Kaj je glavno načelo delovanja hladilnika in navadne hladilne enote?

Težko si je zamisliti sodobni svet brez dosežkov znanstvenega in tehnološkega napredka ter razvoja civilizacije. Zahvaljujoč znanstvenim odkritjem so ljudem postale dostopne različne vrste energije, ki koristijo sodobnemu človeštvu. Eno takih revolucionarnih odkritij je bil izum hladilne enote leta 1910, ki ga je opravil francoski fizik Marcel Odifren.

Načelo hladilnika temelji na fizičnem pojavu kondenzacije in izhlapevanja, ki se izraža v naslednjem: toplotna črpalka hladilne enote prenaša toplotno energijo iz delovne komore na zunanjo površino, kjer se ohladi in disipira v zunanje okolje. Hladilni plin, ki je freon, plin SF6 ali amoniak, opravlja obratni proces, zaradi česar se proizvaja mraz.

Da bi dosegli visoko hladilno zmogljivost, je potrebna velika površina toplotnega izmenjevalca za ogrevanje in hlajenje, da se lahko ustvari visok tlak. V sodobnih hladilnih sistemih to ni vedno primerno, zato je za dosego potrebnega tlaka uporabljenih kompresorjev, ki stisnejo in črpajo hlapi hladilnega sredstva, zaradi česar se dvigne ne le tlak, temveč tudi temperatura hladila. Tako načelo hladilnega sistema temelji na osnovnih zakonih fizike.

Hladilni kompresorji so naslednji tipi:

- vijak;

- bat;

- centrifugalni tip.

Slednji so najučinkovitejši in so našli široko uporabo v sodobnih industrijskih hladilnih napravah. Poleg tega v vsakem hladilniku in zamrzovalniku nujno vključuje kondenzator, ki je namenjen pretvorbi hlapov v tekočino zaradi sprememb temperature okolice.

Na splošno se princip hladilnika uporablja ne le za izdelavo hladilnikov za različne namene, temveč tudi za zamrzovanje sistemov, ker je s prilagajanjem tlaka v sistemu mogoče doseči potrebno temperaturo notranjega prostora komore. Ko deluje kompresor, hladilno sredstvo potuje pod visokim pritiskom skozi posebne odprtine za dušenje in vstopi v komoro uparjalnika, kjer se zaradi strmega zmanjšanja tlaka tekočina takoj spremeni v paro. V tem fizičnem pojavu hladilno sredstvo zaradi svojih lastnosti odvzema toploto iz sten izparilnika, kar povzroči postopno hlajenje notranje komore hladilnega sistema.

Načelo hladilnika se uporablja že 100 let, z novimi in izboljšanimi instalacijami vsako leto. Eden najnovejših izumov na tem področju je nastajanje termoelektričnih hladilnih naprav, v katerih se uporablja Peltierovo načelo. Učinek temelji na videzu razlike v temperaturnem okolju med pretokom toka, zaradi česar je mogoče doseči zmanjšanje temperature notranjega okolja hladilnega prostora. Kljub dejstvu, da je ta znanstvenik odkril to lastnost električnega toka daleč nazaj, do takrat takšne hladilne komore niso bile prejete. Ponavadi so bili uporabljeni v avtomobilskih hladilnikih, hladilnikih za pitno vodo in hladilnih vrečah, vendar zaradi visokih stroškov termoelektričnih hladilnih elementov do nedavnega niso bili pogosti.

Sodobno delovanje hladilnika bo omogočilo uporabo industrijskih hladilnih in zamrzovalnih enot v prehrambeni industriji, pa tudi v hladilnicah in skladiščih. Težko je preceniti pomen odkrivanja drugega zakona termodinamike, saj bi brez njega nemogoče izvajati vse dejavnosti sodobnih obratov za predelavo hrane. Tako je princip delovanja hladilnika sedaj osnova za vse sodobne hladilne naprave tako za industrijske kot za domače namene.