مبدأ عمل الثلاجة
الثلاجة
الثلاجة هي جهاز كهربائي اخترعه الفرنسي فريناريد كاريه عام ألفٍ وثمانمئة وخمسة وتسعين، تعتمد وظيفتها بشكل أساسي على منع نمو البكتيريا وممارسة نشاطاتها في المواد الغذائية المحفوظة فيها، فتدوم صلاحيّتها لفترةٍ زمنيةٍ أكبر، وتحفظها من تَغيّر خصائصها الفيزيائية، كاللون، والطعم. [1]
كثيرٌ من الشّركات الصانعة للثلاجات، وخصوصاً الحديثة منها تستخدم غاز الأمونيا النقيّ في تَعبئة صِمَام التبريد في الثلاجة، والذي يتبخر عند درجة حرارة سالب اثنين وثلاثين مئوية، وهذا يُساعد على تجمّد المواد الغذائية داخل المبرد (الفريزر). إنّ المبدأ الأساسي لعمل الثلاجة هو الحِفاظ على الأغذية، والمشروبات بأنواعها في درجات حرارة منخفضة تقلّ عن درجة حرارة الغرفة بخمس درجات على أقل تقدير، حتى نمنع فساد الأغذية، والتأكد من دوام صلاحيتها لفترات تزيد عن شهر.[1]
أجزاء الثلاجة
تتكون الثلاجة من العديد من الأجزاء، وهي:[2]
- الهيكل الخارجي.
- الموتور.
- أنابيب التبادل الحراري الداخلية.
- أنابيب التبادل الحراري الخارجية.
- صِمَام التمدد.
- السائل المبرد.
مبدأ عمل الثلاجة
يتلخّص مبدأ عمل الثلاجة بخفض درجة حرارة مُحتوياتها الداخلية بشكل دائم، وذلك من خِلال تَحويل السائل إلى غاز داخلها، فتمتص الحرارة، وتمنح محتوياتها الداخلية التبريد بدرجاتٍ مناسبة. يمكن تحويل الغاز إلى سائل خارج الثلاجة، من خلال ضغطه، وطرد الحرارة خارجاً، حيث تتم هذه العملية بصورةٍ مستمرة حتى يتم التخلص من الحرارة الموجودة في الوسط البارد داخل الثلاجة، وتسريبها إلى الخارج حيث درجات الحرارة المرتفعة، وهذه الوظيفة تتم من خلال عدة مراحل هي:[3]
- يضغط موتور الثلاجة على غاز الأمونيا النقي، ممّا يؤدّي إلى رفع درجة حرارته، وزيادة مُعدل ضغطه، الأمر الذي يجعل أنابيب التبادل الحراري الخارجية تسمح بتسريب كميّة الحرارة الناتجة عن الضغط إلى الخارج مباشرة.
- بعد الانتهاء من المرحلة الأولى، وعندما يتم التخلّص من فقدان الحرارة في الوسط الخارجي من خلال الأنابيب السوداء التي تكون خلف الثلاجة يتكاثف غاز الأمونيا فوراً في الجزء المتبقي من أنابيب التبادل الحراري الخارجية، ومن ثم يتحوّل إلى سائل، يمرّ عبر صمّام التمدد إلى أنابيب التبادل الداخلية.
- يعتمد مبدأ عمل صمام التمدد على الفصل بين منطقتين مختلفتين في مستوى الضغط، فعندما يتم مرور سائل الأمونيا من خلاله، فإنه ينتقل بسلاسة من مَنطقة ضغط مرتفع إلى منطقة ضغط منخفض، فيتمدّد، ويتبخر سائل الأمونيا متحوّلاً إلى غاز مرّةً أخرى وذلك بفعل امتصاص الحرارة من الوسط الداخلي للثلاجة، وطردها خارجاً.
- يُنقل غاز الأمونيا عبر أنابيب التبادل الحراري الداخلية، ( وهي أنابيب ذات شكل لولبي، تُغطّي مساحة كبيرة منها)، ومن ثم يمنح الفرصة لامتصاص أكبر قدر من الحرارة الموجودة داخل الثلاجة حتى تبقى باردة، فيصل غاز الأمونيا إلى الموتور، والذي يضغط بدوره على الغاز مرّةً أخرى، ويُحوّله من جديد إلى سائل، وهكذا.
المراجع
- ^ أ ب Rachel Ross (8-2-207), "Who Invented the Refrigerator?"، www.livescience.com, Retrieved 8-7-2018. Edited.
- ↑ NICOLE SFORZA, "How Does a Refrigerator Work?"، www.realsimple.com, Retrieved 8-7-2018. Edited.
- ↑ Ashish (2015), "How Does A Refrigerator Work?"، www.scienceabc.com, Retrieved 8-7-2018. Edited.