آشنایی با نحوه کارکرد یخچال فریزر
اگر شما یک تعمیرکار حرفه ای یخچال فریزر هستید احتمالا نیازی به مطالعه این قسمت ندارید اما اگر تازه کار هستید یا فقط قصد دارید برد یخچال فریزر را تعمیر کنید مطالعه این بخش به شما کمک زیادی خواهد کرد .
اصول کار یخچال (به طور کلی یخچال و فریزر) بسیار ساده است. این کار مستلزم از بین بردن گرمای یک منطقه و انتقال آن به منطقه دیگر است، جالب است بدانید اصول کار یخچالها بر مبنای قانون دوم ترمودینامیک است.
اجزاء و قطعات یخچال
یخچال از اجزای مختلفی همچون کمپرسور، کندانسور یا چگالنده (condenser)، شیر فشارشکن یا انبساط (Expansion devices)، تبخیر کننده و دیگر وسایل کمکی برای بهره‌برداری، از جمله: کنترل‌کننده‌ها، فیلتر‌ها و سیستم ضد یخ‌زدگی تشکیل می‌شود.هماهنگ کردن قطعات یخچال بر اساس نوع عملکردشان و الزامات مربوطه برای کار کردن مفید یخچال ضروری است. در ادامه قطعات یخچال مورد بررسی قرار گرفته است.
1 – سیال یا مایع مبرد :
مواد خنک‌کننده یا مبرد، سیالاتی هستند که در یخچال تحت چرخه ترمودینامیکی قرار می‌گیرند و به حفظ دمای تبخیرکننده یا همان محیط داخلی یخچال کمک می‌کنند.وقتی سیال مبرد وارد تبخیرکننده می‌شود، گرما را از محیط یخچال می‌گیرد و تبدیل به بخار می‌شود. یکی از مراحل این فرآیند تغییر فاز است که اثر خنک‌سازی را به بیش‌ترین حد می‌رساند.از شرایط یک سیال مبرد خوب می‌توان به غیرسمی بودن، خورنده نبودن، اشتعال و انفجارناپذیری اشاره کرد. همچنین ویژگی این ماده باید طوری باشد که در صورت نشتی، آتش نگیرد.
به‌عنوان مثال ماده R-12 ماده‌ای بانام دی کلرو دی فلورو متان و بانام تجاری فرون-۱۲ است که در سیستم‌های تبرید کوچک تا سیستم‌های خنک‌کننده صنعتی کاربرد دارد. البته در سال ۱۹۹۵ در کشورهای پیشرفته استفاده از این ماده به علت اثر تخریبی بر لایه ازن ممنوع گردید.
2 – کمپرسور یخچال
کمپرسور، قلب یخچال است. مبرد را در کل سیستم به گردش می‌اندازد، به قسمت گرم مدار فشار می‌آورد و مبرد را گرم می‌کند. در واقع کمپرسور یخچال، سیال مبرد را در تمامی یخچال با افزایش فشار آن تنظیم و جاری می‌کند.به عبارت دیگر کمپرسورها با صرف انرژی مکانیکی، سیال را با سرعت به درون خود می‌مکند و سپس آن را فشرده می‌سازند.در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می‌شود نیز افزایش پیدا می‌کند.معمولا گاز پرفشار خروجی را از یک سیستم خنک‌کننده عبور می‌دهند تا دمای گاز دوباره به حد معمولی بازگردد.توجه داشته باشید که سیالی که وارد کمپرسور یخچال می‌شود یا از آن خارج می‌گردد باید در فاز گاز باشد تا به تجهیز آسیب نرسد.صدایی که هنگام کارکردن یخچال می‌شنوید، کمپرسور است. ترموستات با خاموش و روشن کردن کمپرسور، دمای یخچال را کنترل می‌کند
3 – کندانسور
به کمک کندانسور یخچال، مبرد خنک شده و از گاز به مایع تبدیل می‌شود. کندانسور از یک مجموعه سیم پیچ لوله‌ای با باله‌های خارجی تشکیل شده و در پشت یخچال قرار دارد.با جذب گرمای یخچال و بیرون کشیدن آن به محیط، به مایع شدن مبرد گازی کمک می‌کند. با کاهش حرارت مبرد، دمای آن به دمای میعان کاهش پیدا می‌کند و حالت خود را از بخار به مایع تغییر می‌دهد.
4 – تبخیر کننده یا اواپراتور
اواپراتور داخل یخچال قرار دارد و بخشی است که باعث سرد شدن مواد درون دستگاه می‌شود. سیال مبرد از فشارشکن با دما و فشار پایین به تبخیرکننده وارد می‌شود.در تبخیرکننده این ماده در لوله‌های خنک‌کننده جاری و گرمای محیط یخچال توسط این ماده جذب می‌شود. سپس براثر جذب گرمای محیط دمای سیال مبرد افزایش پیدا می‌کند و این ماده تبدیل به بخار خواهد شد.بخار تولیدی برای تکمیل چرخه به کمپرسور انتقال می‌یابد. در حقیقت تبخیرکننده، مبدلی حرارتی است که بین فضای یخچال و لوله‌های خنک‌کننده قرار دارد.
5 – فشار شکن
فشار شکن یا شیر انبساط که به آن «دستگاه کنترل‌کننده جریان» و «دریچه اختناق» هم گفته می‌شود، جریان مایع مبرد یا همان مایع خنک‌کننده را کنترل می‌کند.کار اصلی فشارشکن در سیستم خنک‌سازی کاهش فشار ماده واسط تعریف می‌گردد. سیال مبرد که از کندانسور وارد و به تبخیر کننده می‌رود، فشارشکن، میزان عبور جریان سیال مبرد را به تبخیر کننده تنظیم می‌کند.یکی دیگر از وظایف فشارشکن این است که مقدار ماده ورودی را به‌اندازه میزان تبخیری سیال مبرد نگه می‌دارد، به این معنی که تنها مقداری از سیال عبور می‌کند که حتما بخار می‌شود.کار کنترل و تنظیم دمای یخچال توسط فشارشکن با تغییر ورودی‌های آن و بر اساس نیاز ما انجام می‌گیرد.برای مثال در تابستان دمای کمتری نسبت به زمستان نیاز داریم، بنابراین فشارشکن را بر اساس شرایط موجود و نیاز خود تنظیم می‌کنیم.دستگاه‌های فشارشکن استفاده شده در یخچال به دودسته ورودی ثابت و متغیر تقسیم‌بندی می‌شوند:
در نوع ثابت، سطح جریان ثابت می‌ماند. این در حالی است که در ورودی متغیر، سطح جریان با تغییر نرخ جریان عوض می‌شود.
ورودی ثابت: 1 – لوله مویین (capillary) 2 – اوریفیس (Orifice)
ورودی متغیر: 1 – شیر دستی فشارشکن 2- شیرهای فشارشکن خودکار یا فشار ثابت
6 – ترموستات یخچال
ترموستات با نظارت بر دما و خاموش و روشن کردن کمپرسور، روند خنک کننده را کنترل می‌کند. هنگامی که سنسور احساس کرد که به اندازه کافی داخل یخچال سرد است، کمپرسور را خاموش می کند.اگرهم احساس گرمای بیش از حد کند، کمپرسور را روشن می‌کند و دوباره روند خنک‌کنندگی را شروع می‌کند.در کل ترموستات یا تجهیزات دیگر مشابه، برای کنترل دمای یخچال استفاده می‌شوند. معمولا تجهیزات کنترل دما به دستگاه فشارشکن متصل هستند. خرابی ترموستات یک علت یخ زدن مواد غذایی در یخچال است. در یخچال فریزر های امروزی البته دیگر از ترموستات استفاده نمی شود بلکه بردهای الکترونیکی وظیفه خاموش و روشن کردن کمپرسور ، فن ها ، چراغ های داخلی ، سیستم دیفراست و غیره را برعهده دارند . بردهای الکترونیک اطلاعات را از سنسور های مختلف دستگاه گرفته و با توجه به این اطلاعات و برنامه از پیش تعیین شده در مورد کارکرد خروجی های مختلف از جمله موتور ، فن ها ، المنت ها و … تصمیم گیری می کنند . یکی از خرابی ها و ایرادات شایع در یخچال فریزر ها خرابی برد الکترونیک می باشند که در بخش تعمیر برد به صورت کامل به آن می پردازیم .
طرز کار یخچال و مراحل خنک سازی
حال با توجه به آشنایی با اجزاء و قطعات یخچال، نگاهی به مراحلی که مسبب تبرید یا خنک‌سازی یخچال می‌شوند، بیندازیم.
مرحله اول: کمپرسور بخار مبرد را فشرده می‌کند، فشار و درجه حرارت آن را بالا می‌برد و آن را به لوله های کندانسور در قسمت خارج یخچال فشار می‌دهد.
مرحله دوم: هنگامی که گاز گرم در لوله های کندانسور با دمای هوای خنک‌تر آشپزخانه مطابقت دارد، به یک مایع تبدیل می‌شود.
مرحله سوم: اکنون در فشار زیاد، مبرد مایع، خنک می‌شود زیرا از طریق شیر فشارشکن، درون لوله های تبخیرکننده داخل یخچال فریزر جریان می‌یابد.
مرحله چهارم: مبرد گرما را در داخل یخچال جذب می‌کند و از طریق سیم‌پیچ های تبخیرکننده جریان می‌یابد تا هوای درون یخچال را خنک کند.
مرحله پنجم: در آخر، مبرد به دلیل افزایش درجه حرارت، به گاز تبخیر می‌شود و سپس به کمپرسور باز می‌گردد، جایی که چرخه دوباره از نو شروع می‌شود.
