سیستم تبرید آزمایشگاهی
تبرید یا سرمایش سیستمی است که باعث انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر می‌شود. هدف اصلی سیستم تبرید، سرد کردن یک ماده یا محیط است که در طی یک سیکل مشخص انجام می‌شود. در بسیاری از آزمایشگاه‌ها، یخچال‌ها، کارخانه‌ها و… برای سرد کردن یک محیط از سیستم تبرید استفاده می‌کنند. در سیستم تبرید گرما از ماده سیال جذب می‌شود تا دمای آن کاهش پیدا کند. در یخچال‌ها برای خنک کردن و یخ سازی از سیستم تبرید استفاده می‌کنند. در این مقاله به بررسی انواع سیستم تبرید آزمایشگاهی، کاربرد آن و نحوه عملکرد این سیستم می‌پردازیم. در ادامه مطلب با ساینا تهویه رادمان همراه باشید.
سیستم تبرید آزمایشگاهی چیست؟
سیستم تبرید فرایندی است برای سردسازی یک محیط خاص مانند یخچال یا آزمایشگاه استفاده می‌شود. در سیستم تبرید، محیط مورد نظر در طی یک چرخه مشخص توسط مواد مخصوصی سرد می‌شود و حرارت خود را از دست می‌دهد. برای مثال با استفاده از سیستم تبرید در آزمایشگاه می‌توان مواد سیالی مانند آب را از طریق مواد مخصوصی به نام مبرد (مبرد نوعی گاز فریون است که برای سرد کردن سیال‌های مختلف در سیکل تبرید به کار برده می‌شود)، سرد کرده و برای تغییر دمای دستگاه‌های صنعتی مخصوصی استفاده کرد.
نحوه کارکرد سیستم تبرید آزمایشگاهی
سیستم تبرید آزمایشگاهی به صورت مداوم و در طی یک سیکل مشخص برای سرمایش محیط اقدام می‌کند. در این فرایند ابتدا حرارت از طریق یک ماده مخصوصی جذب می‌شود. جذب حرارت از ماده با توجه به نوع سیکل تبرید، به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. یکی از روش‌های تبرید آزمایشگاهی، خارج کردن حرارت از ماده سیال با استفاده از مواد دیگر است. برای انجام این روش، دو ماده را که به لحاظ دما با یک دیگر متفاوت هستند را در مجاورت هم قرار می‌دهند. در اثر تماس این دو ماده، موادی که دارای حرارت بالایی هستند، حرارت خود را از دست می‌دهند و دمای آن‌ها کاهش پیدا می‌کند.
کاربرد سیستم تبرید آزمایشگاهی
سیستم تبرید آزمایشگاهی به قدری پرکاربرد است که بدون استفاده از آن، عملکرد بسیاری از دستگاه‌ها و سیستم‌ها مختل می‌شود. سیستم تبرید کاربرد متنوعی دارد و از آن در ابزارهای خانگی، آزمایشگاه، دستگاه‌های صنعتی، صنایع شیمیایی، تهیه غذا و… استفاده می‌کنند. برای مثال برای تهیه انواع غذاهای یخ‌زده مانند بستنی و نگهداری از موادی چون گوشت و سبزیجات به مدت طولانی از تبرید استفاده می‌کنند. همچنین از سیستم تبرید آزمایشگاهی می‌توان برای جدا کردن انواع گاز، عملیات سرد کردن، تحولات شیمیایی، جدا کردن مواد مختلف از محلول، تقطیر گاز و رطوبت گیری نیز استفاده کرد. در بسیاری از ساختمان‌های مسکونی و تجاری برای ایجاد هوای مطبوع و تهویه هوا از سیستم تبرید نیز استفاده می‌کنند.
انواع سیکل سیستم تبرید آزمایشگاهی
سیستم تبرید آزمایشگاهی در دو سیکل متفاوت انجام می‌شود. هر یک از سیکل‌ها برای مکان‌های خاصی استفاده می‌شوند. سیکل سیستم تبرید آزمایشگاهی با توجه به نحوه عملکرد به دو شکل زیر انجام می‌شوند که عبارتند از:
سیکل تبرید تراکمی
یکی از مهم‌ترین سیکل‌های سیستم تبرید، سیکل تراکمی است که بیشتر در صنعت و تجارت استفاده می‌شود. سیکل سیستم تبرید از چهار بخش مختلف تشکیل می‌شود. هر یک از بخش‌ها در سیستم تبرید وظیفه خاصی را بر عهده دارند. در ادامه به توضیح هر یک از اجزای سیکل تراکمی می‌پردازیم.
- کمپرسور: اولین جزء سیکل تراکمی، کمپرسور است که از طریق محرک‌های مخصوصی باعث جا به جای مبرد می‌شود. کمپرسور یکی از انواع دستگاه‌های مکانیکی است که برای انتقال گاز مبرد از اپراتور به کندانسور استفاده می‌شود. کمپرسور علاوه بر جابه‌جایی باعث متراکم شدن مواد سیال نیز می‌شود.
- شیر انبساط: دومین بخش از سیستم تبرید که در خارج کردن دما از ماده مؤثر است، شیر انبساط نام دارد. این بخش از سیکل تراکمی مقدار فشار را از روی مایع مبرد کم می‌کند.
- کندانسور: یکی از مهم‌ترین اجزای سیکل تراکمی، نوعی مبل حرارتی به نام کندانسور است. کمپرسور بعد از متراکم کردن مبرد، آن را به کندانسور منتقل می‌کند. کندانسور گاز را خنک کرده و حرارت ناشی از آن را به محیط اطراف نیز منتقل می‌کند. در واقع کندانسور عاملی است که باعث تغییر فاز مواد سیال می‌شود. برای مثال با خارج کردن گرما، مواد را از حالت گاز به حالت مایع نیز تبدیل می‌کند.
- اواپراتور: اپراتور یکی از انواع دستگاه‌های صنعتی است که باعث انتقال گرما به مبرد می‌شود. این دستگاه همانند کندانسور برای تغییر فاز سیالات استفاده می‌شود. تفاوت عمده این دو دستگاه در این است که از دستگاه اپراتور برای تبدیل مایع به گاز نیز استفاده می‌شود.
سیکل تبرید جذبی
یکی دیگر از انواع سیکل‌های تبرید آزمایشگاهی، مدل جذبی آن است که برای ایجاد سرمایش در مبرد از کمپرسور یا کندانسور استفاده نمی‌کند. سیکل تبرید جذبی نسبت به مدل تراکمی کمتر استفاده می‌شود. برای این که سیکل جذبی در سیستم تبرید راه‌اندازی شود، به یک منبع حرارتی مانند کوره یا شعله نیاز است. از تبرید جذبی برای سرد کردن آب ساختمان‌ها، هواساز یا فن کویل استفاده می‌کنند.
کلام آخر
در این مقاله به بررسی سیستم تبرید آزمایشگاهی پرداختیم. سیستم تبرید آزمایشگاهی با هدف ایجاد سرمایش در یک محیط خاص استفاده می‌شود. نیاز روز افزون کارخانجات، آزمایشگاه‌ها، بخش‌های تجاری و صنعتی به سیستم تبرید باعث شده است که تحول عظیمی در این سیستم ایجاد شود. سیستم تبرید با سرد کردن محیط برای تولید انواع مواد خوراکی و تهویه هوا استفاده می‌شود. در صورت داشتن هرگونه سؤال در ارتباط با سیستم تبرید آزمایشگاهی می‌توانید از طریق گذاشتن کامنت با ما در ارتباط باشید. کارشناسان ساینا تهویه رادمان در اسرع وقت به سؤالات شما پاسخ خواهند داد.
