يخچالهاي خانگي
- توضیحات
- دسته: مجموعه شماره 9
- منتشر شده در سه شنبه, 19 دی 1391 08:20
- نوشته شده توسط Mehdi Jahanbakhsh
(( يخچالهاي خانگي ))
به تجربه دريافته‌ايم كه حرارت در جهت كاهش دما جريان مي‌يابد. يعني از ناحيه‌اي با درجه حرارت بالاتر به ناحيه‌اي با درجه حرارت پايين‌تر. پديده انتقال حرارت در طبيعت بدون نياز به يك وسيله صورت مي‌گيرد. عكس اين پديده نمي‌تواند به خودي خود انجام شود. براي انتقال حرارت از ناحيه‌اي با دماي كمتر به ناحيه‌اي با دماي بالاتر به دستگاههاي خاص نياز داريم كه يخچالها مي‌باشند.
يخچالها در يك سيكل كار مي‌كنند و سيال عاملي كه در اين سيكل تبريد به كار مي‌رود مبرد نام دارد. اغلب سيكلهاي تبريد كه مورد استفاده قرار مي‌گيرند. سيكل تبريد تراكم بخار مي‌باشند كه شامل چهار قسمت اصلي يعني كمپرسور ،كندانسور،شير انبساط و اوپراتور هستند. در يخچال خانگي،قسمت بسيار سرد كه مبرد گرما را از اوپراتور مي‌گيرد و لوله‌هاي مارپيچ پشت يخچال محل مبادلة حرارت با هواي آشپز خانه مي‌باشند كه همان كندانسور و يا چگالنده است. بدين ترتيب يخچال خانگي از چهار قسمت اصلي اشاره شده در بالا تشكيل شده است:
كمپرسور (شماره 1)، اواپراتور (شماره 2)، كندانسور (شماره 3)، شيرفشارشكن (شماره 4)،
سيكل ترموديناميكي يخچال:
نمودار و شكل زير، سيكل ايده‌آل تبريد تراكمي را نشان مي‌دهد (1-4-3-2-1). بخار اشباع با فشار كم وارد كمپرسور شده و در يك فرآيند برگشت پذير و آدياباتيک فشار افزايش مي‌يابد (فرآيند 2-1). سپس در يك فرآيند فشار ثابت درون كندانسور گرما از دست مي‌دهد (فرآيند 3-2) و بصورت مايع اشباع كندانسور را ترك مي‌كند. مايع اشباع دريك فرآيند آنتالپي ثابت (h4=h3) منبسط مي‌گردد. مخلوط مايع و بخار در اواپراتور در يك فرآيند فشار ثابت تبديل به بخار اشباع مي‌شود ( فرآيند1-4 ).
فريون
فريون يك نام كلي و تجاري است و به دسته اي از مواد سرمازا گفته مي شود كه در سيستمهاي تبريد تراكمي به كار ميروند و در يك سيكل ترموديناميكي خاص كار مي كنند. علاوه بر فريون ها آمونياك و متيل كلريد و نيز آب نمك به عنوان سرمازا استفاده مي شود. فريون ها به دو گروه كلي CFC & HCFC تقسيم مي شوند. براي مثال:
فريون 12 داراي فرمول CCL2F2 مي باشد.
به مرور و به دلايل فني و محيط زيست برخي فريون ها را جايگزين قبلي ها كرده اند. گاهي وقتها با تركيب مناسب فريون ها به صورت دوگانه يا چندگانه به يك تركيب جديد و با نام جديد مي‌رسند كه ضريب عملكرد بهتر و آلودگي كمتري دارد.
ضريب عملكرد يخچال
دستگاههايي از قبيل موتورهاي حرارتي و يخچالها و پمپهاي حرارتي كه به صورت سيكل كار مي‌كنند بين دو منبع با درجه حرارت بالا و درجه حرارت پايين كار مي‌كنند. بازده حرارتي اين دستگاهها به طرز شگفت‌انگيزي پايين است. در اتومبيلهايي با موتور جرقه‌‌اي،بازده حرارتي حدود 20%مي‌باشد. يعني موتور اتومبيل به طور متوسط حدود 20%از انرژي شيميايي بنزين را به كار تبديل مي‌نمايد. اين مقدار براي موتورهاي ديزل و نيروگاههاي بزرگ يا توربينهاي گازي 30% و براي نيروگاههاي بزرگ در حدود 40%است ،بنابراين حتي ماشينهاي حرارتي مورد استفاده امروزي با بالاترين بازده حرارتي بيش از 50% انرژي را به رودخانه‌ها ،درياچه‌ها و اتمسفر مي‌ريزند.
بازده يك يخچال را به صورت ضريب عملكرد بيان مي‌كنند. در يخچال، هدف يعني همان انرژي گرفته شده مي‌باشد كه عبارت است از گرماي گرفته شده از فضاي سرد و انرژي هزينه شده همان كار ورودي به كمپرسور است.
