Почему холодильник охлаждает?

Холодильник – один из самых незаменимых на каждой кухне бытовых приборов. В работе холодильника для охлаждения используются термодинамические циклы и термоэлектрический эффект. Сначала  поговорим  о  способе  охлаждения,  используемом  в  обычных домашних холодильниках. Термодинамический цикл включает в себя компрессию и удельную теплоту парообразования и конденсации. 

 

В домашних холодильниках используются такие вещества - хладагенты,  как,  например,  изобутан.  Хладагенты  находятся  в  газообразном состоянии,  но  при  обыкновенной температуре  с  высоким  давлением могут становиться и жидкостью. Газообразный хладагент сначала сжимается в компрессоре, затем перемещается в конденсатор, где он становится жидкостью. 

 

Потом эта жидкость через расширительный клапан или капиллярную трубку передаётся в испаритель, где понижается давление и, следовательно, снижается точка кипения жидкости, жидкость начинает активно кипеть и испаряться, забирая из окружающей среды тепло испарения, температура понижается. 

 

Хладагент после кипения вновь в газообразном состоянии возвращается в компрессор, повторяет тот же путь и охлаждает пространство рядом с испарителем. В этом методе охлаждения для сжатия хладагента используется компрессор, что вызывает вибрацию и шум. 

 

Чтобы избежать их, используются холодильники, в которых тепло передаётся без механического движения благодаря охлаждению с помощью элемента Пельтье.

 

Здесь используется эффект Пельтье – термоэлектрическое явление переноса энергии при прохождении электрического тока в точке соприкосновения металла и полупроводника. Поглощённое одной стороной тепло передаётся другой.

 

 

Эффект Пельтье был открыт в XIX веке французским учёным Жаном Шарлем Пельтье. Сначала элемент Пельтье не имел практического применения, но с изобретением полупроводников он стал применяться не только в специальных охлаждающих устройствах, но и для охлаждения больших пространств, например винных погребов.