Статии за хладилни машини
Хладилникът е топлинен двигател, който работи в обратна посока. Така че, топлинният двигател отнема топлина от област с ниска температура и я отвежда към област с висока температура. За да се осъществи този процес, двигателят трябва да извърши работа. Топлината обаче естествено протича само от област с висока температура към област с ниска температура. Топлината не може да тече самостоятелно от област с ниска температура към област с висока температура. Това е в съответствие с твърдението на Клаузиус, обсъдено по-рано. За процеса, който протича в хладилник, предишното твърдение на Клаузиус може да се запише, както следва:
Невъзможно е хладилна машина (която работи в цикъл) да пренася топлина от място с ниска температура към място с висока температура, без да извършва работа ( Втори закон на термодинамиката – твърдение на Клаузиус).
Текстът, написан в курсив, е специално твърдение на втория закон на термодинамиката. Това твърдение се отнася само за хладилни машини. Процесът на промяна на формата на енергията и прехвърляне на eенергията е включена
Охладителната машина изглежда както е показано на диаграмата по-долу.
Машината извършва работа (W), за да отнеме топлина от място с ниска температура (QL ) и да я освободи на място с висока температура (QH ) . Въз основа на закона за запазване на енергията може да се заключи, че QL + W = QH.
Ако терминът „коефициент на полезно действие“ се използва в топлинните двигатели, то в хладилните машини се използва терминът „коефициент на преобразуване“ (KK). Коефициентът на преобразуване (KK) на хладилна машина е съотношението между топлината, пренесена от място с ниска температура (QL ) , и работата (W), извършена за пренасяне на топлината. Математически това може да се запише, както следва:

Ако искате да изразите коефициента на преобразуване на хладилна машина в проценти, просто умножете това уравнение по 100%. Коефициентът на преобразуване на идеална хладилна машина (коефициент на преобразуване на Карно на хладилна машина):

Има няколко хладилни машини, които обикновено използваме, включително хладилници, климатици (AC) и термопомпи.
Хладилник
Кондензатор = преобразува парата в течност, компресор = компресира. Охлаждащите серпентини обикновено са разположени вътре в хладилника, докато кондензаторните серпентини са разположени извън хладилника (в задната му част).
Вътре в серпентините се намира флуид във фазово равновесие (съществуващ в течно и парообразно състояние). Този флуид е известен като хладилен агент. Хладилният агент, който често се е използвал в миналото, е бил фреон. Фреонът вече не се използва днес, защото отделянето му може да увреди озоновия слой.
Компресорният двигател (задвижван от електричество) засмуква хладилен агент (в парообразна форма) и го компресира адиабатно. Поради адиабатното компресиране температурата на парите се повишава. С повишаването на температурата се увеличава и налягането на парите. Температурната разлика между компресора (висока температура) и кондензатора (ниска температура) кара парите с висока температура и високо налягане да преминават през кондензаторните серпентини, разположени в задната част на хладилника.
Температурата на парата е по-висока от температурата на околния въздух, така че когато тя преминава през кондензаторната серпентина, парата отделя топлина на околния въздух. Тъй като се кондензира от кондензатора, парата се охлажда и се превръща в течност. Когато преминава през разширителния вентил, хладилният агент, превърнал се в течност, се разширява адиабатно. Наличието на адиабатно разширение кара течността да се охлади (температурата ѝ намалява). Студената течност тече вътре в серпентините в хладилника. Тъй като течността в серпентините е по-студена от въздуха в хладилника, топлината се абсорбира от течността, докато хладилният агент се превърне в пара (течността абсорбира топлина в хладилника). Хладилният агент, превърнал се в пара, се засмуква от компресорния двигател и се компресира адиабатно. И така нататък... (процесът се повтаря отново). Тъй като топлината вътре в хладилника се премества към течността вътре в серпентините, хладилникът се охлажда.
климатик
Въпреки че дизайнът на устройството е различен, основният принцип на работа на климатика е подобен на този на хладилника. В този случай хладилникът е помещение. Обикновено охлаждащите серпентини са разположени вътре в помещението, докато кондензаторните серпентини са разположени отвън. Зад кондензаторните серпентини има вентилатор. Работата на вентилатора е просто да регулира циркулацията на въздуха и да обдухва кондензаторните серпентини, като по този начин ускорява топлопреноса между кондензаторните серпентини и околния въздух. Обратно, зад охлаждащите серпентини има вентилатор, известен още като духалка. Функцията му е подобна на тази на вентилатор. Докато вентилаторът обдухва кондензаторните серпентини навън, насочвайки топлината към околния въздух, вентилаторът обдухва охлаждащите серпентини навътре, разпространявайки хладен въздух в цялото помещение.
Термопомпа
Термопомпите обикновено се използват през студените зими. Принципът на работа на термопомпата е подобен на този на хладилник. Разликата е, че хладилникът е устройство, използвано за охлаждане на помещение, докато термопомпата се използва за затопляне на помещение. Докато хладилникът извършва работа по абсорбиране на топлина от помещението (QL ) и отделянето ѝ навън (QH ) , термопомпата абсорбира топлина отвън (QL ) и я отделя в помещението (QH ) . Добавената топлина кара помещението да се затопля. Когато настъпи лятото, термопомпата може да се обърне, за да работи като климатик (AC).