تاریخچه سردسازی (مبرد)

تاریخچه سردسازی

تعریف تبرید

تبرید یا سردسازی عبارت است از: «ایجاد شرایط مناسب برای کاهش دمای یک مکان )یا یک ماده( نسبت به محیط آن » به

بیان دیگر تبرید

«انتقال گرما از یک محیط با دمای پایین به یک محیط با دمای بالاتر است. »

سردسازی را می توان از چند دیدگاه دسته بندی نمود. یک طبقه بندی روش های اساسی سردسازی به شکل زیر است:

1 سردسازی مدار باز 2 سردسازی مدار بسته 3 سردسازی به روش های ویژه

1 سردسازی مدار باز: وقتی یک تکه یخ را در داخل یک لیوان قرار می دهید تا آب خنک شود. با این روش دمای آب از

طریق تماس مستقیم سردتر گردیده است. همچنین چنانچه یک تکه یخ را برابر یک پنکه قرار دهید و وزش پنکه را به سمت خود قرار

دهید حس می کنید که قالب یخ کمک به خنک تر شدن بیشتر هوا می کند. انتقال غیر مستقیم گرما توسط جسم سوم یعنی هوایی که بین

ماده سرد )یخ( و جسمی که می خواهند خنک شود )شما( صورت می گیرد. کولر آبی از همین روش پیروی می کند.

2 سردسازی مدار بسته: در این روش گرما را از یک محیط با دمای پایین به یک محیط با دمای بالا انتقال می دهیم در

این روش نیاز به کار خارجی داریم.

همان طور که می دانیم گرما از یک محیط با دمای بالاتر به یک محیط با دمای پایین تر به خودی خود انتقال می یابد و نیاز به کار

نداریم ولی چنانچه بخواهیم عکس این کار را انجام دهیم حتماً نیاز به کار داریم. )قانون دوم ترمودینامیک(

دمای بالا و پایین را می توان به بالا و پایین یک تپه تشبیه نمود که آب از بالای تپه به پایین به خودی خود سرازیر می شود و حتی

می تواند یک توربین را بچرخاند ولی برای انتقال آب از پایین به بالا نیاز به کار داریم.

پرکاربردترین سردسازی با این روش سیستم تراکمی 1 و سیستم جذبی 2 می باشد.

این روش خود به دو دسته کلی مدار بخار و مدار گاز تقسیم می شود.

1 2 سردسازی با مدار بسته بخار: این روش نیز خود به دو دسته سیستم تبرید تراکمی و سیستم تبرید جذبی دسته بندی می شود.

1 1 2 سیستم تبرید تراکمی: در این سیستم مقداری گرما در اواپراتور جذب و مقدار بیشتری گرما در کندانسر دفع

می گردد.

2 1 2 سیستم تبرید جذبی: در اوائل قرن بیستم سیستم تبرید جذبی آب  آمونیاک بسیار محبوب بود ولی با توسعه

سیستم تراکمی کاربرد آن کم شد ولی مجدداً سیستم جذبی با استفاده آب  لیتیوم برماید به دلیل استفاده از گرمای اضافی در محیط های

صنعتی و همچنین در جایی که گاز بیش از برق در دسترس است مورد استفاده قرار می گیرد.

2 2 سردسازی با مدار بسته گاز: زمانی که ما از یک گاز به عنوان سیال در سیکل تبرید استفاده می کنیم ولی گاز تبخیر

و تقطیر نمی شود و به همان حالت می ماند آن سیکل را سیکل گاز می نامند. پرکاربردترین گاز در این سیکل هوا می باشد.

3 سردسازی به روش های ویژه: روش هایی دیگر نیز برای سردسازی وجود دارند که برخی از آنها بازده کمی داشته و

برخی نیز برای سیستم های دمای پایین به کار می روند. از معروف ترین این سیستم ها می توان سردسازی ترموالکتریک، سردسازی

مغناطیسی، سردسازی نوری و سردسازی گرما  صوتی را نام برد.

رابطه فشار و دمای نقطه جوش

آب را بیان نموده و در مجموع توضیح دهند که هرچه

فشار کمتر باشد دمای نقطه جوش پایین تر است

و هرچه فشار بیشتر باشد دمای نقطه جوش بالاتر

می رود. و این تصور را که نقطه جوش نمی تواند

کمتر از صفر درجه سلسیوس باشد از ذهن هنرجویان

بزدایند.

کاربرد جدول مبردها

چنانچه ما در هر نقطه از چرخه تبرید دما یا فشار را به تنهایی داشته باشیم با جدول های فشار  دما 1 می توانیم فشار یا دمای

متناظر را پیدا کنیم. برای مثال چنانچه دمای گاز R134 در یک چرخه تبرید 35°C باشد فشار اشباع این گاز در همان نقطه 93 / 7

بار گیج است. یکی از کاربردهای این جدول ها در شارژ گاز می باشد که با توجه به نوع دمای کار سیستم و اینکه با مایع شارژ شود یا

گاز از روش های مختلف استفاده می شود:

یکم )اندازه گیری قسمت فشار بالا(: بدین صورت که به دمای محیط 15°C افزوده و با این دما فشار کار کندانسر را به دست

می آورند. )مقدار دقیق این دما با توجه به نوع سیستم و دمای هوای خشک خارج و دمای مرطوب داخل تعیین می شود(

مثال: چنانچه بخواهیم گاز R134 را به کار ببریم و دمای محیط 30°C باشد:

30+15 = 45°C→ 10/67 barg

در این حالت شارژ را تا زمانی ادامه می دهند تا فشارسنج، فشار 67 / 10 بار را نشان دهد.

دوم )اندازه گیری سوپرهیت( : گاز بهتر است در انتهای اواپراتور 5 درجه سلسیوس سوپرهیت شود، برای اینکار با فشارسنج،

فشار خروجی را خوانده و هم زمان در همان نقطه با دماسنج، دمای گاز را می خوانیم. برای مثال می خواهیم یک سیستم تبرید را با

گاز مبرد R22 شارژ کنیم فشار را در انتهای اواپراتور اندازه گرفته، مقدار 5 بار را نشان می دهد، دمای اشباع متناظر این فشار از

جدول 6°C می شود؛ چنانچه با دماسنج، مقدار دما را اندازه بگیریم 20°C را نشان می دهد. این بدین معنی است که سیستم 14 درجه

سوپرهیت است پس ما باید به شارژ ادامه داده تا اختلاف کمتر شده و به حدود 7 درجه برسد. اما چنانچه دمای اندازه گیری شده 8°C

باشد اختلاف 2 درجه است پس کمی گاز باید تخلیه شود.

دمای اشباع گاز - دمای گاز = دمای سوپرهیت

       دانلود مقاله     تاریخچه سردسازی (مبرد)