Tepelné stroje, které odebírají teplo chladiči, předávají teplo ohřívači a přijímají přitom energii konáním práce vnějšími silami, nazýváme chladící stroje. Schéma činnosti periodicky pracujícího chladicího stroje je na obrázku.
Princip činnosti chladicího stroje.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Jako chladící (pracovní) látky se používá nebo používal oxid uhličitý, čpavek, metylchlorid a moderní chladiva s obchodními názvy freon, frigen, ledon apod. Chladiva musí mít tyto vlastnosti: teplota varu za atmosférického tlaku je menší než 0 °C, lze je snadno zkapalnit za pokojové teploty, mají velké měrné skupenské teplo varu, neporušují materiály, ze kterých je vyroben chladící stroj, jsou nehořlavá, nejedovatá, nevýbušná.
Příkladem chladícího stroje je kompresorová chladnička, jejíž činnost si stručně popíšeme pomocí obrázku. Ve výparníku se vypařuje freon při tlaku asi 0,18 MPa a teplotě –15 °C. Skupenské teplo k tomu potřebné se odebírá z prostoru chladničky. Ve válci kompresoru se posouvá píst nahoru, levá záklopka se otevře (pravá je uzavřena) a pára z výparníku se rozpíná do válce. Při posuvu pístu dolů se uzavře levá záklopka a otevře se pravá záklopka. Pára se stlačuje na tlak asi 0,76 MPa a přitom se zahřívá. Uvedenému tlaku odpovídá teplota syté páry freonu 30 °C. Pára freonu je vytlačována do chladiče, ve kterém probíhá tepelná výměna mezi párou a okolním chladnějším vzduchem. Pára freonu kapalní a kapalina je vytlačována expanzní trubičkou do výparníku. Tento kruhový děj se periodicky opakuje.
Činnost chladicího stroje.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
V absorpčních chladničkách se dosahuje oběhu plynné chladící látky jednak jejím pohlcováním v pomocné látce, jednak jejím vypuzováním z téže látky ohříváním.
V různých chladničkách, případně v různých patrech téže chladničky, lze dosáhnout různých teplot. To nám prozrazují tzv. hvězdičkové symboly. Znamenají: * až –6 °C, ** až –12 °C, *** až –18 °C, **** až –24 °C.
Současnou novinkou jsou magnetické chladničky. Jestliže vložíme určitou látku do magnetického pole, pak se částice začnou pohybovat rychleji, tzn. že vzroste teplota látky. Když teď látku ochladíme vodou nebo vzduchem na pokojovou teplotu a vypneme magnetické pole, tak se částice zpomalí, zmenší se jejich kinetická energie a tím i teplota celé látky. Jako chladící látka se zkouší mangan. Tyto chladničky mají až 60 % účinnost oproti 40 % běžných ledniček a navíc jsou ekologické.
