از یخچال ها چه می دانیم

تاریخچه یخچال ها

از یخچال ها چه می دانیم

از یخچال ها چه می دانیم

در یخچال به کمک جذب گرمای فضای داخل، دما پایین آورده می‏شود. برای حصول به این هدف، دو قانون فیزیکی را به کار می‏گیرند:

1)  نقطه جوش یک مایع، یعنی دمایی که آن مایع به بخار تبدیل می‏شود، به فشار محیط بستگی دارد. بنابراین آب در فشار یک اتمسفر (فشار معمولی) در 100 درجه سانتیگراد به جوش می‏آید، ولی در فشار 1/0 اتمسفر در دمای 46 درجه سانتیگراد می‏جوشد. بالعکس، بخار آبی را که مثلاً 50 درجه سانتیگراد دما و 1/0 اتمسفر فشار داشته باشد، می‏توان به سادگی با افزایش فشار ــ‌ مثلاً به یک اتمسفر ــ‌ به حالت مایع درآورد.

2)  هر مایع هنگام گذر از حالت مایع به بخار، گرما جذب می‏کند و متقابلاً، زمانی که از حالت بخار به مایع برمی گردد، گرما از دست می‏دهد. اگر مایعی انتخاب کنیم که نقطه جوش آن در فشار یک اتمسفر زیر دمای پایینی باشد که می‏خواهیم بدست آوریم، این مایع قبل از رسیدن به آن دمای پایین به جوش می‏آید (تبخیر می‏شود) و طی این عمل گرما جذب می‏کند. گرمای مزبور از محیط اطراف گرفته می‏شود. اکنون، اگر بخاری را که به این طریق بدست آورده‏ایم متراکم کنیم، حتی در دمای اتاق نیز بصورت مایع درمی‏آید؛ زیرا در اثر تراکم، فشار افزایش می‏یابد و نقطه جوش بالا می‏رود. بخار هنگام تبدیل شدن به مایع،‌ گرمای خود را به محیط پس می‏دهد. اکنون اگر فشار را به حالت عادی برگردانیم، این دور تکرار خواهد شد.

برای بدست آوردن تأثیر مورد نظر، موادی به نام سرمازا را به کار می‏گیرند. مواد سرمازا معمولاً مایعات دارای نقطه جوش پایین و یا گازهای مایعی از قبیل آمونیاک، اتیل کلرید، یا فرئون هستند. سیکل عملیات در شکل 1 نشان داده شده است: گرمای مورد نیاز برای تبخیر ماده سرمازا از فضای یخچال گرفته می‏شود و به این ترتیب، دمای داخل یخچال پایین می‏آید. در مرحله بعد، ماده سرمازا بصورت مایع درمی‏آید و گرمای خود را از دست می‏دهد و سپس دوباره تبخیر می‏شود.

یخچال

اصولاً دو نوع یخچال وجود دارد:

1) یخچال تراکمی (شکل‏های 2 و 3):‌ ماده سرمازا که تحت فشار پایین است، در داخل اواپراتور (دستگاه تبخیرکن) به حالت بخار درمی‏آید. اواپراتور یک لوله مارپیچ است که در داخل قسمت یخ‏ساز یخچال قرار دارد. عمل تبخیر سبب پایین آمدن دما در داخل یخچال می‏شود. یک کمپرسور (متراکم‏کننده) کوچک، بخار را به درون خود می‏کشد و آن را متراکم می‏سازد و به داخل کندانسور (چگالنده یا دستگاه تبدیل بخار به مایع) می‏فرستد که در آنجا دمای خود را از دست می‏دهد. در اثر افزایش فشار و کاهش دما، ماده سرمازا به حالت مایع درمی‏آید. سرانجام، سرمازا که حال به حالت مایع است، دومرتبه به فشار پایین‏تر منبسط می‏شود و به داخل اواپراتور بازمی‏گردد. دمای داخل یخچال را می‏توان با یک ترموستات (صفحه 116)، که از طریق یک فیوز خودکار (صفحه 90) موتور کمپرسور یخچال را روشن و خاموش می‏کند تنظیم کرد.

2) یخچال‏های جذبی (شکل 4): این دستگاه بدون کمپرسور کار می‏کند. فشار در داخل یک ژنراتور یا به اصطلاح دیگ بخار که معمولاً با الکتریسته گرم می‏شود و حاوی آب دارای غلظت بالایی از آمونیاک حل‏شده است، بالا می‏رود. وقتی این محلول گرما می‏گیرد، آمونیاک ان جدا و بخار می‏شود و آب باقی می‏ماند. با ادامه یافتن تبخیر آمونیاک، فشار آنقدر بالا می‏رود تا گاز آمونیاک در داخل کندانسور به حالت مایع درمی‏آید. در این دستگاه نیز، مثل یخچال تراکمی، مایع با استفاده از یک شیر مخصوص منبسط و در نتیجه، دوباره به بخار تبدیل می‏شود و گرمای محیط (داخل یخچال) را جذب می‏کند. آب باقی‏مانده در داخل دیگ، پس از بیرون رانده شدنِ قسمت عمده آمونیاک، که البته هنوز داغ است، از درون یک مُبدّل گرما می‏گذرد و بخشی از گرمای خود را از دست می‏دهد. این آب، سپس به داخل دستگاه جاذب می‏رود و در آنجا دوباره با بخار آمونیاک خالصی که از اوپراتور می‏آید، اشباع می‏شود. یک پمپ دوار کوچک محلول آمونیاکی را که بدین طریق شکل می‏گیرد، به درون مبدل گرما برمی گرداند که در آنجا گرمای آب داغ جاری از دیگ را جذب می‏کند و سپس آن را به دیگ می‏فرستد. پس از آن، سیکل فوق از سر گرفته می‏شود.

منبع: سندباد