Što je mehaničko hlađenje?

Mehaničko hlađenje jedna je od metoda uklanjanja topline s mjesta gdje nije željena i otpuštanja negdje drugdje. Velika većina domaćih hladnjaka, zamrzivača i klima-uređaja koristi mehanički ciklus hlađenja kako bi proizvela rashladni učinak. Postoje i druge, nemehaničke metode koje se koriste za proizvodnju hlađenja, ali njihova je upotreba uglavnom ograničena na specijalizirane ili industrijske primjene.

Mehanički rashladni sustav hladi se kruženjem tekućine kroz zatvoreni krug cijevi ili cijevi. Tekućina apsorbira toplinu u prostoru koji se hladi i odvodi je tamo gdje je manje neugodna. Cijeli ciklus se oslanja na samo nekoliko komponenti i zakona fizike za smanjenje temperature nekog područja.

Mehanički aspekt ciklusa počinje s kompresorom, kombinacijom elektromotora i pumpe. U kompresoru se niskotlačno plinovito rashladno sredstvo istiskuje do znatno smanjenog volumena. Ova kompresija podiže temperaturu i tlak rashladnog sredstva i gura ga u sljedeću komponentu, kondenzator. Kondenzator je samo zavojnica cijevi preko koje može strujati zrak. U kondenzatoru, plin visokog tlaka/visoke temperature oslobađa svoju toplinu i postaje tekućina.

Često ćete osjetiti toplinu koju izbacuje kondenzator na stražnjoj strani kućnog hladnjaka ili iz vanjske komponente zavojnice središnjeg klima uređaja. Toplinu koja se izbacuje izvorno je apsorbiralo rashladno sredstvo u klimatiziranom prostoru. Sada ukapljeno rashladno sredstvo teče dalje kroz kondenzator jer kompresor održava tlak iza njega.

Sljedeća stanica je mjerni uređaj, koji može biti mehanički ventil ili samo cijev malog promjera, od kojih bilo koja guši protok rashladnog sredstva. Tekuće rashladno sredstvo prolazi kroz mjerni uređaj u drugi svitak koji se naziva isparivač. Ovdje njegov tlak brzo pada, a rashladno sredstvo počinje ključati na temperaturi koja obično nije povezana s ključanjem: otprilike nula stupnjeva Fahrenheita (minus-18 Celzijusa) u tipičnom kućnom zamrzivaču. To niskotemperaturno vrenje zapravo je apsorpcija topline rashladnim sredstvom. Rashladno sredstvo opterećeno toplinom teče natrag u kompresor, a ciklus se ponavlja sve dok termostat nije zadovoljan.

Mehanički ciklus hlađenja dijeli se na četiri faze: kompresiju, kondenzaciju, doziranje i isparavanje. Toplina struji u isparivač i iz kondenzatora, čineći oba tipa izmjenjivača topline. Mehaničko hlađenje nije nužno najučinkovitije ili ekološki najprihvatljivije sredstvo za hlađenje, ali njegova jednostavnost praktički jamči da će to biti standard u doglednoj budućnosti.