איך עובד מקרר?
ארז בן-ארי מצנן עוד סוגייה טכנולוגית. והפעם: מה מפעיל את הפריג'ידר?
הצורך בקירור היה עמנו מאז ומעולם, ובמשך רוב ההיסטוריה נאלץ האדם להסתפק באמצעים טבעיים ופשוטים, כמו הזרמת מים או שימוש בקרח כדי לקרר. מבחינה היסטורית קירור מלאכותי הומצא כבר לפני אלפי שנים, עם מנהרות רוח שהותקנו על גגות בתים. האוויר הנע הועבר דרך מים כדי שיתקרר, ואז כוון אל תוך הבית וצינן את יושביו.
עם פריחת המדע במאה ה-19 נתגלו טכנולוגיות שונות לקירור, אך הפיכתן למוצרים מסחריים נמשכה שנים רבות. המקררים הביתיים הראשונים הגיעו לשוק רק בתחילת המאה ה-20 ( לפני כן הם פרצו אל תעשיית הבשר). גם מערכות מיזוג האוויר החלו להתפתח בתחילת המאה הקודמת, והגיעו לשוק בסביבות אמצע המאה.
אף שקיימות טכנולוגיות שונות לקירור, הסוג הנפוץ ביותר מבוסס על עיבוי ואידוי של גז. לפני שנים רבות נתגלתה תופעת טבע שבה בזמן שחומר מסוים מתאדה (הופך מנוזל לגז), הוא שואב אנרגיה מסביבתו וכך מקרר אותה. התהליך ההפוך: גז שמתעבה (הופך לנוזל) משחרר אנרגיה ומחמם את הסביבה.
ככל שנקודת הרתיחה של נוזל מסוים נמוכה יותר, כך קל יותר לקרר באמצעותו, כי לא צריך להשקיע אנרגיה רבה באידוי שלו. חומר כזה הוא הפריאון, שפותח בשנת 1930 על-ידי חברת דופונט. הפריאון הוא השם המסחרי של כמה תרכובות גז המשמשות בקירור. מבחינה כימית, הגזים הללו מורכבים מפלואור, כלור ופחמן ומכונים CFC, קיצור של Chloro-Fluoro-Carbons. גזי CFC יעילים במיוחד בקירור, אך במשך השנים התברר למרבה הצער כי הם יעילים מאוד גם בפירוק מולקולות של אוזון, וכך החל להיווצר החור באוזון, המהווה סכנה אקולוגית גדולה מאוד. כדי לצמצם את הנזק, כמעט כל המדינות בעולם עברו להשתמש בתרכובות דומות שבהן מימן מחליף את הכלור בצורה חלקית או מלאה.
תהליך הקירור מבוסס על מעגל של שני שלבים. בשלב הראשון גז הקירור עובר דחיסה על-ידי מנוע חשמלי. הדחיסה גורמת לגז להתחמם, ובמצב זה הוא מועבר במערכת צינורות הנקראת מקרן (רדיאטור). במקרר ביתי הצינורות האלה נמצאים לרוב בחלקו האחורי, ובמזגן ביתי הם בחלקו החיצוני של המזגן, הממוקם מחוץ לחלון או על גג הבניין. בשלב זה חלק גדול מהחום משתחרר לאוויר, והגז הופך לנוזל.
מקררי חלב בסופרמרקט קיי-אר-טי
נוזל סופג אנרגיה
בשלב הבא הנוזל נשאב בעזרת משאבה חשמלית אל תוך סליל הקירור, שבו הלחץ קטן יותר. הנוזל סופג אנרגיה מדפנות הסליל, וכך מקרר את הסביבה. בתהליך זה החומר רותח (בטמפרטורה נמוכה) והופך חזרה לגז. במזגן מוזרם האוויר סביב סליל הקירור, והאוויר הקר משוחרר אל חלל החדר.
במקרר האוויר הקר זורם אל תא הקירור או מסביבו. מערכת בקרת טמפרטורה מנטרת את המצב, ומשחררת עוד נוזל למערכת האידוי בהתאם לצורך, וזאת כדי לחסוך בחשמל. התהליך, כאמור, הוא מעגלי: אחרי שהגז ביצע את פעולת הקירור, הוא נדחס חזרה וכך ממשיך
המעגל.
במקרר נעשה שימוש בבידוד, כדי שיישאר כמה שיותר קר גם בלי הפעלת מערכת הקירור. בנוסף, רק כאשר הטמפרטורה עולה מופעלת המערכת.ככל שהבידוד יעיל יותר,כך פוחת הצורך במערכת,וניתן לחסוך בחשמל. מסיבה זו חשוב לא לפתוח את דלת המקרר שלא לצורך, מאחר שאז אוויר חם נכנס פנימה במהירות ומחייב את הפעלת המערכת. לכן גם חשוב לשמור על חדר סגור בעת שימוש במזגן: אם נמנע זרימת אוויר חם מבחוץ אל החדר,המזגן ישמור על טמפרטורה נמוכה למשך זמן רב יותר, יאפשר לצמצם את פעולתו ולחסוך בחשמל ובכסף.
עדכון אחרון : 24/8/2005 10:41
נא להמתין לטעינת התגובות
