طرز کار یخچال
آیا تاکنون به طرز کار یخچال، فرایند خنک سازی یخچال و یا اینکه چگونه یخچالتان مواد غذایی را خنک می کند فکر کرده‌اید؟
در ادامه به پاسخ این سوال که یخچال چگونه کار می کند می پردازیم.
از دیرباز تاکنون یخچال ها به عنوان یکی از اصلی‌ترین ابزارهای بشر جهت حفظ، نگهداری و ممانعت از فساد برای مواد غذایی محسوب می شود. یخچال فریزر یکی از مهمترین اختراعات بشری بوده که موجب تحولی شگرف در نحوه زندگی انسان ها شده است و این امکان را نیز برای انسان ها فراهم آورده که طی روزهای طولانی حتی غذای خود را حفظ نمایند.
تقریبا از حدود اوایل قرن بیستم وجود یخچال در زندگی روزمره همه انسان ها به تدریج گسترش یافت و به جرات می توان گفت که در حال حاضر زیر یک درصد جمعیت جهان در خانه هایشان یخچال نداشته باشند.
گردش هوای سرد داخل یخچال موجب کند شدن روند رشد باکتری ها و ایجاد فساد مواد غذایی می شود و بدین صورت غذا تا مدت زمان بیشتری ماندگاری دارد و میتوان آنرا نگه داری نمود.
یخچال فریزر به منظور انتقال گرما از داخل یخچال به محیط بیرون کار میکند، از این رو وقتی دستتان را روی قسمت پشتی یخچال، یا در نزدیکی لوله‌های فلزی آن، قرار بدهید می توانید گرما را احساس کنید. اما دقیقاً چگونه داخل یخچال و فریزر همیشه سرد است؟ طرز کار یخچال ها جدای از اصطلاحات تخصصی که دارد، بسیار ساده و قابل درک می باشد.
نمایندگی تعمیرات مرکزی پاسخ سوال یخچال چگونه کار می کند و فرایند های درونی آن را با زبانی ساده برایتان شرح می دهد. در ابتدا قبل از اینکه به معرفی اجزاء و قطعات یخچال بپردازیم، شما را با اصول طرز کار یخچال آشنا می کنیم.
اصول روند خنک سازی یخچال
اصول طرز کار یخچال و فریزر بسیار ساده و قابل درک است؛ روند این کار بدین صورت است که مستلزم دفع کردن گرمای یک محل و انتقال به محل دیگر است، شاید برایتان جالب باشد که بدانید اصول کار در یخچال ها بر اصل و مبنای قانون دوم ترمودینامیک است.
چرخه‌ی ترمودینامیکی، به چرخه‌ی بسته‌ای گفته می شود که ماده‌ای را تحت تأثیر فرآیند‌های متفاوت قرار می دهد و سپس آن را به حالت اولیه خود برمی گرداند. یخچال ها با ایجاد گردش مبرد در داخل خود کار می کنند تا مبرد را از حالت مایع به گاز تبدیل کنند. این فرآیند که تبخیر گفته می شود، موجب خنک سازی محیط اطراف می شود و اثرات مطلوبی را برجا می گذارد و موجب ماندگاری بیشتر مواد غذایی در درون یخچال می‌شود.
فرایند refrigerator cycle
برای اینکه فرآیند تبخیر و تغییر مبرد یعنی از حالت مایع به گاز آغاز شود، بایستی از فشار لازم بر روی مبرد توسط خروجی با نام لوله مویین کاسته شود. جهت ادامه یافتن فرایند عملکرد یخچال، جریان مبرد گاز را باید به حالت مایع خود برگرداند، بنابراین گاز را مجددا با میزانی از فشار و درجه حرارت بیشتر تحت فشار قرار می دهند تا جایی که باعث می شود کمپرسور دستگاه وارد عمل شود و شبیه به پمپ دوچرخه عمل کند.
در هر مرحله ای که کمپرسور یخچال فعالیت خود را اجرا می کند، گاز داغتر و تحت فشار بیشتر قرار می گیرد. در این زمان خازن دستگاه که در پشت یخچال تعبیه شده است، شروع به خنک شدن می کند.
زمانی که گاز درون کندانسور دستگاه که همچنان تحت تأثیر فشار زیاد بوده خنک می‌شود و سپس مجددا به مایع تغییر شکل می یابد. در نهایت مبرد مایع به اواپراتور دستگاه برگشت داده می‌شود که فرآیند در آن مجددا شروع شود.
معرفی اجزاء و قطعات یخچال
اجزای مختلف یخچال شامل چگالنده (condenser)، انبساط (Expansion devices)، کمپرسور، کندانسور، شیر فشارشکن یا تبخیر کننده و سایر وسایل کمکی جهت بهره‌برداری، مانند: کنترل‌کننده، فیلتر‌و سیستم ضد یخ‌زدگی تشکیل شده است. ساماندهی و هماهنگی در قطعات یخچال بر حسب نوع عملکرد و الزامات مربوطه دستگاه جهت اجرای کارکرد مفید یخچال مورد نیاز است.
سیال یا مایع مبرد
مبرد یا ماده خنک‌کننده از جمله سیالاتی هستند که در چرخه‌ی ترمودینامیکی در یخچال قرار می گیرند و به عنوان عاملی کمک دهنده در حفظ دمای تبخیر کننده یخچال و یا محیط درونی یخچال در نظر گرفته می شود. وقتی که مواد سیال مبرد در چرخه تبخیرکننده وارد می‌شوند، موجب گرفتن گرما از درون یخچال می شوند و پس از آن به بخار تبدیل می شوند. یکی از مراحل مرتبط با این فرآیند تغییر در فاز دستگاه است که می تواند اثر خنک‌سازی یخچال را به حداکثر برساند.
از جمله ویژگی های مهم یک سیال مبرد مناسب غیر سمی بودن مواد، خورنده نبودن، عدم اشتعال و انفجار ناپذیری می باشد و مهمتر اینکه یکی از مشخصه های این ماده این است که نباید از نوعی باشد که در مواقع نشتی، باعث آتش گرفتن شود.
کمپرسور یخچال
به زبان ساده قلب یخچال همان کمپرسور است. در مبحث طرز کار یخچال کمپرسور نقش مهمی دارد. زیرا مواد مبرد را در سیستم دستگاه به گردش در می آورد، باعث فشار آوردن به قسمت گرم مدار می شود و مبرد یخچال را گرم می نماید.
در اصل به همان نحوی که وظیفه قلب ارسال خون به سراسر بدن است؛ کمپرسور یخچال نیز، وظیفه دارد سیال مبرد را در کل یخچال با ایجاد شرایط افزایش فشار روی مواد آن ها را تنظیم و جاری نماید.
به بیان دیگر باید گفت که کمپرسورها از جمله وسایلی می باشند که با استفاده از انرژی مکانیکی، مواد سیال را خیلی سریع به درون خود مکیده و سپس آنها را بصورت فشرده در می آورند.
در طی این عملیات، دمای گازی که فشرده شده است هم افزایش پیدا می کند. معمولاً گازهای پرفشار خروجی دستگاه را از سیستم خنک‌کننده می گذرانند تا وقتی که دمای گاز به حد معمولی خود برگردد. به این مورد توجه کنید که مواد سیالی که درون کمپرسور یخچال وارد و یا از آن خارج می شوند ابتدا باید به صورت فاز گاز باشد تا به تجهیزات دستگاه آسیبی وارد نشود.
همان صدایی که در زمان کار کردن یخچال می‌شنوید، صدای کمپرسور است. دمای یخچال توسط ترموستات با خاموش روشن کردن کمپرسور، کنترل می شود.
کندانسور یا رادیاتور یخچال
کندانسور یخچال محل خنک شدن مبرد و تبدیل آن از گاز به مایع می باشد. کندانسور تشکیل شده از مجموعه ای کامل از سیم پیچی های لوله‌ای همراه با باله های خارجی می باشد که در بخش پشتی یخچال قرار گرفته است. کندانسور یخچال با جذب کردن گرمای یخچال و وارد کردن آن به محیط اطراف، در مایع نمودن مبرد گاز بسیار کمک کننده است. با کم شدن حرارت مبرد، دمای آن به اندازه دمای میعان کاسته می شود و سپس حالت آن از بخار به مایع تغییر شکل می‌دهد.
تبخیر کننده (Evaporator) یخچال
اواپراتور یکی دیگر از اجزای مهم در یخچال که درون یخچال قرار گرفته است و در طرز کار یخچال بسیار تاثیر گذار است. این قسمت از یخچال یکی از عوامل مهم در سرد شدن مواد خوراکی درون یخچال می باشد. سیال مبرد از درون فشارشکن با کم شدن دما و فشار به منطقه تبخیر کننده دستگاه وارد می شوند.
در ناحیه تبخیر کننده ماده مبرد به حالت جریانی خنک در لوله‌های خنک‌کننده جاری می شود و این ماده موجب جذب گرمای محیط درونی یخچال می‌شود. پس از این به واسطه جذب گرمای محیط اطراف دمای ماده سیال یا مبرد افزایش خواهد یافت و باعث تبدیل شدن این ماده به بخار می شود. بخار تولید شده به منظور تکمیل نمودن چرخه به کمپرسور دستگاه منتقل می شود. در واقع تبخیر کننده یک نوع مبدل حرارتی می باشد که در بین فضای یخچال و لوله‌های خنک‌کننده آن قرار گرفته است.
فشارشکن یا (Expansion Device) یخچال
شیر انبساط را به نام های «دستگاه کنترل‌کننده جریان» و «دریچه اختناق» می شناسند، وظیفه این قسمت از یخچال کنترل کردن جریان مایع سیال مبرد یا اینکه همان مایع خنک‌کننده می باشد که یکی دیگر از موارد اصولی در بهبود روند طرز کار یخچال می باشد.
اصلی ترین وظیفه فشارشکن در سیستم خنک‌سازی یخچال کم کردن فشار ماده سیال یا واسط می باشد. وقتی ماده سیال مبرد از کندانسور یخچال به قسمت تبخیر کننده وارد می شود، در واقع فشارشکن، به تنظیم نمودن میزان عبور جریان ماده سیال مبرد به درون تبخیر کننده می پردازد.
وظیفه دیگر فشارشکن این است که باید میزان ماده ورودی را به اندازه ای که میزان تبخیری ماده سیال مبرد را نگه می‌دارد کنترل کند؛ این بدین معناست که فقط مقداری ماده از سیال باید عبور کند که حتما بخار شوند. در حقیقت کنترل نمودن و حتی تنظیم دمای یخچال با فشارشکن با ایجاد تغییر در ورودی‌های این بخش و بر حسب نیاز مصرف کننده انجام می شود.
به عنوان مثال در تابستان دستگاه به دمای کمتری نسبت به زمستان نیاز دارد؛ پس فشار شکن را بر حسب شرایط و دمای موجود و همچنین نیاز خود تنظیم کنیم.
انواع دستگاه‌های فشارشکن که در یخچال تعبیه شده اند به دو دسته از نظر ورودی تقسیم بندی می شوند ورودی ثابت و ورودی متغیر.
در نوع ورودی ثابت، سطح جریان ورودی به صورت ثابت است؛ در حالی که در ورودی متغیر، میزان یا سطح جریان ورودی با ایجاد تغییر در میزان جریان ورودی عوض می‌شود. در ادامه می توانید با چند نوع از دستگاه های فشارشکن هر دو نوع که در یخچال ها مورد استفاده میگیرند آشنا شوید.
فشارشکن با ورودی ثابت: 1- لوله مویین capillary) -2) اوریفیس (Orifice)
فشار شکن با ورودی متغیر:1- شیر دستی فشار شکن 2- شیرهای فشارشکن خودکار یا فشار ثابت
ترموستات یخچال
در روند طرز کار یخچال ترموستات نیز نقش دارد. این قطعه از یخچال با ایجاد نظارت بر میزان دما و روشن و خاموش نمودن کمپرسور، فرایند خنک کننده دستگاه را کنترل می نماید. زمانی که سنسور تشخیص داد که داخل یخچال به اندازه لازم سرد شده است، اقدام به خاموش کردن کمپرسور می کند و یا بالعکس اگر احساس کند گرمای بیش از اندازه ای وجود دارد، کمپرسور دستگاه را روشن میکند و بدین شکل مجددا روند خنک‌کنندگی سیستم شروع می شود. به طور کلی ترموستات و یا سایر تجهیزات مشابه آن، جهت کنترل دما داخل یخچال به کار برده می شوند. عمدتا تجهیزاتی که مربوط به کنترل دما هستند را به دستگاه فشار شکن متصل می کنند.
اکنون پس از آشنایی با اجزاء و قطعات یخچال و همچنین طرز کار یخچال، می توانید نگاهی به مراحل انجام تبرید یا خنک‌سازی یخچال بیندازید و با آنها آشنا شوید.
Refrigerator Working
مرحله اول: در مرحله اول کمپرسور اقدام به فشردن بخار مبرد میکند، پس از آن میزان فشار و درجه حرارت بالا رفته و آن جریان را به سیم‌پیچی های موجود در کندانسور که در قسمت خارجی یخچال قرار دارند فشار می‌دهد.
مرحله دوم: زمانی که گاز گرم موجود در سیم‌پیچی های کندانسور نسبت به دمای هوای خنک موجود در آشپزخانه مطابقت داشته باشد، گاز به مایع تبدیل خواهد شد.
مرحله سوم: پس از این مبرد مایع، در فشار زیاد خنک می شود چون توسط شیر فشارشکن، در سیم پیچی های تبخیر کننده درون یخچال فریزر جریان پیدا می کند.
مرحله چهارم: مبرد جریان گرمای موجود را درون یخچال جذب می نماید و سپس توسط سیم‌پیچی های تبخیر کننده به جریان می افتد تا بتواند به خنک سازی هوای درون یخچال بپردازد.
مرحله پنجم: در مرحله آخر، جریان مبرد به واسطه افزایش درجه حرارت، به صورت گاز تبخیر می‌شود و به کمپرسور باز می‌گردد، در حقیقت به جایی برمی گردد که چرخه مجددا از نو شروع خواهد شد.
در صورتی که به پاسخ سوال خود یعنی اینکه یخچال چگونه کار می کند دست نیافتید، می توانید سوالات خود را در زمینه طرز کار یخچال را در بخش نظرات کاربران مطرح نمایید تا کارشناسان نمایندگی تعمیرات مرکزی در کمترین زمان ممکن پاسخ سوالات شما را ثبت کنند.
