หลักการทำงานของเครื่องทำความเย็นแบบอัดอากาศระบายความร้อนด้วยอากาศ Lab Companion

1.การบีบอัด

สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำจะไหลออกจากเครื่องระเหยและถูกคอมเพรสเซอร์ดูดเข้าไป คอมเพรสเซอร์จะทำงานกับก๊าซส่วนนี้ (ใช้พลังงานไฟฟ้า) และบีบอัดอย่างรุนแรง เมื่อสารทำความเย็นเปลี่ยนเป็นไอร้อนยวดยิ่งที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง อุณหภูมิของไอจะสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมมาก ทำให้เกิดสภาวะที่ความร้อนจะถูกระบายออกสู่ภายนอก

2. การควบแน่น

ไอสารทำความเย็นอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์ (โดยปกติจะเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อครีบที่ประกอบด้วยท่อทองแดงและครีบอะลูมิเนียม) พัดลมจะบังคับให้อากาศภายนอกพัดผ่านครีบคอนเดนเซอร์ จากนั้นไอสารทำความเย็นจะปล่อยความร้อนให้กับอากาศที่ไหลอยู่ภายในคอนเดนเซอร์ เนื่องจากการระบายความร้อน ไอสารทำความเย็นจะค่อยๆ ควบแน่นจากสถานะก๊าซไปเป็นของเหลวที่มีอุณหภูมิปานกลางและแรงดันสูง ณ จุดนี้ ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากระบบทำความเย็นไปยังสภาพแวดล้อมภายนอก

3. การขยายตัว

สารทำความเย็นเหลวที่มีอุณหภูมิปานกลางและแรงดันสูงจะไหลผ่านช่องแคบผ่านอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมและลดแรงดัน คล้ายกับการใช้นิ้วปิดรูท่อน้ำ เมื่อแรงดันของสารทำความเย็นลดลงอย่างกะทันหัน อุณหภูมิก็จะลดลงอย่างรวดเร็วเช่นกัน กลายเป็นส่วนผสมสองเฟสของก๊าซและของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ (หมอก)

4. การระเหย

ส่วนผสมของก๊าซและของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำจะเข้าสู่เครื่องระเหย และพัดลมอีกตัวหนึ่งจะหมุนเวียนอากาศภายในกล่องผ่านครีบของเครื่องระเหยที่เย็น ของเหลวสารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนของอากาศที่ไหลผ่านครีบในเครื่องระเหย ระเหยและกลายเป็นไออย่างรวดเร็ว และเปลี่ยนกลับเป็นก๊าซอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ เนื่องจากการดูดซับความร้อน อุณหภูมิของอากาศที่ไหลผ่านเครื่องระเหยจึงลดลงอย่างมาก ส่งผลให้ห้องทดสอบเย็นลง

จากนั้น ก๊าซอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำนี้จะถูกดึงกลับเข้าไปในคอมเพรสเซอร์อีกครั้ง เพื่อเริ่มต้นวงจรถัดไป ด้วยวิธีนี้ วงจรจะวนซ้ำไปซ้ำมาอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ระบบทำความเย็นจะ "เคลื่อนย้าย" ความร้อนภายในกล่องออกสู่ภายนอกอย่างต่อเนื่อง และกระจายความร้อนออกสู่บรรยากาศผ่านพัดลม