ตู้เย็นคือตู้ที่ให้ความเย็น  ซึ่งช่วยเก็บรักษาอาหารให้สดและใหม่อยู่เสมอเพราะความเย็นจะช่วยหยุดยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ที่ทำให้อาหารเกิดการบูดเน่าได้ยกตัวอย่างเช่น ถ้าเราวางนมไว้ในห้อง ที่อุณหภูมิปกติ ประมาณ 2-3 ชั่วโมง จะเกิดกลิ่นบูดขึ้นแล้ว   แต่ถ้าเรานำไปใส่ไว้ในตู้เย็นมันสามารถอยู่ได้ 2-3 อาทิตย์ความเย็นในตู้ทำให้แบคทีเรียหยุดกิจกรรมและชลอการเจริญเติบโตทันทีและถ้าคุณแช่จนนมเป็นน้ำแข็งแบคทีเรียจะหยุดการเจริญเติบโตทันทีนมสามารถยืดอายุเวลาการเก็บได้เป็นเดือน 

ส่วนประกอบของตู้เย็น
แนวคิดพื้นฐานการทำงานของตู้เย็นมาจากหลักการทางฟิสิกส์ โดยใช้หลักที่ว่าขณะที่ของเหลวเปลี่ยนสถานะเป็นแก๊สมันจะดูดความร้อนทดลองทาอัลกฮอลล์ลงบนผิว  จะรู้สึกเย็นเพราะว่าอัลกฮอลล์ระเหยได้เร็วมันจึงดูดความร้อนออกจากผิวและทำให้เกิดความเย็นขึ้นของเหลวที่เราใช้ในตู้เย็นเรียกว่า สารทำความเย็น  (refrigerant)  ซึ่งระเหยที่อุณหภูมิต่ำ    ดังนั้นจึงสามารถลดอุณหภูมิภายในตู้เย็นลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งได้ คุณลองนำสารทำความเย็นทาลงหลังแขน(ไม่ควรทำ) และทำให้มันระเหย ผิวของคุณจะเย็นเหมือนถูกแช่แข็งอย่างไงอย่างงั้น
ตู้เย็นมีส่วนสำคัญ  5  ส่วนคือ
     คอมเพรสเซอร์  (Compressor)
ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน  ส่วนที่เป็นคอยส์ร้อนมีลักษณะขดไปมาอยู่นอกตู้
     วาวล์ขยาย  (Expansion  vavle) 
ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ส่วนที่เป็นคอยส์เย็นมีลักษณะขดไปมาอยู่ภายในตู้เย็น สารทำความเย็นเป็นของเหลวบรรจุอยู่และไหลเวียนอยู่ภายในตู้ ในวงการอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะใช้      แอมโมเนีย(Ammonia)เป็นสารทำความเย็นแอมโมเนียบริสุทธ์ระเหยที่อุณหภูมิ  -32 องศากลไกพื้นฐานการทำงานของตู้เย็นเป็นดังนี้ คอมเพรสเซอร์อัดสารทำความเย็นที่อยู่ในสถานะแก๊สทำให้อุหภูมิและความดันเพิ่มขึ้น(สีส้ม)ผ่านไปยังคอยส์ร้อนอยู่ด้านหลังตู้เย็นความร้อนถูกระบายออก(ตู้เย็นสมัยใหม่ออกแบบให้สวยงามโดยหลบคอยส์ร้อนไว้ จึงมองไม่เห็น) สารทำความเย็นถูกเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว(สีม่วง)ไหลผ่านไปยังวาวล์ขยาย(Epansion vavle)เมื่อผ่านวาวล์ขยายความดันจะลดลงอย่างรวดเร็วสารทำความเย็นที่อยู่ในสถานะของเหลว เปลี่ยนเป็นแก๊สในทันที(สีน้ำเงิน) สารทำความเย็นไหลผ่านเข้าไปในคอยส์เย็นและดูดความร้อนจากภายในตู้ออกมาต่อจากนั้นผ่านเข้าไปในคอมเพรสเซอร์  และถูกอัด เป็นวัฎจักรเข้าสู่ขั้นตอนที่หนึ่ง
วัฏจักรทำความเย็น ตู้เย็นที่อยู่ในครัวของคุณใช้วัฎจักรทำความเย็นที่มีการดูดความร้อนอย่างต่อเนื่องให้เราใช้แอมโมเนียเป็นสารทำความเย็นซึ่งเดือดที่อุณหภูมิ  -33  องศาเซลเซียส  คอมเพรสเซอร์อัดแอมโมเนียที่อยู่ในสถานะแก๊ส  ทำให้อุหภูมิกับความดันเพิ่มขึ้น (สีส้ม)คอยส์ร้อน  อยู่ด้านหลังของตู้เย็น  ข่วยระบายความร้อนของแอมโมเนีย  ทำให้แอมโมเนียเปลี่ยนสถานะจากแก๊ส เป็นของเหลว (สีม่วง)แอมโมเนียความดันสูงขยายผ่านวาวล์ขยาย ( วาวล์ขยายเป็นช่องแคบ เมื่อแก๊สผ่านช่องนี้มันจะขยายตัว  ความดันจะลดลง)  ทำให้แอมโมเนียเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นแก๊ส  ดูดความร้อนออกจากตู้แก๊สแอมโมเนียไหลกลับเข้าสู่คอมเพรสเซอร์  และถูกอัดวนกลับสู่วัฏจักรข้อแรก

ลองสังเกตขณะขับรถและเปิดแอร์คุณจะได้ยินเสียงน้ำยาไหลผ่านวาวล์ขยาย เป็นที่น่าเสียดายที่ว่าแก๊สแอมโมเนีย เป็นพิษถ้าในระบบของตู้เย็นมีการรั่วไหล ย่อมเป็นอันตรายยิ่ง  ดังนั้นภายในบ้านจึงไม่ใช้แอมโมเนียเป็นสารทำความเย็น  สารทำความเย็น ที่นิยมใช้กันมาก เรียกว่าCFC(ย่อมาจากChlorofluorocarbons)ถูกผลิตขึ้นมาครั้งแรกโดยบริษัท  Dupont  ในปี ค.ศ. 1930เป็นสารไม่มีพิษใช้ทดแทนแอมโมเนียในปี 1970  นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าสารCFC เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะชั้นโอโซนในบรรยากาศดังนั้นในปีค.ศ.1990ทั่วโลกจึงตัดสินใจหาสารตัวใหม่แทนCFCหน้าถัดไปเรามาดูการทำความเย็นแบบอื่นๆ
การทำความเย็นแบบอื่น
     การทำความเย็นไม่ต้องใช้สารทำความเย็นแต่เพียงอย่างเดียว มีอุปกรณ์บางชนิด เพียงแต่คุณเสียบปลั๊กเข้ากับที่สูบบุหรี่  มันก็สามารถให้ความเย็นได้การทำความเย็นแบบนี้ เป็นปรากฎการณ์ทางวิทยาศาสตร์  เรียกว่า  Peltier  effect  หรือ  Thermo electric  effect คุณสามารถสร้างปรากฎการณ์นี้อย่างง่ายๆโดยอุปกรณ์ประกอบด้วย  แบตเตอรี่ สายทองแดง 2 เส้น   และเส้นลวดเหล็กผสมบิสมัท   ให้ต่อสายทองแดงทั้งสองเข้ากับขั้วทั้งสองของแบตเตอรี่   และเชื่อมเส้นลวดเข้ากับสายทองแดงทั้งสอง  เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลจากสายทองแดงไปที่เส้นลวด  ผ่านจุดเชื่อมเกิดความร้อนขึ้น  และเมื่อกระแสไหลจากเส้นลวด ไปที่สายทองแดง  จุดเชื่อมจะเย็น  อุณหภูมิสามารถลดลงได้ถึง  4.4  องศาเซลเซียส ถ้าเราจะสร้างตู้เย็นแบบนี้   ให้นำจุดเชื่อมที่ร้อนไว้นอกตู้  และจุดเชื่อมที่เย็นไว้ภายในตู้  และต้องการความเย็นมากๆ   ก็ให้ต่อจุดเชื่อมหลายๆจุด   ทำให้ความเย็นลดลงไปถึงระดับเย็นเจี๊ยบ
ที่มาภาพ
http://www.bloggang.com/viewblog.php?id=babali-bigsize&date=28-09-2010&group=6&gblog=374
http://learners.in.th/blog/hw-2553-65-39/373775