آلية عمل “الثلاجة”

1995 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء السادس

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الثلاجة آلية عمل الثلاجة أدوات التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

تُعد الثلاجة الآنَ أحد الأجهزة المنزلية الأساسية.

فهي فضلاً عن استخدامها لحفظ الأطعمة والمشروبات لفترة مناسبة، فإنها تزودنا باحتياجاتنا من الثلج والماء البارد اللازم للشرب.

وتتضح فكرة عملها فيما يلي:

إذا وضعْنا بِضْع قطرات من الماء على سطح زجاجي فوقَ منضدة أفقية، ثم وضعْنا فوق قطرات الماء غطاء معدنياً رقيقاً وصَبَبْنَا فوقه مقداراً مناسباً من «الأيثير» (وهو سائل سريع التبخر في درجات الحرارة العادية) مع التهوية حتى يَزيدَ مُعدل تبخيرة، فإننا نلاحظ أن قطرات الماء الموجودة تحت الغطاء المعدني تتجمد.

 

ويرجع ذلك إلى أن عملية تبخير الأيثير تحتاج إلى كمية من الطاقة الحرارة تستمدها من الغطاء وما تحته من قطرات الماء، فتنخفض درجة حرارتهما، وعندما تصل درجة الحرارة إلى صفر سلزيوس (مئوي) تتجمد قطرات الماء تحت الطبق.

وتعتمد فكرة عمل الثلاجة على استخدام سائل سريع التبخر وهو «الفريون» الذي يَغلي عند درجة – 30 سلزيوس (مئوية). ي

 

تبخر الفريون داخل أنبوبة حلزونية من النحاس تُحيط بالمجمِّد (الفريزر)، ثم يَتم سحب بخار الفريون بواسطة مضخة كهربائية مما يسمح بمزيد من التبخُّر.

وتُسْتَمَدُّ الحرارة اللازمة لإحداث عملية البخر من جسم المجمِّد، فتنخفض درجة حرارته حتى تقلَّ عن الصفر.

 

ويمر البخار الذي يتم سحبه من خلال أنبوبة حلزونية أخرى خارج جسم الثلاجة تُعرف باسم المكثِّف، حيث يتم ضغطه بواسطة المضخة الكهربائية ليتكَّثَف متحوِّلاً إلى سائل حتى يمكن إعادةُ تبخيره مرة ثانية.

وتنبعث حرارة من هذه العملية، يتم التخلص منها خارج جسم الثلاجة عن طريق مجموعة من الزَّعانف النُّحاسية المثبتة على المكثف لزيادة مساحة السطح المعرض للهواء الجوّي.

 

فالحرارة المتولِّدة من المكثِّف تنتقل بالتوصيل إلى الزعانف النحاسية ومنها تفقد الحرارةَ إلى الهواء المحيط عن طريق الحَمْل من ناحية والإشعاع من ناحية أخرى.

ومن المكثِّف يعود الفريون إلى أنبوبة التبخير حول المجمِّد. وهكذا تتم دورة كاملة لسائل الفريون وبخاره. وفي بعض الثلاجات الحديثة مراوح خارجية تعمل على زيادة تبريد الزعانف النحاسية.

وفي الوقت نفسه يتم إمرار تيار من الهواء المبرَّد ليطوف بباقي أجزاء الثلاجة لتنخفض درجة حرارتها إلى المعدل المطلوب. وحينئذ يتحكم الثرموستات الموجود في الثلاجة في تشغيل دورات الفريون السابق الإشارة إليها.

 

مُسْتَودعات التبريد:

يقتضي توفيرُ احتياجات الناس من الأغذية والمشروبات تخزينَها في مستودعات للتبريد (ثلاجات) حتى لا تتعرض للتلف. لكنَّ عملية التخزين تتطلب معرفةَ خصائص المواد المرادِ تخزينُها.

فالخَس مثلاً يتطلب حفظُه ألا تنخفضَ درجةحرارته إلى صفر سلزيوس وإلا فسد.

وكذلك الموز يجب حفظه عند درجة لا تقل عن 13 سلزيوس حتى تكتملَ عمليةُ نضجه.

أما اللحوم المُجَمَّدَة وغيرها فتحفظ عند درجة حرارة تتراوح بين – 29˚ ، -18˚ سلزيوس (مئوية).

 

وتتكون مستودعات التبريد من غُرَف عديدة مزودة بوحدات تبريد مركزية تعمل بنفس فكرة عمل الثلاجة.

وعند نقل المواد المجمَّدة (أو المبرَّدة) ينبغي ثبوتُ درجة حرارتها أثناء النقل، ولذلك يقتضي الأمر توفيرَ شاحنات مبرِّدة تحتوي على نظم تبريد مماثلة لما في الثلاجة وإن كانت تعمل بمحركات خاصة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]