بحث حول الثلاجة

الثلاجة:
الثلاجة هي آلة كهربائية، اخترعها الفرنسي فرديناند كاريه Ferdinand Carréعام 1859



[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/lbc/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]

دورة وقوانين التبريد: The Refrigeration Cycle
دورة التبريد:
1ـملف التكثيف
2- صمام التمدد
3ـ ملفالتبخر
4- الضاغط
قوانين التبريد:
قبل أن نخوض في تفاصيل دورة التبريديجب أن نتعرف أولا على بعض القوانين الأساسية والتي تعتمد عليها جميع أنظمة التبريدوهي خمسة قوانين أساسية وهي :
الموائع( السوائل) تمتص الحرارة عندما تتحول منالحالة السائلة إلى الحالة الغازية ( من سائل إلى بخار ) وتطرد الحرارة عند تحولهامن بخار إلى سائل . يغير المائع(السائل) حالته عند درجة حرارة وضغط ثابتين . تنتقلالحرارة فقط من الجسم الذي درجة حرارته أعلى إلى الجسم الذي درجة حرارته أقل( منالجسم الساخن إلى الجسم البارد ). الأجزاء المعدنية للمبخر والمكثف يجب أن تكونجيدة التوصيل للحرارة ويجب إختيار المعدن الذي لا يتفاعل مع وسيط التبريد ويعتبرالنحاس الأصفر والنحاس الاحمر وألألومنيوم هي أكثر المعادن شيوعاً . الطاقةالحرارية وأشكال الطاقة الأخرى قابلة للتحول من أى صورة إلى أخرى فعلى سبيل المثال، يمكن تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ، وبالعكس يمكن تحول الطاقةالحرارية إلى طاقة كهربائية ، وكذا تحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكطانيكية وهكذا . دائرة التبريد الأساسية :
كما ذكرنا أن أي سائل يتبخر ويتكثف وهو التغير مابين الحالة السائلة والحالة الغازية فعند التبخر يجب أن يحصل السائل على الحرارةالكامنة للتبخر بينما عند التكثيف يتم طرد الحرارة الكامنة مرة أخرى .
وتتكون أىدائرة تبريد ميكانيكية من اربعة أجزاء رئيسية هي :
الضاغط Compressr
المكثف Condenser
صمام التحكم Control Valve
المبخرة Evapoator
دورة انضغاطالبخار:
تسمى دورة انضغاط البخار بهذا الاسم نظرا لأن الضاغط يقوم بضغط بخاروسيط التبريد من الضغط المنخفض إلى الضغط العالى ، وهذا الانضغاط يحدث انتقالللطاقة الحرارية من داخل الحيز المبرد إلى الخارج .
حيث يقوم الضاغط بنقلالحرارة من مكان إلى آخر فإنه قد يسمى أيضا بالطلمبة الحرارية Heat Pump
ويتكوننظام التبريد أساساً من جانب الضغط العالى وجانب الضغط المنخفض ، ويتمكن تتبع دورةتبريد بسيطة كالموضحة في شكل 3 -1 ، بداية من خزان السائل Liquid receiver (أ) وهوعبارة عن وعاء يستعمل في تخزين سائل وسيط التبريد كاحتياطي في دورة التبريد ، ويركببعد المكثف مباشراً.
ويجب أن يكون حجم خزان السائل كبيراً لاستيعاب كل شحنة وسيطالتبريد بالمجموعة في حالة سائلة ، ويكون وسيط التبريد ذو ضغط عالى ، حيث يمر بعدذلك على جهاز للتحكم في انسياب وسيط التبريد
(ب) خافض الضغط .
وبعد ذلك يمروسيط التبريد إلى المبخر ( ج ) وعنده يكون المبخرتحت ضغط منخفض ، وهنا يتبخر وسيطالتبريد وسيط التبريد ويمتص الحرارة من الحيز المبرد .
ثم يمر البخار بعد ذلك أيالضاغط عن طريق صمام السحب ( د ) والضاغط المستخدم هنا هو الضاغط الترددى ذي الكباسوهو أكثر أنواع الضواغط شيوعاً حيث تعمل هذه الضواغط في دورة ثنائية الأشواط .
وعند هبوط المكبس خلال شوط السحب ويفتح حمام السحب ( د ) ليسمح بدخول البخارالقادم من المبخر ويقفل هذا الصمام مرة أخرى عند نهاية الشوط ليبدا شوط الانضغاطويكون الضغط داخل اسطوانة الضاغط أعلى من الضغط في ماسورة الطرد فيفتح صمام الطرد ( ه ) ويطرد البخار المضغوط إلى المكثف ( و ) وتكون درجة حرارة البخار المضغوط عاليةجدا وخلال المكثف ، تنتقل الحرارة من وسيط التبريد إلى الوسط المحيط ( الهواء أوالماء ) حسب نوع المكثف المستخدم وبذلك يتخلص وسيط التبريد من الحرارة ويتكثف إلىسائل ، ويعود السائل إلى خزان السائل ( أ) حيث تبدأ الدورة من جديد مرة أخرى . والآن سوف نبدأ في التحدث عن عناصر دائرة التبريد الأساسية ونبدأ أولاً بالضاغط .

الضاغط: Compressor
وظيفة الضاغط في دورة الانضعاط هي رفع ضغط البخارالجاف من الضغط المنخفض إلى الضغط العالى للمكثف ، ويعتبر الضاغط أحد الأجزاءالرئيسية في أى دوؤة تبريد ميكانيكية فبدون الضاغط لايمكن حدوث دورة التبريد وإعادةسائل التبريد إلى حالته الأصلية من حيث المحتوى الحرارى .
والغرض من استخدامالضاغط هو رفع ضغط وسيط التبريد القادم من المبخر لضغط مناظر لدرجة حرارة تشبع أعلىمن درجة حرارة الجو المحيط أو الوسط المحيط وهذا يؤدي إلى حدوث التبادل الحرارى بينوسيط التبريد بالمكثف والوسط المحيط كما أنه يؤدي إلى تكثيف وسيط التبريد وتصنعالضواغط بأشكال وأحجام وتصميمات مختلفة وعموماً تنقسم الضواغط إلى :
(أ) ضواغطترددية .
(ب) ضواغط دورانية .
(ج) ضواغط طاردة مركزية .
(د) ضواغط حلزونية .

المكثف: Condenser
المكثف هو احد عناصر الرئيسية في أى دورة تبريد ،ووظيفة المكثف في دورة انضغاط البخار هي استقبال بخار وسيط التبريد الساخن العاليالضغط والقادم من الضاغط ، وتخليصه من الحرارة التي امتصها في المبخر وهذه الحرارةعبارة عن حرارة التحميض والحرارة الكامنه وكذلك الحرارة الناتجة عن شغل الضاغطوتطرد هذه الحرارة إلى الوسط المحيط فإذا كان الوسط المحيط هو الهواء سمي المكثفبالمكثف المبرد بالهواء ( هوائياً ) وإذا كان الوسط المحيط ماء سمى المكثف بالمكثفالمبرد بالماء
(مائيا) أما إذا كان التبريد بالمكثف وسيط التبريد مرة أخرى إلىسائل .

صمام التحكم: Control Valve
الغرض من صمام التحكم هو التحكم فيسريان وسيط التبريد التبريد من جانب المكثف ذي الضغط العالى في الدورة إلى المبخرذي الضاغط المنخفض . ففى هذا الصمام يتم خفض ضغط سائل التبريد القادم من المكثفوتبعاً لذلك درجة حرارة التشبع ، حيث أن لكل ضغط توجد درجة حرارة تشبع معنية .
ولكن بدون تغير في الانثالبى ومعنى ذلك أن كمية الحرارة الموجودة في سائل قبلدخولها صمام التحكم تساوى كمية الحرارة بعد خروجها من الصمام ، ولكن سائل التبريدسيكون عند ضغط منخفض ودرجة حرارة منخفضة وهي درجة حرارة التشبع عند هذا الضغط .
ويتحقق خفض الضغط باستخدام فوهة ذات سريان متغير إما من درجة التحكم أو ذاتوضعين ويمكن تقسيم صمامات التحكم في سائل وسيط التريد إلى :
صمام التحكم اليدوي . عوامة جانب الضغط المنخفض. عوامة جانب الضغط العالى . الأنبوية الشعرية . صمامالتمدد الاتوماتيكي . صمام التمدد الثرموستاتى .

المبخر: Evaporator
الغرض من المبخرة في دورة التبريد هو استقبال وسيط التبريد ذي الضغط المنخفض ودرجةالحرارة المنخفضة ، والقادم من صمام التحكم ، وجعله في ملامس حرارى ملاصق مع الحملويستمد وسيط التبريد حرارته الكامنة للتبخر من الحمل وأى كمية حرارة تمتص في المبخرتحول جزءا من السائل عند درجة حرارة التشبع إلى بخار عند نفس الضغط ودرجة الحرارةوتنقسم المبخرات إلى نوعين رئيسيين هما :
نظام جاف . نظام الغمر .

الأجزاء الاضافية في دورة التبريد :
وهناك أجزاء أخرى في دورة التبريدضرورية لسلامة عمل هذه الأجراء الرئيسية أو تمكينها من أداء عملها وسوف تجد هذهالأجزاء في أى وحدة تبريد سواء أكانت هذه الوحدة وحدة تبريد تجارية أو صناعية أووحدة تبريد منزلية وهذه الأجزاء الإضافية هي :
المجتمع Accumulator وهو جهازأمان لمنع سائل وسيط التبريد من المرورإلى خط السحب ومنه إلى الضاغط ويوجد في دائرةالتبريد التي تستعمل الأنبوبة الشعرية . فاصل الزيت Oil Separator ويوجد في وحداتالتبريد التي تعمل في درجات حرارة منخفضة جداً كفريزرات التبريد العميق، حيث يوجدفاصل الويت بين خط الطرد للضاغط والمكثف ، والغرض الأساسي من فاصل الزيت هو تخلصبخار وسيط التبريد الساخن ذو الضغط العالى من الزيت الزائد والغير مرغوب فيهبالنسبة لأجزاء الدائرة الأخرى مثل المكثف والمبخر ، حيث يتم فصل الزيت وإعادته الىعلبة مرفق الضاغط عن طريق ماسورة وسوف نشرح مفصل ذلك بالتفصيل فيما بعد : وهناك عناصرأخرى مهمة أيضا لازمة لسلامة عمل الأجزاء الرئيسية وهي المبادل الحرارى ، والمجفف ،وخزان السائل ، وبالنسبة للدوائر الكهربائية فيوجد الثرموستات وهو ضابط الحرارةوضابط الضغط العالى ، وضابط الضغط المنخفض وغيرها من العناصر الهامة

دورةالتبريد الكاملة:
سوف نناقش الآن تصرف وسيط التبريد خلال دورة التبريد الكاملةبأعتبار أن كميته رطل واحد وبصرف النظر عن حالته سواء كان سائل أم بخار .
وكذلكبفرض رائع أن وسيط التبريد نقى تماما ، باهمال تأثير زيوت التزييت والعناصر الأخرى ،يتضح أن أى دورة تبريد تتركب أساسا من أربع عمليات هي:
عملية تحدث في الضاغط حيثيدفع بخار وسيط التبريد من نقطة ( أ ) إلى نقطة ( ب ). وتكون هذه العملية متساويةالأنتروبي . والعملية الثانية تحدث في المكثف تحت ضغط ثابت فينتزع الهواء أو الماءالحرارة الزائدة Super - Heat ثم الحرارة الكامنة من وسيط التبريد وتتم هذه العمليةمن نقطة ( ب ) إلى نقطة ( ج ) . والعملية الثالثة وتتم خلال صمام التحكم تحت كميةحرارة ثابتة ( تحت ثبوت الانثالبى ) وفيه ينخفض الضغط ودرجة الحرارة ولكن تظل كميةالحرارة ثابتة كما هى وتتمثل هذه العملية من نقطة ( ج ) إلى نقطة ( د ) . وأخيراالعملية الربعة حيث تحدث في المبخرة وهذه العملية تحدث تحت ضغط ثابت وفيه يمتصالمبخر الحرارة من الحيز المراد تبريدة وفيه يتحول سائل التبريد إلى بخار مع ثباتكل من الضغط ودرجة الحرارة وتتمثل هذه العملية من نقطة ( د ) إلى نقطة ( أ ) وهكذاتتكرر دورة التبريد مرة ثانية .
[Only Registered Users Can See Links]



https://fbcdn-sphotos-d-a.akamaihd.n...93518507_n.png
©المشاركات المنشورة تعبر عن وجهة نظر صاحبها فقط، ولا تُعبّر بأي شكل من الأشكال عن وجهة نظر إدارة المنتدى©