冰箱工作原理详解

经常有人问冰箱的冷却原理到底是什么样的。冰箱里的温度降低了，那么冰箱里的热量去了哪里？这不违反能量守恒定律吗？冰箱消耗的电力到哪里去了？它能像很快变热一样直接冷却吗？面对这么多问题，我经过总结得出以下答案。

冰箱吸收的热量去哪了

冰箱冷藏室、冷冻室内的热量，通过冰箱外壁，散发到室内了。这是个能量转移的过程，并不违反能量守恒。同时，散到室内的热量中，还包含了冰箱内部设备工作时产生的热量。

所以有些人把冰箱门打开，想通过这种方式给室内降温，是不可行的：冰箱的散热量=冰箱制冷量+冰箱发热量。所以越开冰箱门，室内温度越高。

冰箱消耗的电量去哪了

在冰箱系统中，电能不参与制冷，它只为制冷剂提供动力——冰箱想要制冷，制冷剂必须不停的在管道内运动，这一点我们稍后说。

打个比方说，这里的电能就好像汽车里的汽油，实际让汽车前进的是发动机，但是汽油为发动机提供能量。

冰箱制冷原理

我们把冰箱看做两部分：冰箱内和冰箱外。冰箱内装置的主要作用是吸收热量，也就是制冷。它的主要装置是蒸发器。冰箱外装置的作用是散热和提供动力，它的主要装置是压缩机、冷凝器和毛细管。

这里着重说一下制冷剂的制冷原理，它并不像我们想象中那样，是靠降低自身温度达到吸热效果的。而是用了一种物理现象——液体沸腾吸热。为什么冰箱里的液体制冷剂可以沸腾呢？这是另一个物理知识——压力越低，沸点越低。

制冷剂在常温状态下是气态的，换句话说——把液态制冷剂放到常温下，它就会沸腾。而制冷剂之所以能够在冰箱内变成液态，是因为冰箱内为制冷剂提供了高压的环境。我们先来看一下冰箱的制冷原理图▼

在这个图中，箭头方向表示制冷剂的运动方向。红色表示制冷剂为高温高压（液态），黄色表示制冷剂为常温高压（液态），绿色表示制冷剂为常温常压（沸腾状态），蓝色箭头表示制冷剂为常温常压（气态）——这里纠正一点，从绿色箭头到蓝色箭头，期间是制冷剂吸热的状态，也就是从常温常压的液态制冷剂，通过沸腾，迅速向常温常压的液态制冷剂变化的过程。这是一个渐变的过程，图中箭头颜色变得太突兀了，整个渐变过程都发生在蒸发器中。

下面总述一下本文所写的全部内容，以制冷剂的视角，从压缩机出发：压缩机启动（消耗电量，并发热），为制冷剂的运动提供动力。

气态制冷剂穿过冷凝器遇到毛细管，但毛细管的管道比较细，使得大量制冷剂拥挤在冷凝器内。一个向毛细管方面推（压缩机），一个堵着不让过（毛细管），滞留在冷凝器中的制冷剂越来越多，压力也就越来越大了。

压力增大后，气态制冷剂开始液化，液化的过程中伴随着吸热，于是滞留在冷凝器前半段（靠近压缩机方向）的制冷剂就是高温高压的液态。这些制冷剂在冷凝器中慢慢降温，直至降低到室温，开始慢慢排队通过毛细管。

蒸发器的管道较粗，通过了毛细管的制冷剂压力突然降低，于是液态制冷剂开始沸腾并气化（伴随吸热）。直至制冷剂完全通过蒸发器后，也完全成了常温常压的气态。

气态制冷剂重新通过压缩机，继续新一轮的循环。