طريقة تصميم وتشغيل الثلاجة، الثلاجة من الأجهِزة الكهربائيّة التي لا تخلو منها المنازل، ولم يكن إستخدام الثلاجة في العصر الحديث، بل إستُعملت منذ العصور القديمة، فهي تستخدم في حفظ المنتجات الغذائية مثل اللحوم والخضراوات والفواكه والمعلبات، إضافة إلى تبريد مياه الشرب في فصل الصيف.
تُساعد الثلاجة على حِفظ الأطعمة من خلال عمليّة التبريد التي تعمل على مكافحة البكتيريا التي تُفسد المنتجات والأطعمة الغذائية، فقبل إختراع الثلاجة لم تكن هذه المواد والمنتجات تُخزن لفترات طويلة، ويعمَل هذا الجهاز على توفير درجة حرارة منخفضة جدا، تعمل على وقف تسرب البكتيريا، وبالتالي الإبقاء على المنتجات الغذائية صالحة للأكل لفترات طويلة، ما يعود علينا بتوفير المال.
وللحفاظ على جهاز الثلاجة لا بُدّ أن نُدرك كيفية عملها وتشغِيلها، وعلى أي القوانين والمبادي والأسس التي بنيت عليها وتطبيقها، في هذا فهرس سنذكر لكم أبسط الطرق الممكنة للتعرف على طريقة تصميم وتشغيل الثلاجة.
كيف تعمل الثلاجة
قبل البِدء في ذكر مكونات الثلاجة وطريقة تصميمها، نُوضّح الطريقة الصحيحة لتشغيل الثلاجة، فمبدأ العمل لها بسيط جدا، عندما يتبخر السائل، فهو يحتاج إلى إمتصاص الحرارة، لذا إن مكان مصدر الحرارة من داخل الثلاجة، فإن إمتصاصه يجعلها باردة، والنقطة الأساسية لتشغيل الثلاجة الإعتماد على نوع السائل ودرجة الحرارة، التي يؤدي إلى تبخرها، حيث يتم الغعتماد في الوقت الحاضر على سائل الأمونيا، نظرا لأنه يتبخر بدرجة حرارة تصل إلى 30 تحت الصفر .
أجزاء الثلاجة
تتكون الثلاجة من عدة أجزاء رئيسية وهي كالآتي :
السائل المبرد : وهو غالبا ما يكون سائل الأمونيا، تكون درجة تبخره حوالي الـ300-درجة مئوية .
مبادل حراري : يأتي المُبادل الحراري على شكل أنابيب حلزونية الشكل، وجميعنا نلاحظها اذا ما قُمنا بالنظر الى الثلاجة، وهناك مبادلان للحرارة داخل الثلاجة احدهما وظيفته تبريد الغاز المضغوط، وفي العادة يكون ذوحرارة عالية، كما ويعمل على تصريف الحرارة الى خارج الثلاجة، وبذلك يتحول هذا الغاز الى سائل .
اما المبرد الثاني فهو يعمل على عكس الاول، فيكون السائل يجري بداخله، وبالتالي يمتص الحرارة من الثلاجة، ويتحول السائل الى غاز، هذه العملية تعمل على تبريد داخل الثلاجة، كما ذكرنا في المبدا اعلاه . وهذا المبرد يكون موضوعا داخل الثلاجة.
الجسم الخارجي : وهو الشكل الخارجي للثلاجة، من الأفضل ان يكون عازل للحرارة بحيث لا تتسرب الحرارة الى داخله، ولا يسرب الهو اء المبرد خارجه .
الضاغط : ووظيفته زيادة ضغط الغاز، حيث يمكن ملاحظته في القسم الخلفي للثلاجة عادة .
صمام التوسيع : يعتبر من اهم أجزاء الثلاجة الثلاجة وله وظيفتان :
- التحكم في سريان السائل المبرد داخل الانابيب خلال دورة التبريد، وذلك حسب ما تحتاج الثلاجة وكيفية تحكمه بهذه الوظيفة بإنه يوجد جهاز حساس داخل الثلاجة ويعمل حسب درجة حرارتها، فإذا ارتفعت درجة حرارة الثلاجة يتم فتح الصمام وبالتالي يدخل السائل ليمتص الحرارة، اما اذا وصلت درجة حرارة الثلاجة الى الدرجة المطلوبة والمناسبة، فيغلق الصمام .
نصائح عند إستخدام الثلاجة
النظرية التي ذكرناها لكم في الأعلى، سنتقوم بتطبيقها نظريا في السياق الآتي :
نُلاظ أن الحالة الأولى لغاز الأمونيا ستكون غازية، حيث يقوم المكبس بضغط الغاز، مايؤدي لإرتفاع الضغط وينتج عنه ارتفاع حرارته.
بعد ذلك يأتي دور المُبادل الحراري الاول وهو الجزء الخارجي، وفيه يقوم الهو اء الخارجي بإمتصاص حرارة الغاز، ما ينتج عنه ونتيجة انخفاض حرارة الغاز تحوله الى سائل، هذا السائل سيكون ذو ضغط مرتفع، وحتى تحويل هذا الضغط، الى ضغط منخفض، يجب عليه المرور بالصمام، الذي سبق وشرحنا وظائفه في الأعلى، بينما ستكون الفائدة من هذه العملية، هي تحويل السائل الى درجة حرارة مُناسبة للغليان .
ثم يأتي دور المبادل الحراري الداخلي، ونظرا لكون السائل داخله في حالة الغليان سيقوم بإمتصاص الحرارة في داخل الثلاجة ليتحول السائل الى غاز منخفض الضغط، وهذه العملية تستمر، حيث أن الغاز سيتحول إلى سائل، والسائل بدوره سيتحول إلى غاز، ويعود الى المكبس .