كيفية عمل مبرد الهواء

أصبح مبرد الهواء أحد الأجهزة الأكثر انتشاراً حول العالم؛ فيكاد لا يخلو بيت أو مكان من مبرد الهواء، كما تختلف أنواع مبردات الهواء، فمنها المبردات المركزيّة، أو مبردات الهواء الموجودة في السيارة، أو وحدات التبريد الموجودة في المنازل، فإنّ هذه المبردات جميعها تعمل عن طريق إحدى الدورات الرئيسية والمعروفة في الديناميكا الحراريّة وهي دورة التبريد.

تتألّف دورة التبريد الرئيسية من أربعة أجزاء وهي: الضاغط، والمبخر، والمكثف، وصمام تمدد حراري، حيث تتوزع هذه الأجزاء في مكيفات الهواء بطرق مختلفة، إلّا أنّنا سنركز في هذا المقال على طريقة عمل وحدات التبريد المنفصلة الموجودة في المنازل، فتتألف هذه الوحدات في العادة من قسمين رئيسيين تتوزع فيهما هذه الأجزاء المختلفة وهما: القسم الموجود في الجزء البارد، والقسم الموجود في الجزء الساخن.

يحتوي الجزء الداخلي من المبرد على المبخّر، بينما يحتوي الجزء الخارجي على الضاغط والمكثّف، ويحتوي كلا الجزأين على مراوح تساعد على عملية انتقال الحرارة بين الأنابيب الباردة الموجودة في الداخل وهواء الغرفة والأنابيب الساخنة الموجودة في الخارج والهواء الخارجي، كما تحتوي هذه الأنابيب الموجودة في المبرد على سائل تبريد ذي خصائص معينة من أجل التبريد.

تبدأ دورة التبريد في المبرد داخل الغرفة؛ فتنتقل الحرارة من هواء الغرفة الذي يكون ساخناً في العادة إلى سائل التبريد الموجود في الأنابيب بمساعدة المروحة، والتي تسرّع انتقال الحرارة، وهذا الجزء من المبرد هو الجزء المسمّى بالمبخر؛ إذ يتبخر سائل التبريد في داخله نتيجة لدرجة حرارته المنخفضة والحرارة التي انتقلت إليه من هواء الغرفة، ثمّ يتحرك الغاز عبر الأنابيب إلى الضاغط الموجود في الوحدة الخارجية.

يعمل الضاغط وهو عبارة عن مضخّة كبيرة نسبياً بضغط الغاز القادم من المبخّر، رافعاً بذلك ضغطه ودرجة حرارته إلى درجة مرتفعة نسبياً؛ لكي تصبح درجة حرارته أعلى من درجة حرارة الهواء الخارجي؛ وذلك حتّى يحصل انتقال الحرارة من مائع التبريد إلى الهواء الخارجي.

ينتقل الغاز المضغوط بعد ذلك إلى المكثف الذي يشبه المبخّر في طريقة عمله، فتنتقل الحرارة من غاز التبريد إلى الهواء الخارجي، ويتحوّل الغاز إلى سائل مرة أخرى نتيجة انخفاض درجة حرارته مع ثبوت ضغطه، وفي المرحلة الأخيرة يمرّ الغاز المتحوّل إلى السائل عبر صمام التمدد الحراري، أو صمام التحكم فينخفض فيه ضغط السائل مرة أخرى، ليعود ويدخل المبخّر من جديد.