المحتويات
الغاز المستخدم للتبريد، التبريد هو عملية تتضمن إزالة الحرارة من مكان أو مادة من أجل خفض درجة حرارتها. هذه العملية ضرورية في العديد من الصناعات، بما في ذلك تخزين الأغذية ونقلها والأدوية والتصنيع. يعد استخدام الغاز من أكثر الطرق شيوعًا لتحقيق التبريد. في هذا المقال، سوف نستكشف ماهية الغاز المستخدم في التبريد، وكيف يتم إنتاجه، وكيف يعمل، ولماذا يتم استخدامه في التبريد.
ما هو الغاز المستخدم للتبريد؟
يستخدم الغاز في التبريد كمبرد، وهي مادة قادرة على امتصاص وإطلاق الحرارة. تستخدم المبردات في دورة التبريد لنقل الحرارة من مكان إلى آخر. خلال الدورة، يخضع المبرد لتغيير في الطور، يمتص الحرارة أثناء تبخره ويطلق الحرارة أثناء تكثيفه.
أحد المبردات الأكثر شيوعًا المستخدمة في التبريد هو الفريون، وهو الاسم التجاري لمركبات الكلورو فلورو كربون (CFCs) ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (HCFCs). ومع ذلك، بسبب المخاوف البيئية بشأن استنفاد طبقة الأوزون، تم التخلص التدريجي من استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية، ويتم استبدال مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية بمبردات أكثر ملاءمة للبيئة، مثل مركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs).
كيف يتم إنتاج الغاز؟
عادة ما يتم إنتاج الغاز المستخدم في التبريد من خلال عملية تسمى التقطير. يتضمن التقطير تسخين خليط من السوائل حتى تتبخر، ثم تكثيف البخار لإنتاج شكل منقى للمادة المرغوبة.
في حالة المبردات، تكون المواد الخام المستخدمة في إنتاج الغاز عادةً عبارة عن هيدروكربونات أو مركبات كربونية فلورية. يتم تسخين هذه المواد الخام وتقطيرها لإنتاج شكل نقي من مادة التبريد. ثم يتم ضغط الغاز الناتج وتخزينه في اسطوانات أو حاويات أخرى لاستخدامها في أنظمة التبريد.
كيف يعمل الغاز في التبريد؟
يعمل الغاز المستخدم للتبريد خلال خضوعه لتغيير في الطور أثناء تحركه خلال دورة التبريد. تتضمن دورة التبريد أربع خطوات أساسية: الضغط والتكثيف والتمدد والتبخر.
أثناء خطوة الضغط، يتم ضغط الغاز بواسطة ضاغط، مما يزيد من ضغطه ودرجة حرارته. ينتقل الغاز المضغوط بعد ذلك إلى المكثف، حيث يتم تبريده وتكثيفه إلى سائل بواسطة مبادل حراري.
ينتقل المبرد السائل بعد ذلك إلى صمام التمدد، مما يقلل من ضغطه ودرجة حرارته، مما يؤدي إلى تبخره إلى غاز. ينتقل هذا الغاز بعد ذلك إلى المبخر، حيث يمتص الحرارة من البيئة المحيطة، مثل غرفة أو شاحنة مبردة.
أخيرًا، يعود الغاز إلى الضاغط، حيث تبدأ الدورة مرة أخرى. تسمح الحركة المستمرة لغاز التبريد خلال الدورة بنقل الحرارة من موقع إلى آخر، مما يؤدي إلى التبريد.
لماذا يستخدم الغاز في التبريد؟
يستخدم الغاز في التبريد لأنه مبرد فعال، وقادر على امتصاص وإطلاق الحرارة أثناء دورة التبريد. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر الغاز موردًا منخفض التكلفة نسبيًا ومتوفر بسهولة، مما يجعله خيارًا عمليًا للاستخدام في أنظمة التبريد.
ومع ذلك، فإن استخدام الغاز في التبريد لا يخلو من عيوبه. لقد ثبت أن إطلاق مركبات الكربون الكلورية فلورية ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية في الغلاف الجوي يساهم في استنفاد طبقة الأوزون، التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. ونتيجة لذلك، تم التخلص التدريجي من استخدام هذه المبردات، ويجري تطوير المزيد من المبردات الصديقة للبيئة، مثل مركبات الكربون الهيدروفلورية.
في الختام، يعد الغاز مكونًا مهمًا لأنظمة التبريد، حيث يعمل كمبرد قادر على امتصاص وإطلاق الحرارة. يتم إنتاج الغاز من خلال التقطير ويخضع لتغيير الطور أثناء تحركه خلال دورة التبريد. بينما يعتبر الغاز خيارًا عمليًا للاستخدام في التبريد،
