مفاهيم الفيزيائية
قبل الخوض في مبادىء التكييف، لا بدّ أن نٌعَرِجَ على البعض المفاهيم الفيزيائية، والبنية الجزيئية للمادة بحالاتها الثلاث، فالمادة الصلبة تمتاز بثبات شكلها نظرا لتقارب الجزيئات المكونة لها ، وصِغَر ِالفراغات بينها، مما يؤدي زيادة كثافتها، وأما المادة السائلة فتمتاز بجزيئات متقاربة ، ولكنها لا تحفظ شكلا ثابتا، بل تأخذ الشكل الحاوي لها، وأما المادة الغازية فتمتاز بمساحة كبيرة بين جزيئاتها، مقارنة بالصلبة والسائلة، بشكل يسمح بضغطِها نظرا لإمكانية تقريب الجزيئات من بعضها البعض .
حالات تحوّل المادة
المادة يمكن أن تتواجد بحالاتها الثلاثة الآنفة الذكر، وتتحولَ من شكلٍ لآخر َ، وذلك بالتأثير ونتائج عليها بالحرارة وزيادة ضغطها، فعند تزويد المادة الصلبة بالحرارة ، لدرجة تسمح للروابط بين جزيئاتها من التحرك والتكسر، وفقدان شكلها العام المميز لها فإنها تتحول إلى مادة سائلة، وكذلك عند إعطاء المادة السائلة حرارة فإنها تزداد طاقة الحركة لجزيئاتها، مما يسمح لها بالتحرر، والتحول إلى شكلٍ غازي، وعليه فعند تحويل المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية فإنها تمتص حرارة، ويتم عكس العملية بالضغط الذي يُقَرِبُ بين الجزيئات و بالتبريد الذي يقلل من نشاطها فعند تحول المادة من غاز إلى سائل بالتكثيف فإن الجزيئات تفقد طاقةً على شكل درجات حرارة و هذه العملية من اكتساب للطاقة (التبريد) ووفقدان للطاقة (التدفئة) هي المبدأ العام الذي تعمل عليه المكيفات .
خصائص غاز الفريون
- يعتبر من المواد الغير قابلة للاشتعال والغير سامة .
- يمتاز بدرجة غليان منخفضة مما يسهل تحوله من حالة مادية إلى أخرى .
- يمتاز بحجم نوعي صغير يسهل ضغطه وحرارة نوعية مرتفعة لزيادة حركة جزيئاته .
طريقة عمل المكيف
- يتم ضغط غاز الفريون البارد مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته وضغطه .
- يتم دفع الغاز المضغوط عبر أنابيب طويلةٍ على شكلٍ حلزوني عادةً ليتمْ تبديد حرارتهِ و تكثيفهِ و تحويلهِ إلى سائل ليستفاد من تلك الحرارة بالتدفئة .
- ثم يتم دفع سائل الفريون إلى صمام مضخم لتحويله إلى غاز منخفض الضغط وبارد ليتم دفعه إلى الأنابيب الحلزونية وتبريدها به ليتم من خلالها عملية التبريد .
وفي حالات التبريد لمساحات كبيرة، تصبح عملية التبريد بغاز الفريون غير مجدية فيتم استبدال الغاز بالماء، وعمل نفس مبدأ تحويل الماء من حالة إلى أخرى لفقد الحرارة والتدفئة بها أو العكس بالتبريد بها.
