[图片来源:《我哥哥是大笨蛋》微博:吉川流]
炎炎夏日
人们避暑的方法多种多样
有的小孩直接涂清凉油
要是能再来个冰西瓜的话更加...↓
[图片来源:《我哥哥是大笨蛋》微博:吉川流]
并且西瓜冰镇之后会更甜!
"因为:
西瓜中的糖是以果糖为主,而果糖的甜度与温度有很大关系,40℃以下时温度越低,果糖甜度越高,最高可达蔗糖的1.73倍。
具体原因是,果糖具有两种分子构型:α型和β型,α果糖的甜度只有β果糖的33%,在低温下,两者的平衡向β果糖方向移动,因此甜度增大。不仅仅是西瓜,像荔枝、苹果等大多数水果也都是以果糖为主,所以冰镇一会儿再吃,会更甜。正是由于果糖的这一特性,它被大量用于清凉饮料和其他冷饮食品中,如碳酸饮料、果汁饮料、运动饮料、冰淇淋等,所以在食用这些冷饮时也会感觉格外甜。
总之,要想吃到冰西瓜的话必须要用到冰箱这个大器
每天用的冰箱
你知道是怎么运作的吗
为什么冰箱需要除霜?
为什么冰箱会发热?
为什么冰箱不制冷了?
本期视频为大家科普冰箱的工作原理
想必看完视频后可以解决心中关于冰箱的疑惑~
基本的冰箱原理很简单
藉由连续通过物体内温度较低的冷媒来降温
让我们来看看冰箱内的冷媒是如何完成流动的
第一阶段
一个简单的装置叫做冷媒控制器
是冰箱最重要的组件
冷媒控制器内使用毛细管作为通道
冷媒藉由产生毛细管现象流动
为了确保更有效率流动
冰箱必须确保入口处的冷媒处在高压的状态
冷媒被注入管道内
当冷媒流过时压力往下掉
当压力下降冷媒的沸点也跟着下降
沸點的下降使冷媒蒸發有足夠的能量
所以蒸发导致温度下降
如果你观察冷媒控制器的温度时
你会观察到这一个现象
这是冷媒流动很重要的一部分
第二阶段
这一阶段很简单
只要使冷媒通过冷却冰箱内部
在吸收热时
冷媒进一步蒸发和转换成更纯的蒸气
在这个阶段的热交换
并没有使冷媒的温度增加
這種熱交換稱作蒸發
多亏了使用冰箱内蒸发器风扇
制造的气流循环
得以保持不同等级的温度
所以我们生产出想要的制冷效果
如果我们能把低压冷媒转变回最初的状态
也就是变回高压液态
我们将会重复这个过程
所以第一步就是提高压力
压缩机就是使用于这个目的
压缩机会提高压力让它回到最初的压力值
你可以看到这里使用往复式压缩机
然而在压缩进行时
温度会随着压力升高
是不允须这种事发生的
现在冷媒的状态是属于高压气态
为了将它转换成为液态
我们会介绍另一项热交换装置
这个装置设置在冰箱外边
从而在它的周围释放热量
冷媒将会从气态转换为液态
温度也会达到正常水平
这个装置被称作为冷凝器
现在冷媒回到了最初的状态
所以它可以在一次提供冷媒控制器
只要不停的重复这个循环
我们将能够达到持续的制冷效果
进一步来说这个循环称作蒸气压缩循环
冰箱的表现可藉由一个称作
「表现系数」的公式求出来
公式是由输出(热吸收)÷输入(使用的功率)
如图,表现细数可以很简单的由定义求出
这可能曾是最基本的冰箱
这冰箱理论上可以运转流畅
但在实际中它会遇到许多的问题
让我们来看看问题然后要如何克服
最主要的问题就是冷冻室中结霜
在冷冻室内的空气中含有水分子
所以当空气接触到蒸发器盘时
它们会凝结并在蒸发器盘周围结霜
霜的表面会导致热无法传递出去
而冰箱的效能则会随着时间下降
最聪明的办法就是藉由加热管的帮助
定時去除結霜
这就是为什么你的冰箱底部
会有一个水盆了
此外,在现代的冰箱中
你不会在你家冰箱后面看到冷凝器盘
取而代之的是较紧凑的设计
能够达成紧凑的设计完全是藉由冷却风扇的帮助
在这里也达到了隔绝热空气的效用
而热空气也能在除霜进行时
用来蒸发除霜后流下来的水
改进过后冰箱看起来就像这样
这里示出了冰箱不同部分的有趣温度分布
温度经过毛细管的示意图在这里也更加详细
你可以看到冰箱外部有两条冷媒管
一条将液态冷媒从毛细管带至蒸发盘(毛细管)
另一条则将气态冷媒带离蒸发器(回气管)
当你观察自家冰箱时
你只能看到外部只有一条线
为什么会这样呢?
冰箱最重要的部件是毛细管
毛细管不需要像弹簧一样的装置
它能够成为如图般细长的管线
新毛细管的温度变化图如下
你看到只有一条线是因为全都整合到回气管里头
这简单的装置起了很大的作用
我们知道当冷媒吸收热量的过程中
本身的温度并没有提高
只有在温度提高时才会
意味着如果我们将毛细管置于回气管内
将会使毛细管内冷媒的温度下降许多
这有效使毛细管内的温度下降
创造了冷媒效率的进一步提升
另一方面,回气管吸收的热量
将会确保回气管内的冷媒汽化较成功
这是有益的对于被设计用来只压缩气态冷媒的压缩机
除露管被设计用来去除会对压缩机运行造成影响的湿气
现在,让我们来探索一下最新的冰箱创新
它改变了现代冰箱的面貌
"数字逆变器压缩机"
压缩机为所有冰箱的心脏
它也给整个冰箱系统带来了生命
你可能会注意到旧冰箱里的压缩机
一下开一下关的
这叫做"单速运转"
当内部温度达到最佳状态时
压缩机会自行关闭
当温度超过特定限制时
压缩机将会自行启动
所以你会发现内部的温度控制不是很稳定
此外,突然的速度变化
会对压缩机组件的耐久性产生不良影响
藉由数字逆变器压缩机
压缩机的速度可以改变
因此达到平稳和有效率的蒸发器的温度控制
这里控制器将交流电转换成直流电作为动力
控制器藉由提供的电量和频率
准确的控制了马达的速度
一般大部分使用这种技术的马达
称作"直流无刷马达"
数字逆变器压缩机比单速运转压缩机
减少了至少40%的消耗
以上为本期视频主要内容,更多知识请戳原视频↓
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- 翻译:爱泽工业(如有偏颇,敬请指正)