9.4.- 冷凍

冷凍は、空間や身体の温度を下げたり、維持したりする熱力学的プロセスです。冷たい熱源から熱を取り出し、高温の熱源に熱を伝えるというプロセスです。エネルギーの輸送には冷却液を使用しています。

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最も普及しているのは、冷蔵サイクル方式です。このシステムは、古典的な圧縮サイクルに従う。

  • 圧縮:コンプレッサーは電気エネルギーを熱に変えて冷媒流体に伝え、圧力と温度を上げます。
  • 凝縮:凝縮器の中で冷媒が気体状態から液体状態に変化し、熱源に熱を与える。
  • 膨張:液体が気体に膨張して冷えること。
  • 蒸発:冷熱源から熱が吸収されて冷媒に移動します。

吸収式冷凍機も冷媒の蒸発を利用して熱を吸収しますが、コンプレッサーは使用しません。このサイクルでは、冷媒とそれを吸収する別の物質(通常は水)の混合物に熱を与えることで圧力差が達成されます。冷媒は通常、アンモニアまたは臭化リチウムです。

熱電冷凍システムはペルチェ効果で動作します。ペルチェヒーターは、温度勾配に逆らって一方の面から他方の面に熱を伝え、電気エネルギーを消費する固体ヒートポンプです。

ボルテックス冷却発電機は、その効率の低さから最も普及していない冷凍機です。圧縮空気は乱流室に接線方向に導入され、乱流の中心部では冷気流が形成され、外層は加熱されます。冷気を抽出し、冷房に利用することができます。

冷蔵システムは、従来の冷蔵室や冷凍室、または高温環境下の密閉空間で低温を必要とする他の用途にも使用されています。

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冷凍 UNITS
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