التبريد بانضغاط البخار

التبريد بالانضغاط هو من أكثر طرق التبريد انتشاراً، إذ أن أكثر من 90% من معدات التبريد المستخدمة في العالم تعمل بالتبريد بالانضغاط، تعتمد فكرة التبريد بالانضغاط على أكثر من حقيقة علمية، أولاً إن تبخير أي سائل يحتاج إلى حرارة، ثانياً إن درجة غليان السائل ينخفض بانخفاض ضغطه وعليه؛ يمكن الحصول على تأثير تبريدي عند تبخير أي سائل عند ضغط منخفض، حيث تكون درجة حرارة هذا السائل منخفضة ويسحب السائل الحرارة من الوسط المحيط به لتبخيره، مما يعني تبريد الوسط.

الفكرة الأساسية للتبريد بانضغاط البخار:

يحتوي هذا النظام على أجزاء أساسية هي، الضاغط، المكثف، المبخر وصمام التمدد، أيضاً يحتوي هذا النظام على مائع يسمى المبرد أو مائع التبريد، يتحرك هذا المائع في هذه الأجزاء، يعمل النظام عند مستويين من الضغط، الضغط المرتفع في المكثف والضغط المنخفض في المبخر، يقوم الضاغط برفع الضغط من ضغط المبخر إلى ضغط المكثف، بينما يعمل صمام التمدد على تخفيض الضغط من ضغط المكثف إلى ضغط المبخر، في المبخر یتم تبخير المبرد عند الضغط المنخفض، أي عند درجة حرارة منخفضة.

يعمل المبرد على سحب الحرارة اللازمة لتبخيره من الوسط المحيط به؛ ممّا يعمل على تبریده، سواء كان هذا الوسط ماء أو هواء، ثم يقوم الضاغط بسحب بخار المبرد الذي ينتج في المبخر؛ لرفع ضغطه ودفعه إلى المكثف، في المكثف يتم تكثيف المبرد عند ضغط مرتفع أي عند درجة حرارة مرتفعة، يتم طرد الحرارة من المبرد إلى الوسط المحيط بالمكثف وهو في العادة الجو المحيط، يعمل صمام التمدد على خفض ضغط السائل الذي ينتج في المكثف إلى ضغط المبخر، حيث يتم تبخير المبرد مرة أخرى.

يحكم أول قانون للديناميكا الحرارية عمل نظام التبريد، يفسّر القانون بأن معدل دخول الطاقة إلى النظام يساوي معدل خروج الطاقة منه، ينتج عن هذا القانون المعادلة الآتية، قيمة الطاقة اللازمة لتشغيل الضاغط + قيمة التبريد المسحوب في المبخر يساوي معدل الحرارة المطرودة في المكثف، يعني ذلك أن كمية الحرارة التي تطرد من النظام تساوي كمية التبريد، يضاف إلى ذلك معدل الشغل في الضاغط، يقيم أداء نظام التبريد وفقاً لقيمة معامل الأداء للنظام الذي يعرف كما يلي، معامل الأداء يساوي معدل التبريد / معدل الطاقة اللازمة لتشغيل الضاغط، يكون قيمة هذا المعامل في العادة قرابة 3، أي أن كل كيلو وات يستهلك لتشغيل الضغط، يعطى ثلاثة أمثاله من التبريد.

شاهد أيضاً

التبريد الكهروحراري

يعتمد التبريد الكهروحراري (thermo – electrical cooling) على استعمال ظاهرة فيزيائية تعرف بتأثير بلتير، تعود …