Wat is mechanische koeling?

Mechanische koeling is een methode om warmte te verwijderen van waar het niet gewenst is en het ergens anders af te geven. De overgrote meerderheid van koelkasten, diepvriezers en airconditioners voor huishoudelijk gebruik maakt gebruik van de mechanische koelcyclus om een ​​koelend effect te produceren. Er zijn andere, niet-mechanische methoden die worden gebruikt om koeling te produceren, maar het gebruik ervan is meestal beperkt tot gespecialiseerde of industriële toepassingen.

Een mechanisch koelsysteem koelt door een vloeistof te laten circuleren door een afgesloten circuit van leidingen of buizen. De vloeistof neemt warmte op in de te koelen ruimte en voert deze af naar een minder onaangename plek. De hele cyclus is gebaseerd op slechts een paar componenten en natuurkundige wetten om de temperatuur van een gebied te verlagen.

Het mechanische aspect van de cyclus begint met een compressor, een combinatie van elektromotor en pomp. In de compressor wordt een gasvormig koudemiddel met lage druk tot een sterk gereduceerd volume geperst. Deze compressie verhoogt de temperatuur en druk van het koelmiddel en duwt het in het volgende onderdeel, de condensor. De condensor is niet meer dan een buisspiraal waarover lucht kan stromen. In de condensor geeft het gas onder hoge druk/hoge temperatuur zijn warmte af en wordt het een vloeistof.

Vaak voelt men de warmte die wordt weggeslingerd door een condensor aan de achterkant van een huishoudelijke koelkast of door de buitenspoelcomponent van een centrale airconditioner. De afgevoerde warmte werd oorspronkelijk geabsorbeerd door het koelmiddel in de geklimatiseerde ruimte. Het nu vloeibaar gemaakte koudemiddel stroomt verder door de condensor omdat de compressor erachter op druk blijft.

De volgende stop is een doseerapparaat, dat een mechanische klep kan zijn of alleen een buis met een kleine diameter, die beide de koelmiddelstroom verspert. Het vloeibare koelmiddel gaat door het meetapparaat in een andere spoel, een verdamper genaamd. Hier daalt de druk snel en begint het koelmiddel te koken bij een temperatuur die gewoonlijk niet wordt geassocieerd met koken:ongeveer nul graden Fahrenheit (min-18 Celsius) in een typische huishoudelijke vriezer. Dit koken bij lage temperatuur is eigenlijk de opname van warmte door het koelmiddel. Het met warmte beladen, gasvormige koelmiddel stroomt terug naar de compressor en de cyclus wordt herhaald totdat de thermostaat is bereikt.

De mechanische koelcyclus valt uiteen in vier fasen:compressie, condensatie, dosering en verdamping. Warmte stroomt in de verdamper en uit de condensor, waardoor beide spiralen warmtewisselaars worden. Mechanische koeling is niet per se de meest efficiënte of milieuvriendelijke manier van koelen, maar de eenvoud ervan garandeert vrijwel dat het in de nabije toekomst de standaard zal zijn.