یخچال چطور کار می‌ کند ؟

تا حالا پیش آمده تابستان از استخر بیرون بیایید و همان‌طور که زیر آفتاب ایستاده‌اید احساس سرما کنید؟ این احساس برای این اتفاق می‌افتد که آب از روی پوست بدنتان بخار می‌شود. جریان هوا بخار آب را با خود می‌برد و با آن کمی گرما هم از روی پوست‌تان می‌رود. این مکانیسم بسیار شبیه اتفاقی است که درون یخچال‌های قدیمی می‌افتاد. البته در یخچال مواد شیمیایی به‌عنوان خنک‌کننده به کار می‌رود. 

یخچال‌های قدیمی

اگر به پشت یا زیر یخچال‌های قدیمی نگاه کنید لوله دراز و باریکی را می‌بینید که پیچ خورده و به جلو و عقب رفته است. این لوله به پمپی متصل است که با یک موتور الکتریکی کار می‌کند. داخل لوله پر از گاز فرئون با نام تجاری کلروفلورو کربن یا CFC است. 

بعد از اثبات خطرناک بودن فرئون، حالا از مواد شیمیایی دیگر با فرآیند کمی متفاوت استفاده می‌شود. ابتدا مایع- گاز مبرد توسط پمپ یا کمپرسور تحت تراکم و فشار قرار می‌گیرد و به‌صورت گاز گرم از پمپ خارج می‌شود، سپس در قسمتی از خارج از یخچال به نام کندانسور با پس دادن حرارت، گاز گرم به محیط تغییر فاز داده و مایع می‌شود. با وارد کردن این مایع که به دلیل تداوم کار کمپرسور تحت فشار قرار گرفته است، از یک شیر انبساط به‌صورت نازل در محیط بازتری که به‌صورت لوله‌های با حجم بیشتر است، مایع تحت فشار پاشیده شده و در مواجه شدن با حجم بیشتر تبخیر می‌شود.

به همین دلیل نام این قسمت اواپراتور یا تبخیرکننده انتخاب شده است. با تبخیر و تغییر از فاز مایع به بخار در واقع در این قسمت انرژی از محیط گرفته می‌شود و محیط اطراف خود را سرد می‌کند. در همین قسمت مواد‌غذایی نگهداری شده که سرد می‌شوند. برای تداوم سیکل، این بخار باید به فرمی جمع‌‌آوری شود و مجددا مورد استفاده قرار گیرد، به همین جهت در انتهای تبخیر‌کننده چنانچه این بخار از بالاترین نقطه به مسیر مکش کمپرسور متصل شود می‌تواند مجددا توسط کمپرسور متراکم شده و سیکل مجددا بسته شود. به این ترتیب کویل‌ها خنک‌تر شده و فریزر هم سردتر می‌شود. 

در یخچال‌های معمولی تعداد کویل‌ها کمتر و فضای یخچال بزرگ‌تر است، بنابراین کویل‌ها و بخار CFC گرمای کمتری به خود جذب می‌کنند. برای تکرار سیکل و تداوم کار کمپرسور مجددا پمپ بخار CFC را می‌مکد و آن را با فشار درون لوله‌های باریک‌تر می‌راند که در سطح خارجی یخچال قرار گرفته‌اند. 

در آنجا CFC متراکم می‌شود و دوباره به شکل مایع درمی‌آید و گرما پس می‌دهد که هوای اطراف یخچال آن را جذب می‌کند. به همین علت است که پشت یا زیر یخچال کمی گرم‌تر از اطراف آن است. هر بار که CFC از کویل‌های بیرونی بگذرد مایع آماده است که دوباره به درون یخچال و فریزر بیاید و کار خنک‌سازی را انجام دهد. 

در یخچال‌های جدید CFC به کار نمی‌رود، چون انواع CFCها اگر در طبیعت آزاد شوند برای جو مضر هستند. به جای آن گاز دیگری به نام HFC یا تترا فلورواتان به کار می‌رود. 

ادامه دارد...