التبريد Refrigeration عملية إنتاج درجات حرارة منخفضة، ويحدث عندما تُزال حرارة من مادة. ويمكن حتى يتم التبريد باستخدام الثلج أوالجليد، أوالآلات. استخدم الناس منذ آلاف السنين نوعًا ما من التبريد، لتبريد المشروبات ولحفظ الأغذية. ومنذ منتصف القرن التاسع عشر الميلادي، استخدم التبريد بتوسع لحفظ الطعام من الفساد.

نظرة تاريخية

استخدم الإنسان، منذ آلاف السنين، الجليد الطبيعي للقيام بعملية التبريد، فمنذ الألف الأول قبل الميلاد قام الصينيون والرومان والإغريق بتخزين الثلج المضغوط في غرف معزولة تحت سطح الأرض.

والآن، يحفظ الناس الأطعمة في ثلاجات ومجمِّدات منزلية. وتستخدم المتاجر الكبيرة (الأسواق المركزيَّة)، ومحال البنطقة وشركات الأغذية صناديق ثلاجات للعرض. وهم يحفظون أيضًا منتجاتهم في غرف تجميد ومستونادىت تخزين باردة. وتُنقل الأغذية الطازجة لمسافات طويلة في شاحنات مبردة، وعربات سكك حديدية مبردة، وعنابر مبردة في السفن.ويستطيع الناس في رحلات المخيمات حتى يحفظوا الطعام طازجًا لأيام بوساطة ثلاجات متنقلة مركبة في سياراتهم. وللتبريد استخدامات عديدة بجانب حفظ الطعام.

حصل الأمريكي جاكوب بيركينز Jacob perkins في عام 1834 على براءة اختراع لآلة تبريد بضاغط تعمل وفق دورة مغلقة وتستخدم الكحول الإيتيلي كوسيط تبريد. ثم طوّر الفيزيائي جون جوري John Gorrie في عام 1844، آلة تبريد ضاغطة تستخدم الهواء وسيط تبريد، وذلك لإنتاج الجليد والهواء البارد للمستشفيات. طوّر الفرنسيون آلات التبريد عام 1850 حين قام فيرديناند كاري Ferdinand Carré باختراع آلة تبريد امتصاصية، ثمّ اخترعت آلة التبريد القاذفة للبخار في عام 1890. وبدأ الإنتاج الصناعي لأول آلة تبريد منزلية في فرنسة والولايات المتحدة الأمريكية في عام 1911.

يعتمد تكييف الهواء على التبريد، لتبريد المنازل والممحرر والمسارح والمخازن والسيارات. ويتيح التبريد إمكانية حفظ الأمصال، واللقاحات، وبلازما الدم، والإمدادات الطبية الأخرى المنقذة للحياة. وتستخدم شركات الأدوية التبريد لصنع البنسيلين والأدوية الأخرى. وتستخدم شركات الفراء وشركات تنظيف الفراء أقبية مبردة لتحمي الفراء من العُثَّة وتحفظها في حالة جيدة. ويُبرد تجار الورد الورود المقطوفة ليحافظوا على مظهرها الطازج. وتُمد صنابير الشرب الناس بالمياه الباردة. كما تُزودهم آلات الثلج بقوالب الثلج والمكعبات والقشور والشرائح الثلجية. وتستخدم مصانع الثلج وحلبات التَّزلُّج على الجليد آلات التبريد لتصنيع الثلج. كما يستخدم التبريد في الصناعة في عمليات تصنيع المطاط وزيوت التزييت والصلب، وفي إنتاج عصائر الفواكه المجمدة والحلويات وأفلام التصوير والآيس كريم والكيميائيات ومنتجات أخرى عديدة.

الحوادث الفيزيائية المولدة للتبريد

يمكن إنجاز عملية التبريد بالاستفادة من أي عملية فيزيائية، يرافقها امتصاص للحرارة مثل: التحولات الطورية للمادة (الذي يرافقه امتصاص الحرارة مثل الذوبان أوالتبخر)، والخنق Throttling (حيث تمر الغازات عبر تضيقات أوصمامات)، وتَمَدُّد الغازات والإعصار في الأنابيب، وإزالة مغنطة الجسم الصلب.

مبادئ التبريد

يزيل التبريد الحرارة من المواد الصلبة والسوائل والغازات. ويعتمد التبريد أساسًا على القانون الثاني للدينامية الحرارية. وينص هذا القانون على حتى الحرارة تنتقل فقط من أجسام أدفأ إلى أجسام أبرد، أومن مادة عند درجة حرارة معينة إلى مادة عند درجة حرارة أقل. ولا تنتقل الحرارة من مادة أبرد إلى مادة أدفأ من نوعها نفسه. يسمى انسياب الحرارة من الأجسام الأدفأ إلى الأجسام الأبرد، انتنطق الحرارة. وأثناء التبريد، يحدث انتنطق حرارة عندما نضع المادة التي نرغب في تبريدها قريبة من مبرِّد (وسيط تبريد).

انتنطق الحرارة. يحدث انتنطق حرارة سهل عندما تصبح مادة أبرد في ملامسة مع مادة أدفأ. وترتفع درجة الحرارة في المادة الأبرد وتنخفض في المادة الأدفأ حدثا أخذت الحرارة في الانتنطق. يحدث هذا النوع البسيط من التبريد عندما نُبرد زجاجة دافئة من الماء في مجرى ماء. ويعمل المجرى مبرِّدًا، فهويمتص الحرارة وترتفع درجة حرارته حدثا تدفق فوق الزجاجة.

وجميع المواد لها القدرة على امتصاص الحرارة ولكن وسائط التبريد تمتص الحرارة بسرعة وبمقادير كبيرة. تتضمن معظم الأنواع الشائعة من وسائط التبريد، الهواء والماء ومحلول الملح، والثلج وغاز النشادر وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وتلك المواد المجهزة خصيصًا مثل غاز الفريون وغاز الكارين.

تأثيرات انتنطق الحرارة

يُحدث انتنطق الحرارة تأثيرات متعددة. فهويبرد الجسم الأدفأ ويسخن الجسم الذي يمتص الحرارة في آن واحد ،ويمكن أيضًًا حتى يُغيّر انتنطق الحرارة من الحالة الفيزيائية للمادة. عملى سبيل المثال، تسبب إزالة حرارة كافية تحول الغاز إلى سائل، وتسُمَّى هذه العملية تكثفًا. وعكس التكثف هوالتبخر (عملية تحويل السائل إلى بخار). وتَفقد الغازات الحرارة عندما تتكثف، وتمتص السوائل الحرارة عندما تتبخر. وتُسمَّى درجة الحرارة التي عندها تتكثف مادة، أوتتبخر عند ضغط معين نقطة الغليان. وتتسبب إزالة حرارة كافية من سائل تجمده (يصبح صلبًا) وتُسمى درجة الحرارة التي تتجمدعندها مادة نقطة التجمد. وعكس التجمد الانصهار ، وهوعملية التحول من الصلب إلى السائل. وتفقد السوائل حرارتها عندما تتجمد. وتكتسب المواد الصلبة حرارة عندما تنصهر.

تعتمد جميع أساليب التبريد على اكتساب أوفقد الحرارة التي تحدث خلال التكثف أوالتبخر أوالتجمد أوالانصهار. وتُسمَّى الحرارة المكتسبة أوالمفقودة خلال هذه العمليات الفيزيائية الحرارة الكامنة. انظر: الحرارة.

التبريد بالثلج

يبرِّد الناس الطعام ومواد أخرى باستخدام الثلج، إذا ما فقدوا القدرة الملائمة لإنتاج وسائل أخرى للتبريد. فالجليد الطبيعي المقطوع شتاء من البحيرات والبرك، أعطى التبريد لفترات طويلة في مواسم الدفء. ويبرد بعض المُعَسكرين والمزارعين طعامهم في صناديق ثلجية تشبه تلك التي استخدمت قبل تطوير التبريد الآلي. تحمل عربات السكك الحديدية وبعض الشاحنات المبردة ثلجًا لتحفظ الأغذية باردة خلال عملية الشحن.

الثلج كان يمثل الطريقة الوحيدة للتبريد المنزلي حتى أصبح التبريد الآلي منتشرًا خلال الثلاثينيات من القرن العشرين. وكانت الكتل الثلجية توزع على الصناديق الثلجية في المنازل عدة مرات في الأسبوع. الثلج. واحد من أقدم طرق التبريد، فقد بتر الصينيون الجليد وخزنوه منذ القدم منذ ألف عام قبل الميلاد. يُبرد الثلج لأنه يمتص حرارة عندما ينصهر. عملى سبيل المثال، يحدث هذا الامتصاص عندما نُبرد شرابًا دافئًا بوضع مكعبات الثلج في الكوب. ويعمل الثلج وسيط تبريد نافعًا لأن درجة حرارة انصهاره تساوي الصفر المئوي. ويمتص الثلج كميات كبيرة من الحرارة عندما ينصهر. وفي جميع الأحوال، فإن الثلج غير المنصهر يحافظ على هذه الدرجة نفسها. ويستخدم الثلج لتبريد الأغذية في الصناديق الثلجية أولتجميد السوائل بوساطة التفاعلات الخافضة للحرارة. وتمكن هذه التفاعلات الخافضة للحرارة الثلج من توليد درجات حرارة أقل من درجات حرارة التجميد.

الصناديق الثلجية

تؤدي عملها اعتماداً على نظرية حتى الهواء الدافئ يصعد إلى أعلى. ويمتص قرص الثلج الموضوع في الجزء العلوي من الصندوق الثلجي الحرارة من الهواء الدافئ. وهذا يُبرد الهواء الدافئ ويزيد من كثافته. وينساب الهواء الأثقل إلى أسفل إلى مُقسمات الأغذية. ويصير الهواء أكثر دفئًا وأخف حدثا امتص حرارة من الأغذية. ويصعد الهواء الأدفأ والأخف وزناً ويفقد حرارته مرة أخرى في الثلج.

التفاعلات الخافضة للحرارة

الثلج، بمفرده، لا يمكنه إطلاقًا امتصاص حرارة كافية لتخفيض درجة حرارة مادة أقل من نقطة انصهاره عند الصفر المئوي. ولكن التفاعلات الخافضة للحرارة التي تحدث مع امتصاص الحرارة تمكن الثلج من توليد درجات حرارة للتجميد. تُنتج مركبات كيميائية معينة، خاصة الأملاح، عملاً تجميديًا عند خلطها مع الجليد أوالثلج، أوحتى مركبات أخرى. انظر: الملح الكيميائي. وتُسمَّى مثل هذه التوليفات الكيميائية المخاليط الماصة للحرارة. وتولد بعض المخاليط المكونة من الثلج والكيميائيات درجات حرارة تصل إلى -40°م أوأقل. وتتضمن المخاليط الماصة للحرارة توليفات كيميائية مثل كلوريد الكالسيوم والجليد؛ والثلج وكلوريد الصوديوم ونترات النشادر؛ وكبريتات الصوديوم وكلوريد الأمونيوم، ونترات البوتاسيوم وحمض النتريك المخفف. وكل هذه المواد تمتص الحرارة أثناء تفاعلاتها الكيميائية.

تعتبر آلة تجميد الآيس كريم التي تُشَغل باليد مثالاً لاستخدام المخاليط الماصة للحرارة. ويبدأ الآيس كريم في التجمد عند حوالي -2°م. ولتجميد الآيس كريم، تُخلط المكونات في وعاء محاط بثلج مجروش وملح. ويمتص الخليط (الثلج والملح) الحرارة الكامنة من المكونات فيسبب لها التجمد.

واستخدام الكيميائيات لخفض درجة الحرارة ليس بجديد. ففي حوالي عام 1550م، اكتشف الإيطاليون حتى خليطًا من نترات البوتاسيوم والماء يمكن حتى يُستخدم لتبريد زجاجات المشروبات.

التبريد الآلي

يعمل التبريد الآلي على أساس حتى السوائل تمتص الحرارة عندما تتبخر. ويمكن توضيح ذلك بأن تبلل يديك ثم تلوّح بهما بحركة سريعة، فيتبخر الماء بسرعة ويُسبب إحساسًا بالبرودة عن طريق خفض درجة حرارة الجلد. وتُبردك مروحة لأنها تبخر النداوة الطبيعية فوق جلدك.

نظاما الانضغاط والامتصاص

يسببان البرودة عن طريق تحول وسيط التبريد من السائل إلى الغاز ثم تحوله مرة أخرى إلى السائل. وتُنشئ هذه العمليات المتكررة دورة التبريد. وفي نظام الانضغاط يولد الضاغط دورة التبريد. ويُستخدم هذا النظام بتوسع في الصناعة وفي معظم الثلاجات المنزلية الكهربائية. أما في نظام الامتصاص، فتحدث دورة التبريد بتطبيق الحرارة الناتجة من الاستخدام المباشر للغاز، أوبخار الماء، أوبعض مصادر أخرى. تستخدم جميع ثلاجات الغاز في المنازل والمخيمات، وبعض الوحدات الصناعية نظم الامتصاص. وقد طور المكتشف الأمريكي جاكوب بيركنز أول آلة للتبريد بالانضغاط في عام 1834م. وخلال الخمسينيات من القرن التاسع عشر، طور المهندس الفرنسي فرديناند كاريه أول نظام للتبريد بالامتصاص مستخدمًا غاز النشادر. ثم قدم الألماني كارل فون ليند أول نظام ناجح للتبريد بالانضغاط مستخدمًا غاز النشادر فيما بين 1873 و1875م.

والثلاجات المنزلية الكهربائية والغازية وحدات تبريد محكمة السد، أومانعة للهواء والتسرب، وهي تحافظ على درجات حرارة تبريد بين الصفر المئوي وأربع درجات مئوية. ومعظمها بها حيز تجميد لدرجات حرارة بين - 18°م و-12°م.

التبريد بالنَّفْث البخاريّ

يستخدم الماء وسيط تبريد. وينشئ البخار ذوالسرعة العالية دورة التبريد. والتبريد بالنفث البخاري أقل شيوعًا من نظام الانضغاط لأن درجة حرارة التبريد تكون محددة بحوالي 2°م فأعلى.

الدورة التبريدية المغلقة

يمكن الحصول على عملية تبريد مستمرة بكمية محدودة من وسيط التبريد، وذلك في عملية دائرية يعود وسيط التبريد في نهايتها إلى حالته البدائية، بعد إنجاز التأثير التبريدي، وتسمى مجموعة العمليات المطبقة على وسيط التبريد لإنجاز هذه الدورة التبريدية المغلقة بالدورة الترموديناميكية العكسية وكتطبيق لها: دورة كارنوالتبريدية (شكل ـ1) إذ يكتسب وسيط التبريد كمية من الحرارة في المبادل الحراري (المبخّر) من الجسم المراد تبريده عند درجة حرارة ثابتة، ثم يضغط حتى تصل درجة حرارته إلى قيمة T أعلى من درجة حرارة الوسط المحيط، ومن ثم يطرح وسيط التبريد كمية من الحرارة في مبادل حراري آخر (المكثف) عند درجة الحرارة الثابتة T، وفي الفترة الأخيرة يجرى تمدد وسيط التبريد (ممدد أوصمام خنق) بحيث ينخفض ضغطه ودرجة حرارته إلى To.

الدورة التبريدية المفتوحة

تتحقق المراحل المتنوعة لهذه الدورة في أمكنة وأزمنة مختلفة، وكمثال على هذه الدورة: عملية الحصول على الجليد الجاف من غاز الفحم، ومن ثم الاستفادة منه في عملية التبريد، ففي الفترة الأولى من هذه الدورة يضغط غاز الفحم إلى ضغط معين ثم يبرد فيتحول إلى سائل ويتم بعد ذلك تمديده إذ يتحول إلى جسم صلب جاف ويخزن لحين الاستعمال. وفي الفترة الثانية من الدورة يستفاد منه لأغراض التبريد إذ يتصاعد مباشرة إلى غاز لدى امتصاصه الحرارة بدرجة حرارة منخفضة، تعتمد على قيمة الضغط المطبق.

دورات آلات التبريد الضاغطة البخارية

وهي آلات تستفيد من غليان وسيط التبريد السائل، عند درجات حرارة منخفضة ويضغط فيها وسيط التبريد عن طريق صرف عمل ميكانيكي في الضاغط، للحصول على الفعالية التبريدية، وتصنَّف هذه الآلات ضمن نمطين أساسيين هما: أ ـ آلات التبريد الضاغطة البخارية بفترة واحدة: تتألف هذه الآلة من العناصر الرئيسية الآتية: المبخّر ـ الضاغط ـ المكثّف ـ صمّام التمدد (صمام الخنق).

ب ـ آلات التبريد الضاغطة البخارية بمرحلتين: تُجزأ عملية الانضغاط للتخلص من الآثار الناتجة عن ازدياد درجة حرارة وسيط التبريد المضغوط وذلك باستعمال عدة ضواغط (عدة مراحل) ويتم بين جميع فترة وأخرى تبريد وسيط التبريد المضغوط باستخدام المبردات البينية ومن أبرز هذه الآلات: ـ آلة التبريد بمرحلتي انضغاط مع تبريد بيني غير تام (الشكل ـ3). ـ آلة التبريد بمرحلتي انضغاط بصمامي تمدد مع تبريد بيني كامل.

وسائط التبريــد

إن وسيط التبريد هوالمادة التي تتمكن من تحقيق الدورة التبريدية، وتعد الأمونيا والماء والهواء والفريونات (المشتقات الهالوجينية) من أكثر وسائط التبريد انتشاراً. كما تستخدم في الصناعات البتروكيميائية بعض الغازات الهدروكربونية مثل الميتان، الإيتان، والبروبان وسائط تبريد.

تجهيزات آلات التبريد الضاغطة البخارية

تتألف آلات التبريد الضاغطة البخارية من الأجزاء الرئيسية التالية: الضواغط ـ المكثفات ـ المبخرات ـ صمامات التمدد. أ ـ الضواغط: هي الآلات التي تستعمل لضغط الغازات أوالأبخرة. وتقسم الضواغط Compressors إلى الأنماط الآتية:

1 ـ الضواغط المكبسية: وهي الأكثر انتشاراً في آلات التبريد، وقد تكون وحيدة الفترة أومتعددة المراحل أوالتسلسلية.

2 ـ الضواغط الدورانية: تمتاز هذه الضواغط بصغر حجمها، وقلة عدد الأجزاء المتحركة فيها، ويمكن التمييز بين نوعين من الضواغط الدورانية. ـ ضواغط دورانية ذات شفرات منزلقة. ـ ضواغط دورانية ذات أسطوانة دوارة منزلقة.

3 ـ الضواغط التوربينية: وهي مناسبة عند الاستطاعات التبريدية المتوسطة والكبيرة. يمكن استعمالها للحصول على مجال حراري واسع، وتستخدم في الطائرات.

4 ـ الضواغط الحلزونية: تحتوي الضواغط الحلزونية المستخدمة في التبريد على عمودين حلزونيين دوارين، يقومان بعملية الانضغاط، وهي مناسبة للاستطاعات التبريدية الكبيرة.

ب ـ المكثفات: وهي مبادلات حرارية يتم فيها تبريد وتكاثف وسيط التبريد الساخن المضغوط ليعاد استخدامه كسائل في المبخر. وتضم المكثفات Condensersالأنماط الأساسية الآتية:

1 ـ المكثفات المائية: يعمل الماء فيها وسيط مبّرداً.

2 ـ المكثفات الهوائية: وفيها يقوم الهواء بدور الوسيط المبرّد، وتستخدم هذه المكثفات في البرادات المنزلية ومبردات الماء الصغيرة.

3 ـ المكثفات التبخّرية: وتتألف من أنابيب حلزونية ملساء أوريشية موجودة ضمن صندوق المكثف، وتطرح الحرارة من وسيط التبريد بشكل رئيسي عن طريق تبخر الماء الذي يبلل الجدران الخارجية لأنابيب المكثف. وتستخدم هذه المكثفات عادة في آلات التبريد الكبيرة التي تستخدم الأمونيا وسيط تبريد وذلك لرخص ثمنها.

ج ـ المبخّرات: وهي المبادلات الحرارية التي ينتج التأثير التبريدي فيها عن طريق تبخر وسيط التبريد نتيجة لامتصاصه كمية من الحرارة من المادة المراد تبريدها، وتقسم المبخرات بحسب الوسط الذي تُبرده إلى ثلاثة أنواع: ـ المبخرات التي تمتص الحرارة من وسيط تبريد ثانوي. ـ المبخرات الصفائحية: وتتألف من حوض على شكل متوازي المستطيلات، تتوضع فيه مقاطع تبخرية متوازية ذات صفائح. تمتاز هذه المبخرات بصغر وزنها وكلفتها التأسيسية. ـ المبخرات الهوائية: تقوم هذه المبخرات بامتصاص الحرارة من الهواء مباشرة، ويمكن حتى نميّز ما بين المبخرات الهوائية القسرية والمبخرات الهوائية الهادئة إذ يتحرك الهواء فيها بشكل طبيعي وتسمى بطاريات التبريد.

د ـ صمامات التمدد: تستخدم صمامات التمدد في دارات التبريد من أجل غرضين أساسيين: الأول يتعلق بعملية ترموديناميكية، تهدف إلى تخفيض ضغط وسيط التبريد من ضغط التكاثف المؤثر في المكثف إلى الضغط المؤثر في المبخر، أما الهدف الثاني فإنه يتعلق بعملية التحكم بكمية وسيط التبريد الداخلة إلى المبخر.

التجهيزات الثانوية

تضم دارة التبريد مجموعة من التجهيزات المساعدة أوالثانوية من أهمها: ـ فاصل الزيت: يستخدم فاصل الزيت في فصل قطرات الزيت العالقة ببخار وسيط التبريد القادم من أسطوانات الضاغط. ـ فاصل السائل: مهمة هذا الجهاز فصل قطرات السائل العالقة ببخار وسيط التبريد القادم من المبخّرات. ـ الوعاء البيني: يستعمل في آلة التبريد الثنائية أوالثلاثية المراحل التي تعمل على الأمونيا. كما يستفاد من الوعاء البيني في عملية تبريد سائل وسيط التبريد المتجه إلى المبخّر. ـ المصفاة: تقوم المصافي بحماية أسطوانات الضواغط الكبيرة من دخول الأوساخ والترسبات الميكانيكية العالقة بسائل وسيط التبريد. ـ المجفف: يساعد المجفف على حماية الضاغط من الرطوبة الموجودة في دارة التبريد. ـ مجِّمع السائل: إذا مهمة هذا الخزان Accumulator هوتجميع سائل وسيط التبريد المتكاثف، وتنظيم توزيعه على المبخّر أوالمبخّرات المستعملة في دارة التبريد.

آلات التبريد القاذفة للبخار

تنسب آلات التبريد القاذفة للبخار إلى مجموعة آلات التبريد التي تستخدم القدرة الحرارية، ولا ينفق فيها قدرة ميكانيكية، وغالباً ماقد يكون الجسم العامل في هذه الآلات الماء، ولكن تُستخدم الفريونات وسائط تبريد حين يراد الحصول على درجات حرارة منخفضة (شكل ـ4). وتعد هذه الآلة ملائمة للاستخدام في تكييف الهواء وعمليات تجفيف الأغذية.

آلات التبريد بالهواء

استخدمت آلة التبريد بالهواء قديماً على نطاق واسع قبل انتشار آلات التبريد البخارية العاملة على الأمونيا والفريونات، وسميت بالهوائية لأنها تستعمل الهواء وسيط تبريد، وتتألف الدورة المبسطة لآلة التبريد الهوائية من أربعة عناصر رئيسية (الشكل ـ5) وهي:

براد (غرفة تبريد)ـ ضاغط ـ مبّرد ـ ممدد توربيني. ويستفاد من آلة التبريد بالهواء على نطاق واسع في عملية تكييف الهواء داخل الطائرات التجارية. وقد تم حالياً حمل أداء هذه الآلات بعد استعمال المبادلات الحرارية الإرجاعية فيها.

آلات التبريد بالامتصاص

يتم في آلة التبريد بالامتصاص نقل الحرارة من الوسط المبرد ذي درجة الحرارة المنخفضة إلى الوسط الخارجي ذي درجة الحرارة المرتفعة عن طريق صرف طاقة حرارية في حين يتم في آلة التبريد الضاغطة البخارية صرف قدرة ميكانيكية. ويستخدم في هذه الآلة جسما تشغيل على الأقل وهما وسيط التبريد والمادة الماصة له. ولقد انتشر في الوقت الحاضر استعمال آلات التبريد العاملة على الماء ومع الأمونيا أوالليثيوم.

يبيّن الشكل 6، مكوّنات آلة التبريد بالامتصاص وهي: وعاء الامتصاص، المضخة، المكثف، صمام التمدد، المبخر، ومولد البخار.

هناك عدة أنواع من آلات التبريد بالامتصاص منها ما يعمل بوجود مضخة كما في آلة التبريد بالامتصاص مع ضاغط ناظم بخاري التي تستعمل حين تكون درجة حرارة المنبع الحراري للمولد منخفضة.

تستخدم دورات التبريد بالامتصاص التي تعمل من دون مضخة في البرادات المنزلية والمكيفات، وتمتاز هذه الآلات بعدم وجود أي أجزاء متحركة فيها، مما يساعدها على العمل مدداً طويلة من الزمن من دون الحاجة إلى أي صيانة تذكر.

آلات التبريد الكهروحرارية

يمكن إنتاج الأثر التبريدي باستخدام المزدوجة الحرارية التي تتألف من مادتين من أنصاف النواقل، تصل بينهما البعض صفيحتان معدنيتان تشكلان قطبي المزدوجة الحرارية، وذلك بإمرار تيار كهربائي بينهما. وتدعى الآلات التي تعمل وفق هذا المبدأ بآلات التبريد الكهروحرارية التي تمتص فيها كمية من الحرارة في القطب البارد (السالب)، وتنتشر كمية من الحرارة من القطب الموجب. تمتاز أجهزة التبريد (البرادات) العاملة على مبدأ المزدوجات الحرارية بأنها سهلة النقل والصيانة ولا تحتوي على أجزاء متحركة، إضافة إلى كون هذه المبردات تعمل من دون الحاجة إلى وسيط تبريد. إلا حتى هذه الآلات غير اقتصادية بالمقارنة مع آلات التبريد البخارية عند فرق درجات حرارة بين القطبين كبير نسبياً.

من أبرز تطبيقات التبريد الكهروحراري: أجهزة التبريد وتكييف الهواء المستخدمة في الغواصات، والتحكم بدرجة حرارة الأجهزة الإلكترونية، وتبريد المعدات الفهمية.

تطبيقات التبريد

يستعمل التبريد في مجالات كثيرة من أهمها: حفظ المواد الغذائية، وإنتاج الجليد، ونقل المواد المبردة والبرادات المنزلية والبرادات التجارية، وتكييف الهواء.

المصادر

• الموسوعة المعهدية الكاملة
• [1]

أنظر أيضا

مراجع

قراءات إضافية

• Refrigeration volume, ASHRAE Handbook, ASHRAE, Inc., Atlanta, GA
• Stoecker and Jones, Refrigeration and Air Conditioning, Tata-McGraw Hill Publishers
• Mathur, M.L., Mehta, F.S., Thermal Engineering Vol II
• MSN Encarta Encyclopedia
• Andrew D. Althouse, Carl H. Turnquist, Alfred F. Bracciano (2003). Modern Refrigeration and Air Conditioning (18th Edition ed.). Goodheart-Wilcox Publishing. ISBN .CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text (link)
• Anderson, Oscar Edward (1972). Refrigeration in America: A history of a new technology and its impact. Kennikat Press. p. 344. ISBN .
• Shachtman, Tom (2000-12-12). . Mariner Books. p. 272. ISBN .
• Woolrich, Willis Raymond (1967). The men who created cold: A history of refrigeration, ([1st ed.] ed.). Exposition Press. p. 212.

وصلات خارجية

• "The Refrigeration Cycle", from HowStuffWorks
• American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE)
• British Institute of Refrigeration
• "Notes on vapor-compression refrigeration", Queens University (Canada)
• "The ideal vapor compression refrigeration cycle", University of Nevada (US)
• Refrigeration History
• Scroll down to "Continuous-Cycle Absorption System"
• US Department of Energy: Technology Basics of Absorption Cycles
• Calendar of Inventive Contributors to the Development of Refrigeration, 1748-1885, a short history of the evolution of the refrigerator.