冷蔵庫は、密閉された空間から暖かい場所 (通常はキッチンや別の部屋) に熱を逃がす開放型システムです。この部分の熱を逃がすことで温度が下がり、食品などの温度が保たれます。冷蔵庫は熱力学の第 2 法則に違反しているように見えますが、そうではない主な理由は、システムへの入力として必要な仕事のためです。それらは本質的にヒートポンプですが、地域を加熱するのではなく冷却するように機能します。
それらがどのように機能するか
熱力学の第 2 法則によると、熱は常に高温から低温へ自然に流れ、その逆はありません。冷蔵庫は、仕事を入力することで冷たいものから熱いものへと熱を流し、冷蔵庫内の空間を冷やします。これは、以下の手順に従って実行されます。これは、図 1 の助けを借りていくらか視覚化できます。
冷媒を圧縮し、室温よりも温度を上昇させる仕事を入力 (Win) します。
この冷却液から室内の空気 (QH) に熱が流れ、冷却液の温度が下がります。
冷媒は膨張し、冷蔵庫内の温度よりも低くなります。
冷蔵庫からクーラント（QC）に熱が流れ、内部の温度が下がります。
このプロセスは周期的であり、必要なだけ冷蔵庫を稼働させることができます。システムへの入力として必要な作業は、次の式で与えられます。
勝ち=QH−QC
変数を図 1 に示します。この方程式は、冷蔵庫が内部から除去するよりも多くの熱を部屋に排出する必要があることを示しています。これは、冷蔵庫のドアを開けたままにして部屋を冷やすことができるかどうかに重要な意味を持ちます。
効率
冷蔵庫の効率は、ここ数年で劇的に改善されました。今日、米国の冷蔵庫の年間消費電力は 500 kWh 未満であり、1972 年の典型的な 1800 kWh よりもはるかに少ない.冷蔵庫。
米国の Energy Star 認定冷蔵庫は、米国の冷蔵庫の最低基準よりも 20% 少ない電力を使用する必要があります。電卓 (ここにあります) を使用すると、電気料金に基づいて、所有しているモデルと比較して、Energy star 認定冷蔵庫の年間節約額を計算できます。
成績係数（効率）
主な記事
冷蔵庫の場合、メーカーはできる限り作業を減らしながら、その領域をより冷たくしたいと考えています。電化製品を冷やす作業をほとんど行わないことで、少ない電力で冷蔵庫を希望の温度に保つことができるため、所有者のお金を節約できます。この考え方を表す数値が成績係数 K であり、これは本質的に効率の尺度です。その方程式は
K=QCウィン
この値が高いほど、冷蔵庫を冷却するための作業が少ないことを意味するため、より良い結果が得られます。
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そのため、さまざまな種類の冷蔵庫を製造しています。シングルドア冷蔵庫、トップフリーザーダブルドア冷蔵庫、ボトムフリーザーダブルドア冷蔵庫、マルチドア冷蔵庫などがあります。
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投稿時間: Jul-04-2022