كيف تعمل ثلاجة الغاز؟

تُعتبر الثلاجة أحد الأجهزة الكهربائية الحديثة والضرورية في أيامنا هذه والتي يَصعبُ الاستغناء عنها، لكن كيف تعمل ثلاجة الغاز؟

تسمى ثلاجة الغاز أيضًا ثلاجة البروبان؛ ومن الواضح أن سبب التسمية هو اعتمادها على غاز البروبان في عملها. فكرة تبريد هذه الثلاجة قديمة تعود إلى عام 1820، عندما استخدم العالم الإنجليزي مايكل فاراداي الأمونيا المُسالة لإحداث التبريد، وهذا ما وضع أساسات التبريد الفعّال اليوم. نقطتان مهمتان يجب أن تعرفهما قبل البدء بآلية العمل:

تتضمّن آلية عمل ثلاجة الغاز الخطوات التالية

يُسخّن الأمونيا والماء بواسطة لهب البروبان، حتى الوصول إلى حد التبخّر، ينتقل البخار عبر أنبوب الامتصاص، ثم الخطوة القادمة تكون ترشيح هذا البخار.

وبما أن الأمونيا أخف من الماء، فستتحول إلى بخار في وقت أبكر من الماء، مما يؤدي إلى دفع بخار الأمونيا إلى مكثّف بواسطة ضغط الهيدروجين المُنشَا، حيث أنه يبدد الحرارة تاركًا الماء يسقط في الأنبوب الخارجي، ثم يُدفع مرة أخرى إلى أنابيب الامتصاص للعودة إلى خزان الامتصاص.

بينما يتحرك بخار الأمونيا إلى الأعلى عبر المقوم وأنابيب التكثيف، يتحول إلى سائل غني بالأمونيا مرة أخرى، يندفع إلى الأعلى ليلتقي بغاز الهيدروجين، ثم يمتص الهيدروجين الأمونيا الغنية ويولّد تفاعلًا يؤدي إلى البرودة الشديدة، وهذا ما يسمى بامتصاص الحرارة.

هنا، يتم دفع الماء إلى الخلف وينخفض إلى أسفل خزان الامتصاص، وأثناء حدوث ذلك، يمر غاز الهيدروجين إلى أعلى من خلال لفافات الامتصاص، ويلتقط أي أمونيا متبقية في الماء الضعيف الساقط إلى أسفل، ويحملها إلى أعلى نظام التبخّر، ويلقيها في الأنبوب الخارجي للمبخّر، ثم تعود للأسفل مشكّلة ضباب بارد للغاية.

تعود الأمونيا الغنية إلى خزان الامتصاص، وهناك تمتزج بالماء الضعيف الذي يسمح لها بإعادة دورتها من جديد.

في حال كنت تملك عربة سكن متنقلة فلا بد أنك تملك ثلاجةً تعمل بالغاز أو “البروبان”، فهذا النوع من الثلاجات لا يحتوي على أجزاء متحركة، بل إنها تستخدم الغازات وخاصة غاز البروبان كمصدرٍ للطاقة بشكلٍ أساسي، وتستخدم الطاقة الحرارية لتأمين  البرودة داخل الثلاجة، كما أنها تستخدم الأمونيا للتبريد، والماء وغاز الهيدروجين لخلق دورة مستمرة للأمونيا، وتحتوي على ثلاثة أجزاء رئيسية:

المولد الذي يولد غاز الأمونيا.

فاصل يفصل غاز الأمونيا عن الماء المكثف، حيث يتم تبريد غاز الأمونيا الساخن وتكثيفه بشكلٍ كبيرٍ لإنتاج الأمونيا السائلة.

المبخر، وهنا  تتحول الأمونيا السائلة إلى غازٍ من أجل خلق درجات حرارة ٍباردةٍ داخل الثلاجة.

الممتص، يمتص غاز الأمونيا في الماء.

وهكذا تعمل ثلاجة الغاز بالاعتماد بشكل أساسي على غاز البروبان لذلك تدعى أيضاً بثلاجة البروبان وينتج التبريد عن تفاعلات كيميائية بسيطة، تحتوي هذه الثلاجة على شبكة محكمة الإغلاق من الأنابيب والحجرات في داخلها ثلاث عناصر رئيسية هي الماء والأمونيا وغاز الهيدروجين.

ويعد البروبان منتج ثانوي لمعالجة الغازات الطبيعية وتكرير البترول ومصدر إمداد غير مكلف تجارياً وبالتالي يمكن الحصول عليه بسهولة لاستخدامه في الثلاجات الغازية.

وتعود فكرة التبريد بالاعتماد على تفاعلات الأمونيا إلى عام 1820 حيث استخدم العالم مايكل فارادراي الأمونيا المسالة لإحداث التبريد، لاتزال الثلاجة الغازية تعمل على نفس الأساس الذي اقترحه العالم فارادراي، وقد تم تحسينها بشكل كبير من حيث الكفاءة والسعة وهي خيارات ممتازة للصيادين والبحارين وأصحاب المنازل.