Le principe de fonctionnement d’un congélateur cryogénique est principalement basé sur le principe de la réfrigération par compression. Voici les étapes détaillées du processus de fonctionnement du congélateur cryogénique :
Compression process
Le réfrigérant (tel que le R22, le R407C, etc.) est aspiré dans le compresseur à basse température et à basse pression, et est comprimé en un gaz à haute température et à haute pression à l’intérieur du compresseur. Au cours de ce processus, la température et la pression du réfrigérant augmentent.
Processus de condensation
Une fois que le gaz réfrigérant à haute température et à haute pression entre dans le condenseur, il échange de la chaleur avec l’environnement externe par le biais d’équipements de dissipation de la chaleur (tels que ventilateur, refroidissement par eau, etc.), la température diminue progressivement et se condense finalement en un liquide à haute pression. Lors du processus de condensation, la chaleur dégagée par le réfrigérant est dissipée dans l’environnement.
Processus d’étranglement
Lorsque le réfrigérant liquide haute pression passe à travers la vanne d’étranglement (telle que la vanne d’expansion), la pression et la température diminuent en raison de l’effet d’étranglement, et il devient un réfrigérant liquide basse température et basse pression.
Processus d’évaporation
Lorsque le réfrigérant liquide à basse température et à basse pression pénètre dans l’évaporateur, en raison de la basse pression dans l’évaporateur, le réfrigérant liquide commence à bouillir et à se vaporiser, absorbant la chaleur du milieu environnant (comme les objets à refroidir) pour obtenir l’effet de réfrigération. Dans ce processus, le réfrigérant passe de l’état liquide à l’état gazeux, tout en absorbant une grande quantité de chaleur.
Grâce au cycle des quatre étapes ci-dessus, le congélateur cryogénique est capable d’absorber continuellement la chaleur de l’environnement et de la transférer au condenseur pour la dissiper, de manière à obtenir le refroidissement cryogénique de l’objet. Dans l’ensemble du processus de fonctionnement, le réfrigérant accomplit le processus de compression et d’expansion sous l’action du compresseur et du détendeur, et réalise le transfert de chaleur et l’effet de réfrigération.
En outre, les congélateurs cryogéniques peuvent être équipés d’autres principes de réfrigération, tels que la réfrigération par absorption et la réfrigération thermoélectrique, en fonction des besoins spécifiques. Cependant, quel que soit le principe, le processus de fonctionnement de base est similaire, c’est-à-dire que le transfert de chaleur et l’effet de refroidissement sont obtenus par l’écoulement cyclique et le changement de phase du réfrigérant.
