كيف تعمل الثلاجة على نقل الطاقة الحرارية

كتابة: نغم محمود آخر تحديث: 08 ديسمبر 2022 , 15:26

تعمل الثلاجات والمكيفات على نقل الطاقة الحرارية باستخدام سائل التبريد

إذ تعمل الثلاجة على التبريد بصورة دائمة لما تحويه بداخلها من مكونات، وذلك عن طريق تحويل سائل التبريد إلى غاز من الداخل، ليسحب الحرارة ويبدلها بطاقة تبريد للطعام، من ثم يتحوّل الغاز إلى سائل خارج الثلاجة، وذلك لتعرض الحرارة للتبديد، وتستمر هذه العملية وتُكرر من أجل سحب الحرارة داخليًا لتخرج إلى الحرارة المرتفعة خارج الثلاجة.

الثلاجة تعد آلة ناقلة للطاقة الحرارية:

نعم، هي آلة تنقل الطاقة الحرارية .

تُمثّل الثلاجة مثالاً واضحًا على نظام التبريد، ويعود الغرض من هذا النظام إلى نقل الطاقة الحرارية لحفظ الأشياء ببرودة عالية تحميها من التلف، لذا نجد الثلاجة تساهم في نقل الطاقة الحرارية من الداخل إلى خارج الثلاجة حيث الهواء الدافئ.

الجدير بالذكر أنّ هذا الأمر يكون واضحًا في سخونة الجزء الخلفي من الثلاجة، وهذا يُفسر سحبها للطاقة الحرارية إلى الخارج، وهذا تمامًا ما نجده أيضًا في جهاز المكيف حيث يقوم على نفس الفكرة لتبريد الغرفة.

يعمل سائل التبريد في الثلاجة على نقل الطاقة الحرارية إلى خارجها

نعم، عبارة صحيحة.

يعمل سائل التبريد على سحب ونقل الحرارة الداخلية في الثلاجة إلى الخارج، وليس العكس، وهذا هو الهدف من نظام التبريد.

لذلك نجد الثلاجة من الداخل مليئة بالهواء البارد الذي يقوم بدوره في حفظ الطعام، على عكس بعض الأجزاء الخارجية من الثلاجة التي يظهر عليها بعض الدفء نظرًا لطردها للطاقة الحرارية إلى الخارج.

في الثلاجة الكهربائية يتم امتصاص الطاقة الحرارية من الأطعمة التي بداخلها:

نعم، عبارة صحيحة.

تقوم فكرة تبريد الثلاجة بشكل مُبسط على امتصاص الطاقة الحرارية الموجودة في الأطعمة، وتبديلها بالبرودة الكافية لحفظها وعدم تلفها بشكلٍ سريع، وبعد ذلك تقوم بطرد هذه الطاقة الحرارية إلى خارج الثلاجة، بالتالي تظل الثلاجة محتفظة ببرودتها من الداخل.[1]

دورة التبريد في الثلاجة

  • مرحلة الضغط.
  • دورة التكثيف.
  • مرحلة التمدد.
  • مرحلة المُبخر.

تمر دورة التبريد في الثلاجة بأربعة مراحل متتالية، وكل خطوة تُكمل الخطوة التي تليها كي تنتهي دورة التبريد بنجاح، ونوضح في التالي دورة التبريد في الثلاجة بالتفصيل:

مرحلة الضغط: يُعد الضغط أولى الخطوات في دورة التبريد، ويتم عن طريق الضاغط الذي يَزيد من ضغط غاز التبريد، حيثُ يدخل المُبرد إلى الضاغط أولاً على هيئة غاز منخفض في الضغط ودرجة الحرارة، ليؤثر الضاغط بدوره ويجعله غاز ذو ضغط ودرجة حرارة عالية.

يشمل الضاغط عدّة أنواع مختلفة منها الضواغط الترددية، ضواغط التمرير، الضواغط الدوارة، إذ يمكن من خلال هذه الأجزاء تحقيق الضغط بواسطة عدّة عمليات ميكانيكية مختلفة، لهذا السبب صُمتت ضواغط مُتنوعة في أجهزة التبريد كمُكييف الهواء وغيره الكثير من الأجهزة.

دورة التكثيف: بعد ضغط غاز التبريد بواسطة الضاغط ينتقل إلى المُكثف، ليقوم المُكثف بإزالة الحرارة العالية من غاز التبريد الساخن، ويبدأ الغاز في التكثّف في صورة سائل «سائل تبريد».

بعد عملية التكثيف يُصبح المُبرد سائلاً، مع ضغط عالي ودرجة حرارة منخفضة، ليتنقل فيما بعد إلى جهاز توسيع الحلقة «التمدد».

مرحلة التمدد: يأتي جهاز التمدد عادةً بقليل من التصاميم المتنوعة، وينقسم تكوين جهاز التمدد إلى «فتحات ثابتة، صمامات تمدد حراري، صمامات تمدد إلكترونية» حيثُ تُصنّف الصمامات الإلكترونية كأحد الأنواع المُتطورة.

وبعيدًا عن تكوين جهاز التمدد تظهر وظيفته في خفض ضغط سائل التبريد المُنتقل من المُكثف، إذ ينتج عن هذا الانخفاض في ضغط السائل إلى قليل من الغليان السريع.

دورة المُبخر: يُطلق عليه أيضًا المُبادل الحراري الثاني في دورة التبريد، كما يعمل من منطلق تسميته أي يقوم بعملية التبخير، إذ يُمثل نهاية دورة التبريد ويعمل على امتصاص حرارة سائل التبريد.

تحدث تلك المرحلة عند انتقال سائل التبريد من جهاز التمدد إلى المُبخر، بضغطٍ منخفض ودرجة حرارة منخفضة، لتقوم المروحة بدفع الهواء خلال المُبخر، وتبريد الهواء عن طريق امتصاص الحرارة، بعد ذلك تخرج مادة التبريد إلى خارج الثلاجة، وتُعاد تلك الدورة مرة أخرى ابتداءً من ضغط المُبرد في الضاغط.[2]

الثلاجة لا تبرد والفريزر لا يجمد

قد يشتكي بعض الناس من عدم تجميد الفريزر، أو عدم تبريد الثلاجة بشكلٍ عام كما كانت من قبل، وعادةً ما يكون السبب واحدًا من الأسباب التالية:

  • ملفات مكثف مُتسخة.
  • تعطُّل عمل الضاغط.
  • مُحرك مُبخر مكسور.
  • تلف الترموستات.
  • كسر محرك مروحة المُكثف.
  • عدم إغلاق باب الفريزر جيدًا.

ملفات مكثف مُتسخة: قد يكون السبب الأكثر شيوعًا عن عدم تبريد الثلاجة والفريزر، هو اتساخ ملفات المُكثف، نتيجة لعدم الصيانة الدورية، حيثُ تخفض الملفات المتسخة من فعالية دورة التبريد، لذا يجب تنظيفها جيدًا.

تعطُّل عمل الضاغط: عادةً ما تتعطّل وظيفة الظاغط، بالتالي لا يمكن أداء دورة التبريد المُعتادة، إلى جانب بدء ذوبان الثلج في الفريزر، لذا لا بد من مراجعة دليل المنتج لمعرفة سبب التعطُّل وإصلاحه.

مُحرك مُبخر مكسور: يُساعد مُحرك المُبخر على تحريك ودوران الهواء البارد، وبالتالي إذا تعرّض هذا المُحرك إلى الكسر ستتوقف عملية التبريد تمامًا، وكي تتحقق من أنَّه يقوم بوظيفته بشكلٍ سليم يجب فتح باب الفريزر، مع استمرار الضغط على مفتاح باب الفريزر يدويًا، إن لم يفلح الأمر يُرجى الرجوع إلى أحد المتخصصين.

تلف الترموستات: إن لم يكن الفريزر لديك مُجمدًا بالشكل الكافي، لا بد من مراجعة منظم درجة الحرارة، والجدير بالذكر أنَّ أغلب الثلاجات تمتلك جهاز تحكّم إلكتروني لتنظيم درجة الحرارة داخل الثلاجة.

مع الأخذ في الاعتبار أنَّ منظم درجة الحرارة هو المُتحكم في الضاغط والمكثف وغيرها من الأجزاء، مما ينتج عن تعطله توقّف دورة التبريد تمامًا، إلى أن يتم إصلاحه.

كسر محرك مروحة المُكثف: قد يؤدي أيضًا محرك مروحة المُكثف المكسور إلى عدم تجمّد الفريزر أو تبريد الثلاجة بشكلٍ عام، وذلك لأنَّ هذا المحرك يسحب الهواء البارد، ومع كسره سترتفع درجة حرارة الفريزر الداخلية.

عدم إغلاق باب الفريزر جيدًا: يُساعد غلق باب الفريزر في حفظ الهواء البارد داخل الثلاجة، والهواء الدافئ من الخارج، لذلك إن لم ينغلق باب الفريزر جيدًا سيتسرّب الهواء البارد من الداخل، وترتفع حرارة الهواء في الفريزر عن المعدل المعتاد.[3]

ما هي مكونات الثلاجة

  • الضاغط.
  • لفائف المكثف.
  • جهاز التمدد.
  • لفائف المُبخر.

الضاغط: الضاغط هو أساس بدء عملية التبريد في الثلاجة، حيثُ يقوم بضخ عنصر التبريد في الثلاجة، وغالبًا ما يوجد الضاغط في الجزء الخلفي أسفل الثلاجة.

الضاغط

لفائف المكثف: تقع لفائف المُكثف أسفل خلف الثلاجة، وتأخذ تلك اللفائف شكل الأنابيب التي تعمل على تكثيف غاز التبريد وتحويله في صورة سائلة، حيث تأتي وظيفة الضاغط في زيادى ضغط سائل التبريد.

وأثناء تلك العملية تنطلق الحرارة الموجودة في سائل التبريد إلى خارج الثلاجة، ويظهر ذلك في دفء الجزء السفلي من الثلاجة، كذلك يجب تنظيف لفائف المُكثف من الغبار والأتربة لضمان تنفيذ دورة التبريد بفعاليّة.

لفائف المكثف

جهاز التمدد: يقع في الجزء الخلفي من الثلاجة وتحديدًا بين لفائف المُكثف والمُبخر، ويساعد جهاز التمدد في خفض ضغط سائل التبريد وتحويله مرة أخرى إلى حالة غازية.

جهاز التمدد

لفائف المُبخر: هي المكان الفعلي لتبريد الثلاجة، إذ تمتص تلك اللفائف الحرارة الموجودة في الهواء المحيط، وعادةً ما تقع تلك الملفات في الجزء الخلفي من الفريزر.[4]

لفائف المبخر

إشترك
نبّهني عن
guest
0 تعليقات
رد خطي
الإطلاع على كل التعليقات
زر الذهاب إلى الأعلى