Artikuj rreth Makinerive të Frigoriferisë
Një frigorifer është një motor nxehtësie që punon në të kundërt. Pra, një motor nxehtësie merr nxehtësi nga një rajon me temperaturë të ulët dhe e hedh atë në një rajon me temperaturë të lartë. Që të ndodhë ky proces, motori duhet të kryejë punë. Megjithatë, nxehtësia rrjedh natyrshëm vetëm nga një rajon me temperaturë të lartë në një rajon me temperaturë të ulët. Nxehtësia nuk mund të rrjedhë vetë nga një rajon me temperaturë të ulët në një rajon me temperaturë të lartë. Kjo është në përputhje me pohimin e Clausius të diskutuar më parë. Për procesin që ndodh në një frigorifer, pohimi i mëparshëm i Clausius mund të shkruhet si më poshtë:
Është e pamundur që një makinë frigoriferike (e cila punon në një cikël) të transferojë nxehtësinë nga një vend me temperaturë të ulët në një vend me temperaturë të lartë, pa kryer punë ( ligji i dytë i termodinamikës - pohimi i Klausiusit).
Teksti i italizuar është një pohim i veçantë i ligjit të dytë të termodinamikës. Ky pohim vlen vetëm për makinat e ftohjes. Procesi i ndryshimit të formës së energjisë dhe transferimit tëenergjia ndezur
Makina e ftohjes duket si diagrami më poshtë.
Makina kryen punë (W) për të marrë nxehtësi nga një vend me temperaturë të ulët (QL ) dhe e liron nxehtësinë në një vend me temperaturë të lartë (QH ) . Bazuar në parimin e ruajtjes së energjisë, mund të konkludohet se QL + W = QH.
Nëse termi efikasitet përdoret në motorët e nxehtësisë, atëherë në makinat frigoriferike përdoret termi koeficient i performancës (KK). Koeficienti i performancës (KK) i një makine frigoriferike është raporti midis nxehtësisë së transferuar nga një vendndodhje me temperaturë të ulët (Q L ) me punën (W) e bërë për të transferuar nxehtësinë. Matematikisht, kjo mund të shkruhet si më poshtë:

Nëse doni ta shprehni koeficientin e performancës së një makine frigoriferike në përqindje, thjesht shumëzoni këtë ekuacion me 100%. Koeficienti i performancës së një makine frigoriferike ideale (koeficienti Carnot i performancës së një makine frigoriferike):

Ekzistojnë disa makina ftohëse që përdorim zakonisht, duke përfshirë frigoriferë, kondicionerë (AC) dhe pompa nxehtësie.
Frigorifer
Kondensatori = shndërron avullin në lëng, kompresori = kompreson. Bobinat ftohëse zakonisht ndodhen brenda frigoriferit, ndërsa bobinat e kondensatorit ndodhen jashtë frigoriferit (në pjesën e prapme të frigoriferit).
Brenda spiraleve ndodhet një lëng në ekuilibër fazor (ekziston në gjendje të lëngshme dhe avulli). Ky lëng njihet si ftohës. Ftohësi që përdorej zakonisht në të kaluarën ishte freoni. Freoni nuk përdoret më sot sepse çlirimi i tij mund të dëmtojë shtresën e ozonit.
Motori i kompresorit (i vënë në lëvizje nga energjia elektrike) thith ftohësin (në formë avulli) dhe e kompreson atë në mënyrë adiabatike. Për shkak të kompresimit adiabatik, temperatura e avullit rritet. Ndërsa temperatura rritet, rritet edhe presioni i avullit. Diferenca e temperaturës midis kompresorit (temperaturë e lartë) dhe kondensatorit (temperaturë e ulët) bën që avulli me temperaturë të lartë dhe presion të lartë të rrjedhë përmes spiraleve të kondensatorit të vendosura në pjesën e prapme të frigoriferit.
Temperatura e avullit është më e lartë se temperatura e ajrit përreth, kështu që kur ai rrjedh nëpër spiralen e kondensatorit, avulli çliron nxehtësi në ajrin përreth. Meqenëse kondensohet nga kondensatori, avulli ftohet dhe shndërrohet në lëng. Kur rrjedh nëpër valvulën e zgjerimit, ftohësi që është shndërruar në lëng zgjerohet në mënyrë adiabatike. Prania e zgjerimit adiabatik bën që lëngu të ftohet (temperatura e tij ulet). Lëngu i ftohtë rrjedh brenda spiraleve brenda frigoriferit. Meqenëse lëngu në spirale është më i ftohtë se ajri në frigorifer, nxehtësia thithet nga lëngu derisa ftohësi të shndërrohet në avull (lëngu thith nxehtësinë në frigorifer). Ftohësi që është shndërruar në avull thithet nga motori i kompresorit dhe kompresohet në mënyrë adiabatike. E kështu me radhë… (procesi përsëritet përsëri). Meqenëse nxehtësia brenda frigoriferit lëviz në lëngun brenda spiraleve, frigoriferi ftohet.
Kondicioner (AC)
Edhe pse dizajni i pajisjes është i ndryshëm, parimi bazë i funksionimit të një kondicioneri është i ngjashëm me atë të një frigoriferi. Në këtë rast, frigoriferi është një dhomë. Zakonisht, spiralet ftohëse ndodhen brenda dhomës, ndërsa spiralet e kondensatorit ndodhen jashtë. Pas spiraleve të kondensatorit është një ventilator. Detyra e ventilatorit është thjesht të rregullojë qarkullimin e ajrit dhe të fryjë spiralet e kondensatorit, duke përshpejtuar kështu transferimin e nxehtësisë midis spiraleve të kondensatorit dhe ajrit përreth. Anasjelltas, pas spiraleve ftohëse është një ventilator, i njohur edhe si ventilator. Funksioni i tij është i ngjashëm me një ventilator. Ndërsa ventilatori i fryn spiralet e kondensatorit jashtë, duke drejtuar nxehtësinë në ajrin përreth, ventilatori i fryn spiralet ftohëse brenda, duke përhapur ajër të freskët në të gjithë dhomën.
Pompë nxehtësie
Pompat e nxehtësisë përdoren zakonisht në dimrat e ftohtë. Parimi i funksionimit të një pompe nxehtësie është i ngjashëm me atë të një frigoriferi. Dallimi është se një frigorifer është një pajisje që përdoret për të ftohur një dhomë, ndërsa një pompë nxehtësie përdoret për të ngrohur një dhomë. Ndërsa një frigorifer kryen punë për të thithur nxehtësinë nga dhoma (QL ) dhe për ta liruar atë jashtë (QH ) , një pompë nxehtësie thith nxehtësinë nga jashtë (QL ) dhe e liron atë në dhomë (QH ) . Nxehtësia e shtuar bën që dhoma të bëhet më e ngrohtë. Kur vjen vera, pompa e nxehtësisë mund të kthehet për të funksionuar si një kondicioner ajri (AC).