سرد خانه یا سیستمهای تبرید تراکمی ، مکانی است که با پایین آوردن دما در آن میتوانیم محصول یا مواد مورد نظر را در آن به مدت مشخصی نگهداری کنیم. نگهداری مواد غذایی به مدت زیاد و جلوگیری از فساد آن از نظر بهداشتی، اقتصادی و اجتماعی دارای اهمیت فراوان است. انسان ها از گذشته تا به امروز راه های زیادی برای حفظ و نگهداری مواد غذایی پی گرفته اند.امروزه با توجه به رشد روز افزون جمعیت و همچنین گسترش شهرنشینی منجمد کردن و پایین آوردن دمای محصول مورد نظر برای نگهداری بیشتر آن بهترین روش محسوب میشود.بنابراین علم و اصول تبرید و سردخانه های بزرگ یکی از ضرورت های زندگی امروز شده و پیشرفت در این صنعت نه تنها برای نگهداری مواد غذایی بلکه برای استفاده کردن در صنایع داروسازی، ساختمانی، دفاعی و … از مهمترین اهداف انسان امروزی محسوب میشود.
اجزای اصلی سردخانه
تمامی سردخانه های موجود از 4 قسمت اصلی تشکیل شده اند.
در کلیه سردخانه ها از وجود یک نوع ماده سرمازا(مبرد) در یک مدار بسته نفوذناپذیر استفاده می شود. در این سیستم عمل سرد کردن به طور مداوم انجام میشود و این عمل در یک سیکل بسته صورت میپذیرد. در سردکردن با عملیات مکانیکی از یک کمپرسور برای متراکم کردن گازمبرد استفاده می شود و به این ترتیب سیکل حاصل را سیکل تراکمی و گاهی سیکل تراکم تبخیری می نامند.بکار بردن نام سیستم تراکم تبخیری به این علت است که عمل تراکم بخار وتبدیل آن به مایع سرمازا بوسیله کمپرسور و کندانسور انجام می گیرد و به این ترتیب انتقال انرژی حرارتی حاصل می شود.
1-کمپرسور ، درواقع قلب سیستم محسوب میشود. همانطور که قلب خون را در بدن به جریان می اندازد ، کمپرسور هم مبرد را در سیستم به جریان می اندازد .ماده سرما زا در یک قسمت ،حرارت محیط خود را جذب کرده و در قسمت دیگر آن را دفع می کند . به عبارت دیگر کمپرسور گاز سرمازا را در وضعیتی قرار می دهد که حرارتی را که قبلا و از محیطی با فشار کم جذب کرده بود پس بدهد.
2-کندانسور ، از یک سری لوله فین دار و فن الکتریکی تشکیل شده است و وظیفه مایع کردن مبردی را دارد که توسط کمپرسور فشرده و داغ شده و دمای آن کاهش یافته است. .
3-شیر انبساط ، مایع مبرد خروجی از کندانسور را به پودر تبدیل می کند.
4-اواپراتور، دستگاهی است که مبرد در آن به جوش می آید ودر هنگام جوشیدن گرمای لوله ها و فین ها را گرفته و آنها را خنک میکند. وقتی فینها خنک شد فن هوای داخل اتاق سرد خانه را از لا به لای فینها عبور داده و باعث خنک شدن هوای داخل سرد خانه میشود.
علاوه بر اجزای اصلی در این سیستم یکسری اجزای فرعی نیز در این سیستم وجود دارند که عبارت است از :
1-اویل سپراتور روغنی را که از کمپرسور فرارکرده را جدا می کند و از یک بدنه یا پوسته توری ویک صفحه فلزی و فلوتر تشکیل شده است.
2-ریسیور مخزنی است که مبردی را که در کندانسور مایع شده است را درون خود جمع میکند.
3-درایر از دو قسمت بدنه یا پوسته و سنگ کر درایر تشکیل شده است و رطوبتی را که وارد سیستم شده جذب میکند و تا حدی کار فیلتر را انجام میدهد .
4-اکسپنشن یک شیر اتوماتیک است که مبرد را به صورت اسپری داخل اواپراتور می پاشد.
یک سیستم سرد کننده از یک قسمت فشار قوی و یک قسمت فشار ضعیف تشکیل شده است که حرارت از سمت فشار ضعیف گرفته می شود و در سمت فشار قوی دفع می شود.
5-قسمت فشار ضعیف
در سیکل ماده مبرد یک دوره(سیکل کامل) را مرتبا تکرار می نماید . به این ترتیب که از شیر انبساط حرکت کرده و به طرف اواپراتور می رود و بعد از طریق لوله مکش کوپرسور به کمپرسور می رود از شیر انبساط تا ورودی کمپرسور را قسمت فشار ضعیف گویند. .فشار در قسمت پایین گاهی اوقات فشار عقب نیز نامیده می شود
کمپرسور،لوله خروج گاز از کمپرسور،کندانسور،مخزن مایع مبرد و لوله حامل مایع مبرد که قسمت باقیمانده از سیستم تبرید می باشد به نام قسمت قوی نامیده می شود.
نحوه عملکرد سیستم
ابتدا مبردتوسط کمپرسور از قسمت کم فشار سیستم مکیده شده و به قسمت پر فشار کمپرس میشود بر اثر فشار، مبرد داغ شده و به صورت گاز داغ در می آید و از آنجا به اویل سپراتور میرود در آنجا روغنی که همراه مبرد از کمپرسور خارج شده جدا می شود و بعد از اینکه به سطح معینی رسید فلوتر باز شده و روغن را به کمپرسور بر میگرداند.
و مبرد داغ هم به سوی کندانسور میرود درآنجا مبرد خنک می شود و به صورت مایع با دمای محیط تبدیل می گردد و به ریسیور میریزد بعد پس از عبور از شیر اکسپنشن به صورت اسپره داخل اواپراتور تزریق میشود و به علت افت فشار ناگهانی در این قسمت مبرد به جوش می آید و گرمای اطراف خود را میگیرد و باعث می شود لوله ها و فینهای اواپراتور سرد بشود.
بعد فن الکتریکی هم هوای داخل سرد خانه را از لای فینها عبور میدهد و باعث میشود هوای داخل سردخانه سرد شود.بعد مبرد به صورت بخار اشباع شده در آمده به سمت کمپرسور میرود ولی قبل از رفتن به کمپرسور از آکومولاتور عبور میکند تا اگر احیانا مبرد بصورت مایع به کمپرسور نرود چون برگشت مایع به کمپرسور باعث آسیب دیدن کمپرسور می گردد.و سیکل همین گونه ادامه پیدا میکند تا دمای اتاق سرد خانه به اندازه تنظیمی برسد.
گروه های سردخانه ای
سردخانه ها به طور کلی به چهار گروه اصلی دسته بندی می شوند :
-یخچال فریزر خانگی
-یخچال فریزر ویترین مغازه ها
-سردخانه ی تجاری که قابل استفاده در فروشگاه ها و رستوران ها است
-سردخانه ی صنعتی در ابعاد بزرگ که برای فریز کردن و نگه داری مواد به کار می رود.
با اهمیت ترین جنبه ی سردخانه ها ظرفیت و مصرف انرژی آنها است و سردخانه های دسته ی تجاری و صنعتی از نظر کمپرسور ، کندانسور ، تبخیر کننده و شیر انبساطی متفاوت از دسته های اول و دوم هستند .
