Chłodzenie

Proces, na którym opiera się chłodnictwo (zobacz też „CO TO JEST CHŁODNICTWO?”) powinien być rozumiany, jako schładzanie powietrza wewnątrz komory zawierającej żywność lub inne produkty, uzyskiwane dzięki transferowi energii z tego powietrza do innego płynu.

Wymiana energii pomiędzy dwoma płynami lub innymi ciałami pozostającymi ze sobą w kontakcie wzrasta wraz ze wzrostem różnicy ich temperatur. Podobnie, znacznie większa ilość energii jest przenoszona, jeśli jeden z płynów zmienia stan skupienia.

Stany skupienia

Substancje występują w naturze w trzech stanach skupienia lub fazach, stałym, ciekłym i gazowym, w zależności od ich aktualnej temperatury i ciśnienia.

Różne stany skupienia zdeterminowane są przez względną odległość między ich molekułami i siłą ich wiązań (kohezją). Im większa odległość (np. w gazach) tym mniejsza siła wiązań. Substancja zmieniająca stan na taki z niższą kohezją wymaga znacznej ilości energii pochłanianej z otoczenia, zwanej „ciepłem utajonym”, by zerwać wiązania między molekułami. W przeciwnym przypadku ciało emituje energię tworząc silniejsze wiązania.

Rozważając na przykład zmianę stanu z ciekłego na gazowy, zwaną parowaniem, wymaga ona energii pochłanianej z otoczenia, które w ten sposób jest ochładzane.

Energia wymieniana jest na trzy sposoby: 

• Promieniowanie: przenoszenie energii za pomocą fali podczerwonych;
• Przewodzenie: przenoszenie energii przez ciała stałe, cząsteczki w tych ciałach przekazują energię termiczną z punktu gorącego do pozostałych części ciała lub do innych ciał stykających się z nim;
• Konwekcja: przenoszenie ciepła typowego dla płynów (cieczy lub gazów), cząsteczki płynu są w stanie pobudzenia i przemieszczają się w otoczeniu zawierającym płyn, generując tak zwany ruch konwekcyjny.

Budowa sprzętu chłodniczego wykorzystuje parowanie płynu, tj. czynnika chłodniczego. Wiązało się to z projektowaniem, rozwijaniem i optymalizowaniem, w ciągu ostatniego stulecia, „cyklu chłodzenia sprężaniem”, zamkniętego obiegu zawierającego czynnik chłodniczy wprawiany w ruch przez sprężarkę i parujący w wymienniku ciepła w kontakcie z powietrzem otoczenia.

Gdy powietrze zostaje schłodzone, tłoczone jest do komory przechowującej żywność.

Energia jest zatem przenoszona podczas jej przewodzenia rurami wymiennika ciepła – zwykle miedzianymi – pomiędzy parującym czynnikiem chłodniczym a powietrzem otoczenia jak i podczas konwekcji w powietrzu, która jest często wymuszania przez wentylator w kierunku schładzanej komory.

Szczegółowe informacje na temat fundamentalne roli pełnionej przez ciśnienie i temperaturę w procesie chłodzenia można znaleźć w sekcji „CIŚNIENIE I TEMPERATURA”.