تبريد

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 13 صور
الموسوعة الحرة
التبريد التجاري

التبريد هو أي نوع من أنواع تبريد مساحة أو مادة أو نظام لخفض درجة حرارته أو الحفاظ عليها أقل من درجة الحرارة المحيطة (بينما يتم إخراج الحرارة المزالة إلى مكان بدرجة حرارة أعلى). [1] [2] التبريد هو طريقة تبريد اصطناعية أو من صنع الإنسان . [1] [2]

يشير التبريد إلى العملية التي يتم بها إزالة الطاقة، في شكل حرارة، من وسط منخفض الحرارة ونقلها إلى وسط مرتفع الحرارة. [3] [4] يتم تشغيل عملية نقل الطاقة هذه تقليديًا بوسائل ميكانيكية (سواء كانت ثلجًا أو آلات كهروميكانيكية )، ولكن يمكن أيضًا تشغيلها بالحرارة أو المغناطيسية أو الكهرباء أو الليزر أو وسائل أخرى. للتبريد العديد من التطبيقات، بما في ذلك الثلاجات المنزلية والمجمدات الصناعية والتبريد العميق وتكييف الهواء . [5] [6] [7] قد تستخدم المضخات الحرارية الناتج الحراري لعملية التبريد، وقد تكون مصممة أيضًا لتكون قابلة للعكس، ولكنها تشبه وحدات تكييف الهواء. [ 5]

كان للتبريد تأثير كبير على الصناعة وأسلوب الحياة والزراعة وأنماط الاستيطان. [8] تعود فكرة حفظ الطعام إلى عصور ما قبل التاريخ البشري ، ولكن لآلاف السنين كان البشر مقيدين فيما يتعلق بوسائل القيام بذلك. لقد استخدموا المعالجة عن طريق التمليح والتجفيف ، واستفادوا من البرودة الطبيعية في الكهوف وأقبية الجذور والطقس الشتوي ، ولكن لم تكن هناك وسائل أخرى للتبريد متاحة. في القرن التاسع عشر، بدأوا في الاستفادة من تجارة الجليد لتطوير سلاسل التبريد . [9] في أواخر القرن التاسع عشر وحتى منتصف القرن العشرين، تم تطوير التبريد الميكانيكي وتحسينه وتوسيع نطاقه بشكل كبير. [3] وبالتالي تطور التبريد بسرعة في القرن الماضي، من حصاد الجليد إلى عربات السكك الحديدية التي يتم التحكم في درجة حرارتها وشاحنات التبريد والثلاجات والمجمدات المنتشرة في كل من المتاجر والمنازل في العديد من البلدان. ساهم إدخال عربات السكك الحديدية المبردة في استيطان المناطق التي لم تكن تقع على قنوات النقل الرئيسية السابقة مثل الأنهار أو الموانئ أو مسارات الوديان.

أشعلت أنماط الاستيطان الجديدة هذه شرارة بناء مدن كبيرة قادرة على الازدهار في مناطق كان يُعتقد أنها غير مضيافة، مثل هيوستن ، تكساس، ولاس فيجاس ، نيفادا. في معظم البلدان المتقدمة، تعتمد المدن بشكل كبير على التبريد في محلات السوبر ماركت من أجل الحصول على طعامها للاستهلاك اليومي. [10] أدى زيادة مصادر الغذاء إلى تركيز أكبر للمبيعات الزراعية القادمة من نسبة أصغر من المزارع. [11] تتمتع المزارع اليوم بإنتاج أكبر بكثير للفرد مقارنة بأواخر القرن التاسع عشر. [12] [11] وقد أدى هذا إلى توفر مصادر غذائية جديدة لسكان بأكملها، مما كان له تأثير كبير على تغذية المجتمع.

تاريخ

أقدم أشكال التبريد

الحصاد الموسمي للثلج والجليد هو ممارسة قديمة يُقدر أنها بدأت قبل 1000 قبل الميلاد. [13] تصف مجموعة صينية من الأغاني من هذه الفترة الزمنية المعروفة باسم Sleaping ، مراسم دينية لملء وتفريغ أقبية الجليد. ومع ذلك، لا يُعرف سوى القليل عن بناء هذه الأقبية الجليدية أو الغرض من الجليد. ربما كان المجتمع القديم التالي الذي سجل حصاد الجليد هو اليهود في سفر الأمثال، الذي جاء فيه، "مثل برد الثلج في وقت الحصاد، كذلك الرسول الأمين لمن أرسله". فسر المؤرخون هذا على أنه يعني أن اليهود استخدموا الثلج لتبريد المشروبات بدلاً من حفظ الطعام. حفرت ثقافات قديمة أخرى مثل الإغريق والرومان حفرًا كبيرة للثلج معزولة بالعشب أو القش أو أغصان الأشجار للتخزين البارد. مثل اليهود، لم يستخدم الإغريق والرومان الجليد والثلج لحفظ الطعام، ولكن في المقام الأول كوسيلة لتبريد المشروبات. كان المصريون يبردون الماء بالتبخر في جرار فخارية ضحلة على أسطح منازلهم ليلاً. واستخدم قدماء الهند نفس المفهوم لإنتاج الثلج. وكان الفرس يخزنون الثلج في حفرة تسمى ياكشال وربما كانوا أول مجموعة من الناس تستخدم التخزين البارد لحفظ الطعام. وفي المناطق النائية الأسترالية قبل توفر مصدر موثوق للكهرباء، استخدم العديد من المزارعين خزنة كولجاردي ، والتي تتكون من غرفة بها ستائر من الخيش معلقة من السقف مغمورة في الماء. يتبخر الماء وبالتالي يبرد الغرفة، مما يسمح بتخزين العديد من المواد القابلة للتلف مثل الفاكهة والزبدة واللحوم المقددة. [14] [15]

حصاد الجليد

حصاد الجليد في ماساتشوستس ، 1852، يظهر في الخلفية خط السكة الحديدية المستخدم لنقل الجليد.

قبل عام 1830، كان عدد قليل من الأميركيين يستخدمون الثلج لتبريد الأطعمة بسبب نقص مخازن الثلج وصناديق الثلج. ومع توافر هذين الشيئين على نطاق واسع، استخدم الأفراد الفؤوس والمناشير لحصاد الثلج لمخازنهم. وقد ثبت أن هذه الطريقة صعبة وخطيرة، وبالتأكيد لا تشبه أي شيء يمكن تكراره على نطاق تجاري. [16]

وعلى الرغم من الصعوبات التي واجهتها عملية حصاد الجليد، فقد اعتقد فريدريك تيودور أنه يستطيع الاستفادة من هذه السلعة الجديدة من خلال حصاد الجليد في نيو إنجلاند وشحنه إلى جزر الكاريبي وكذلك الولايات الجنوبية. وفي البداية، خسر تيودور آلاف الدولارات، لكنه حقق في النهاية ربحًا عندما شيد مخازن ثلج في تشارلستون بولاية فرجينيا وفي مدينة هافانا الساحلية الكوبية. وساعدت مخازن الثلج هذه، فضلاً عن السفن المعزولة بشكل أفضل، في تقليل هدر الجليد من 66% إلى 8%. وقد أثر هذا الكسب في الكفاءة على تيودور لتوسيع سوق الجليد إلى مدن أخرى بها مخازن ثلج مثل نيو أورليانز وسافانا. وتوسع سوق الجليد هذا بشكل أكبر حيث أصبح حصاد الجليد أسرع وأرخص بعد أن اخترع أحد موردي تيودور، ناثانيال وايت، قاطعة ثلج تجرها الخيول في عام 1825. وقد ألهم هذا الاختراع بالإضافة إلى نجاح تيودور الآخرين للمشاركة في تجارة الجليد ونمت صناعة الجليد.

أصبح الثلج سلعة رائجة في السوق بحلول أوائل ثلاثينيات القرن التاسع عشر حيث انخفض سعر الثلج من ستة سنتات للرطل إلى نصف سنت للرطل. وفي مدينة نيويورك، زاد استهلاك الثلج من 12000 طن في عام 1843 إلى 100000 طن في عام 1856. وقفز استهلاك بوسطن من 6000 طن إلى 85000 طن خلال نفس الفترة. خلق حصاد الثلج "ثقافة التبريد" حيث استخدم غالبية الناس الثلج وصناديق الثلج لتخزين منتجات الألبان والأسماك واللحوم وحتى الفواكه والخضروات. مهدت ممارسات التخزين البارد المبكرة هذه الطريق للعديد من الأمريكيين لقبول تكنولوجيا التبريد التي سرعان ما سيطرت على البلاد. [17] [18]

بحوث التبريد

ويليام كولين ، أول من أجرى تجارب على التبريد الاصطناعي.

بدأ تاريخ التبريد الاصطناعي عندما صمم البروفيسور الاسكتلندي ويليام كولين آلة تبريد صغيرة في عام 1755. استخدم كولين مضخة لإنشاء فراغ جزئي فوق حاوية من ثنائي إيثيل الأثير ، والذي غلى بعد ذلك ، وامتص الحرارة من الهواء المحيط. [19] حتى أن التجربة خلقت كمية صغيرة من الجليد، لكن لم يكن لها تطبيق عملي في ذلك الوقت.

في عام 1758، تعاون بنجامين فرانكلين وجون هادلي ، أستاذ الكيمياء، في مشروع للتحقيق في مبدأ التبخر كوسيلة لتبريد الجسم بسرعة في جامعة كامبريدج بإنجلترا . وأكدا أن تبخر السوائل شديدة التقلب، مثل الكحول والأثير، يمكن استخدامه لخفض درجة حرارة الجسم إلى ما بعد نقطة تجمد الماء. وأجريا تجربتهما باستخدام بصيلة ميزان حرارة الزئبق كهدف لهما وباستخدام منفاخ لتسريع التبخر؛ وخفضا درجة حرارة بصيلة ميزان الحرارة إلى -14 درجة مئوية (7 درجات فهرنهايت)، بينما كانت درجة الحرارة المحيطة 18 درجة مئوية (65 درجة فهرنهايت). لاحظوا أنه بعد فترة وجيزة من تجاوز نقطة تجمد الماء 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت)، تشكلت طبقة رقيقة من الجليد على سطح بصيلة الترمومتر وأن كتلة الجليد كانت حوالي 6.4 ملم ( 1 ⁄ 4  بوصة) سميكة عندما توقفوا عن التجربة عند الوصول إلى -14 درجة مئوية (7 درجات فهرنهايت). كتب فرانكلين، "من هذه التجربة، يمكن للمرء أن يرى إمكانية تجميد رجل حتى الموت في يوم صيفي دافئ". [20] في عام 1805، وصف المخترع الأمريكي أوليفر إيفانز دورة تبريد مغلقة بالضغط البخاري لإنتاج الجليد بواسطة الأثير تحت الفراغ.

في عام 1820، قام العالم الإنجليزي مايكل فاراداي بتسييل الأمونيا والغازات الأخرى باستخدام ضغوط عالية ودرجات حرارة منخفضة، وفي عام 1834، قام المغترب الأمريكي في بريطانيا العظمى، جاكوب بيركنز ، ببناء أول نظام تبريد يعمل بالضغط البخاري في العالم. كان عبارة عن دورة مغلقة يمكن أن تعمل بشكل مستمر، كما وصف في براءة اختراعه:

أنا قادر على استخدام السوائل المتطايرة لغرض إنتاج التبريد أو التجميد للسوائل، وفي نفس الوقت تكثيف هذه السوائل المتطايرة باستمرار، وإعادتها إلى التشغيل دون هدر.

نجح نظامه النموذجي على الرغم من أنه لم ينجح تجاريًا. [21]

في عام 1842، قام الطبيب الأمريكي جون جوري بمحاولة مماثلة [22] ، حيث بنى نموذجًا أوليًا عمليًا، لكنه كان فشلًا تجاريًا. مثل العديد من الخبراء الطبيين خلال هذا الوقت، اعتقد جوري أن التعرض المفرط للحرارة الاستوائية يؤدي إلى التنكس العقلي والجسدي، فضلاً عن انتشار الأمراض مثل الملاريا. [23] لقد تصور فكرة استخدام نظام التبريد الخاص به لتبريد الهواء من أجل الراحة في المنازل والمستشفيات للوقاية من الأمراض. حصل المهندس الأمريكي ألكسندر توينينج على براءة اختراع بريطانية في عام 1850 لنظام ضغط البخار الذي يستخدم الأثير.

تم بناء أول نظام عملي للتبريد بالضغط البخاري بواسطة جيمس هاريسون ، وهو صحفي بريطاني هاجر إلى أستراليا . كانت براءة اختراعه لعام 1856 لنظام ضغط البخار باستخدام الأثير أو الكحول أو الأمونيا. قام ببناء آلة ميكانيكية لصنع الثلج في عام 1851 على ضفاف نهر باروون في روكي بوينت في جيلونج ، فيكتوريا ، وتبعتها أول آلة تجارية لصنع الثلج في عام 1854. قدم هاريسون أيضًا التبريد التجاري بالضغط البخاري لمصانع الجعة ومصانع تعبئة اللحوم، وبحلول عام 1861، كانت اثني عشر من أنظمته قيد التشغيل. دخل لاحقًا في مناقشة كيفية المنافسة ضد الميزة الأمريكية لمبيعات لحوم البقر غير المبردة إلى المملكة المتحدة . في عام 1873، أعد السفينة الشراعية نورفولك لشحنة لحوم البقر التجريبية إلى المملكة المتحدة، والتي استخدمت نظام غرفة باردة بدلاً من نظام التبريد. كان المشروع فاشلاً حيث تم استهلاك الثلج بشكل أسرع من المتوقع.

جهاز صنع الثلج لفرديناند كاريه

تم تطوير أول نظام تبريد بامتصاص الغاز باستخدام الأمونيا الغازية المذابة في الماء (يشار إليها باسم "الأمونيا المائية") بواسطة فرديناند كاريه من فرنسا في عام 1859 وحصل على براءة اختراع في عام 1860. بدأ كارل فون ليند ، وهو مهندس متخصص في قاطرات البخار وأستاذ الهندسة في الجامعة التكنولوجية في ميونيخ في ألمانيا، في البحث في التبريد في ستينيات وسبعينيات القرن التاسع عشر استجابة لطلب مصانع البيرة على تقنية تسمح بالإنتاج على مدار العام وعلى نطاق واسع من البيرة ؛ حصل على براءة اختراع لطريقة محسنة لتسييل الغازات في عام 1876. [24] جعلت عمليته الجديدة من الممكن استخدام غازات مثل الأمونيا وثاني أكسيد الكبريت (SO2 ) وكلوريد الميثيل (CH3Cl ) كمبردات وتم استخدامها على نطاق واسع لهذا الغرض حتى أواخر عشرينيات القرن العشرين.

كان ثاديوس لو ، وهو رائد منطاد أمريكي، يحمل عدة براءات اختراع لآلات صنع الثلج. وقد أحدثت "آلة الثلج المضغوط" التي ابتكرها ثورة في صناعة التخزين البارد. وفي عام 1869، اشترى هو ومستثمرون آخرون سفينة بخارية قديمة حملوا عليها إحدى وحدات التبريد الخاصة بشركة لو، وبدأوا في شحن الفاكهة الطازجة من نيويورك إلى منطقة ساحل الخليج، واللحوم الطازجة من جالفستون بولاية تكساس إلى نيويورك، ولكن بسبب افتقار لو إلى المعرفة بالشحن، كانت الشركة فاشلة ومكلفة.

الاستخدام التجاري

تصميم عربة ثلاجة يعود إلى عام 1870. توفر الفتحات الموجودة في السقف إمكانية الوصول إلى الخزانات لتخزين الثلج المحصود في كل طرف.
براءة اختراع صانعة الثلج بواسطة أندرو مول، بتاريخ 12 ديسمبر 1871.

في عام 1842، ابتكر جون جوري نظامًا قادرًا على تبريد الماء لإنتاج الثلج. وعلى الرغم من أنه كان فشلًا تجاريًا، إلا أنه ألهم العلماء والمخترعين في جميع أنحاء العالم. وكان الفرنسي فرديناند كاريه أحد الملهمين، حيث ابتكر نظامًا لإنتاج الثلج كان أبسط وأصغر من نظام جوري. وخلال الحرب الأهلية، لم تعد مدن مثل نيو أورليانز قادرة على الحصول على الثلج من نيو إنجلاند عبر تجارة الجليد الساحلية. وأصبح نظام التبريد الذي ابتكره كاريه هو الحل لمشاكل الجليد في نيو أورليانز، وبحلول عام 1865، كانت المدينة تمتلك ثلاث آلات من آلات كاريه. [25] وفي عام 1867، في سان أنطونيو بولاية تكساس، بنى مهاجر فرنسي يُدعى أندرو مول آلة لصنع الثلج للمساعدة في خدمة صناعة لحوم البقر المتوسعة قبل نقلها إلى وايكو في عام 1871. وفي عام 1873، تم التعاقد على براءة اختراع هذه الآلة من قبل شركة كولومبوس آيرون ووركس، وهي شركة استحوذت عليها شركة دبليو سي برادلي، والتي استمرت في إنتاج أول آلات صنع الثلج التجارية في الولايات المتحدة.

بحلول سبعينيات القرن التاسع عشر، أصبحت مصانع الجعة أكبر مستخدم للثلج المحصود. وعلى الرغم من أن صناعة حصاد الثلج نمت بشكل هائل بحلول مطلع القرن العشرين، إلا أن التلوث والصرف الصحي بدأ يتسلل إلى الجليد الطبيعي، مما جعله مشكلة في الضواحي الحضرية. في النهاية، بدأت مصانع الجعة تشكو من الجليد الملوث. بدأ الاهتمام العام بنقاء المياه التي يتكون منها الجليد في الازدياد في أوائل القرن العشرين مع ظهور نظرية الجراثيم. نشرت العديد من وسائل الإعلام مقالات تربط بين أمراض مثل حمى التيفوئيد واستهلاك الثلج الطبيعي. تسبب هذا في أن يصبح حصاد الثلج غير قانوني في مناطق معينة من البلاد. كل هذه السيناريوهات زادت من الطلب على التبريد الحديث والثلج المصنّع. كان يُنظر إلى آلات إنتاج الثلج مثل تلك الخاصة بـ Carre's وMuhl's كوسيلة لإنتاج الثلج لتلبية احتياجات البقالين والمزارعين وناقلي الأغذية. [26] [27]

تم تقديم عربات السكك الحديدية المبردة في الولايات المتحدة في أربعينيات القرن التاسع عشر لنقل منتجات الألبان على المدى القصير، ولكنها استخدمت الثلج المحصود للحفاظ على درجة حرارة باردة. [28]

دنيدن ، أول سفينة مبردة ناجحة تجاريا.

التقت تقنية التبريد الجديدة لأول مرة بالاستخدام الصناعي الواسع النطاق كوسيلة لتجميد إمدادات اللحوم لنقلها عن طريق البحر في سفن التبريد من المستعمرات البريطانية ودول أخرى إلى الجزر البريطانية . على الرغم من أنها ليست في الواقع أول من حقق نقلًا ناجحًا للسلع المجمدة إلى الخارج ( وصلت ستراثليفين إلى أرصفة لندن في 2 فبراير 1880 بشحنة من لحم البقر المجمد ولحم الضأن والزبدة من سيدني وملبورن [29] )، غالبًا ما يُنسب هذا الاختراق إلى ويليام سولتاو ديفيدسون ، وهو رجل أعمال هاجر إلى نيوزيلندا . اعتقد ديفيدسون أن ارتفاع عدد سكان بريطانيا والطلب على اللحوم يمكن أن يخفف من الركود في أسواق الصوف العالمية الذي كان يؤثر بشدة على نيوزيلندا. بعد بحث مكثف، كلف دنيدن بإعادة تجهيزها بوحدة تبريد ضغط لشحن اللحوم في عام 1881. في 15 فبراير 1882، أبحرت دنيدن إلى لندن في أول رحلة شحن مبردة ناجحة تجاريًا، وأساس صناعة اللحوم المبردة . [30]

علقت صحيفة التايمز قائلة "اليوم علينا أن نسجل مثل هذا الانتصار على الصعوبات المادية، وهو ما كان ليكون لا يصدق، بل ولا يمكن تصوره، قبل أيام قليلة جدًا...". تم تحويل مارلبورو -السفينة الشقيقة لدنيدن- على الفور وانضمت إلى التجارة في العام التالي، جنبًا إلى جنب معسفينة شركة الشحن النيوزيلندية المنافسة ماتاورويا ، بينما بدأت السفينة البخارية الألمانية مارسالا في حمل لحم الضأن النيوزيلندي المجمد في ديسمبر 1882. في غضون خمس سنوات، تم إرسال 172 شحنة من اللحوم المجمدة من نيوزيلندا إلى المملكة المتحدة، منها 9 شحنات فقط كانت تحتوي على كميات كبيرة من اللحوم المدانة. أدى الشحن المبرد أيضًا إلى طفرة أوسع في اللحوم والألبان في أستراليا وأمريكا الجنوبية. قامت شركة جيه آند إي هول في دارتفورد بإنجلترا بتجهيز سفينة إس إس سيليمبريا بنظام ضغط بخار لجلب 30000 جثة من لحم الضأن من جزر فوكلاند في عام 1886. [31] في السنوات التالية، توسعت الصناعة بسرعة إلى أستراليا والأرجنتين والولايات المتحدة.

بحلول تسعينيات القرن التاسع عشر، لعبت التبريد دورًا حيويًا في توزيع الغذاء. اعتمدت صناعة تعبئة اللحوم بشكل كبير على الثلج الطبيعي في ثمانينيات القرن التاسع عشر واستمرت في الاعتماد على الثلج المصنع مع توفر هذه التقنيات. [32] بحلول عام 1900، اعتمدت مصانع تعبئة اللحوم في شيكاغو التبريد التجاري بدورة الأمونيا. وبحلول عام 1914، استخدمت كل المواقع تقريبًا التبريد الاصطناعي. اشترت شركات تعبئة اللحوم الكبرى ، أرمور وسويفت وويلسون، أغلى الوحدات التي قاموا بتثبيتها على عربات القطار وفي الفروع ومرافق التخزين في مناطق التوزيع الأكثر بعدًا.

بحلول منتصف القرن العشرين، تم تصميم وحدات التبريد للتركيب على الشاحنات أو اللوريات. تُستخدم المركبات المبردة لنقل البضائع القابلة للتلف، مثل الأطعمة المجمدة والفواكه والخضروات والمواد الكيميائية الحساسة للحرارة. تحافظ معظم الثلاجات الحديثة على درجة حرارة تتراوح بين -40 و-20 درجة مئوية، ولديها حمولة قصوى تبلغ حوالي 24000 كجم من الوزن الإجمالي (في أوروبا).

على الرغم من التقدم السريع في التبريد التجاري، إلا أنه كان له قيود منعته من الانتقال إلى المنازل. أولاً، كانت معظم الثلاجات كبيرة جدًا. بعض الوحدات التجارية المستخدمة في عام 1910 تزن ما بين خمسمائة ومائتي طن. ثانيًا، كانت الثلاجات التجارية باهظة الثمن في الإنتاج والشراء والصيانة. أخيرًا، كانت هذه الثلاجات غير آمنة. لم يكن من غير المألوف أن تشتعل الثلاجات التجارية أو تنفجر أو تتسرب منها غازات سامة. لم يصبح التبريد تقنية منزلية حتى تم التغلب على هذه التحديات الثلاثة. [33]

الاستخدام المنزلي والاستهلاكي

أحد الأمثلة المبكرة على استهلاك التبريد الميكانيكي الذي بدأ في أوائل القرن العشرين. وكان المبرد هو ثاني أكسيد الكبريت .
ثلاجة منزلية حديثة

خلال أوائل القرن التاسع عشر، كان المستهلكون يحفظون طعامهم من خلال تخزين الطعام والثلج الذي يشترونه من آلات حصاد الثلج في صناديق الثلج. في عام 1803، حصل توماس مور على براءة اختراع لحوض تخزين الزبدة المبطن بالمعادن والذي أصبح النموذج الأولي لمعظم صناديق الثلج. تم استخدام صناديق الثلج هذه حتى عام 1910 تقريبًا ولم تتقدم التكنولوجيا. في الواقع، واجه المستهلكون الذين استخدموا صندوق الثلج في عام 1910 نفس التحدي المتمثل في صندوق الثلج المتعفن والكريه الرائحة الذي واجهه المستهلكون في أوائل القرن التاسع عشر. [34]

كانت شركة جنرال إلكتريك (GE) واحدة من أوائل الشركات التي تغلبت على هذه التحديات. في عام 1911، أطلقت GE وحدة تبريد منزلية تعمل بالغاز. أدى استخدام الغاز إلى القضاء على الحاجة إلى محرك ضاغط كهربائي وتقليص حجم الثلاجة. ومع ذلك، لم تستفد شركات الكهرباء التي كانت عملاء لشركة GE من وحدة تعمل بالغاز. وبالتالي، استثمرت GE في تطوير نموذج كهربائي. في عام 1927، أطلقت GE ثلاجة Monitor Top، وهي أول ثلاجة تعمل بالكهرباء. [35]

في عام 1930، قامت شركة فريجيدير، أحد المنافسين الرئيسيين لشركة جنرال إلكتريك، بتصنيع الفريون . [36] مع اختراع مبردات صناعية تعتمد في الغالب على مادة كيميائية من مركبات الكلورو فلورو كربون (CFC)، أصبح من الممكن تصنيع ثلاجات أكثر أمانًا للاستخدام المنزلي والاستهلاكي. أدى الفريون إلى تطوير ثلاجات أصغر وأخف وزناً وأرخص. انخفض متوسط ​​سعر الثلاجة من 275 دولارًا إلى 154 دولارًا مع تصنيع الفريون. سمح هذا السعر المنخفض بتجاوز ملكية الثلاجات في الأسر الأمريكية 50٪ بحلول عام 1940. [37] الفريون هي علامة تجارية لشركة دوبونت ويشير إلى مركبات الكلورو فلورو كربون هذه، ولاحقًا هيدرو كلورو فلورو كربون (HCFC) وهيدرو فلورو كربون (HFC)، المبردات التي تم تطويرها في أواخر عشرينيات القرن العشرين. كانت هذه المبردات تعتبر في ذلك الوقت أقل ضرراً من المبردات الشائعة الاستخدام في ذلك الوقت، بما في ذلك فورمات الميثيل والأمونيا وكلوريد الميثيل وثاني أكسيد الكبريت. وكان الهدف هو توفير معدات التبريد للاستخدام المنزلي دون أي خطر. وقد استجابت مبردات الكلوروفلوروكربون لهذه الحاجة. ولكن في سبعينيات القرن العشرين، تبين أن هذه المركبات تتفاعل مع الأوزون الجوي، وهو حماية مهمة ضد الأشعة فوق البنفسجية الشمسية، وتم الحد من استخدامها كمبردات في جميع أنحاء العالم بموجب بروتوكول مونتريال لعام 1987.

التأثير على أنماط الاستيطان في الولايات المتحدة الأمريكية

في القرن الماضي، سمح التبريد بظهور أنماط استيطان جديدة. وقد سمحت هذه التكنولوجيا الجديدة باستيطان مناطق جديدة لا تقع على قناة طبيعية للنقل مثل النهر أو درب الوادي أو الميناء والتي ربما لم تكن مأهولة لولا ذلك. وقد أتاح التبريد للمستوطنين الأوائل فرصًا للتوسع غربًا وإلى المناطق الريفية التي كانت غير مأهولة بالسكان. ورأى هؤلاء المستوطنون الجدد الذين يتمتعون بتربة غنية وغير مستغلة فرصة للربح من خلال إرسال السلع الخام إلى المدن والولايات الشرقية. وفي القرن العشرين، جعل التبريد من الممكن إنشاء "مدن مجرية" مثل دالاس وفينيكس ولوس أنجلوس.

عربات السكك الحديدية المبردة

أصبحت عربة السكك الحديدية المبردة ( شاحنة مبردة أو عربة ثلاجة )، جنبًا إلى جنب مع شبكة السكك الحديدية الكثيفة، رابطًا مهمًا للغاية بين السوق والمزرعة مما يسمح بفرصة وطنية بدلاً من مجرد فرصة إقليمية. قبل اختراع عربة السكك الحديدية المبردة، كان من المستحيل شحن المنتجات الغذائية القابلة للتلف لمسافات طويلة. قامت صناعة تعبئة لحوم البقر بأول دفعة طلب على عربات التبريد. كانت شركات السكك الحديدية بطيئة في تبني هذا الاختراع الجديد بسبب استثماراتها الضخمة في عربات الماشية وحظائر الماشية وحظائر التسمين. [38] كانت عربات التبريد أيضًا معقدة ومكلفة مقارنة بعربات السكك الحديدية الأخرى، مما أدى أيضًا إلى إبطاء تبني عربة السكك الحديدية المبردة. بعد التبني البطيء لسيارة التبريد، سيطرت صناعة تعبئة لحوم البقر على أعمال عربات السكك الحديدية المبردة بقدرتها على التحكم في مصانع الثلج وتحديد رسوم الثلج. قدرت وزارة الزراعة الأمريكية أنه في عام 1916، تم قتل أكثر من تسعة وستين بالمائة من الماشية في البلاد في مصانع تشارك في التجارة بين الولايات. قامت نفس الشركات التي شاركت أيضًا في تجارة اللحوم بتنفيذ النقل المبرد لاحقًا ليشمل الخضار والفواكه. كانت شركات تعبئة اللحوم تمتلك الكثير من الآلات الباهظة الثمن، مثل السيارات المبردة ومرافق التخزين البارد التي سمحت لها بتوزيع جميع أنواع السلع القابلة للتلف بشكل فعال. خلال الحرب العالمية الأولى، أنشأت إدارة الولايات المتحدة تجمعًا وطنيًا لسيارات التبريد للتعامل مع مشكلة السيارات الخاملة واستمرت لاحقًا بعد الحرب. [39] كانت مشكلة السيارات الخاملة هي مشكلة سيارات التبريد التي تجلس بلا هدف بين الحصاد الموسمي. وهذا يعني أن السيارات باهظة الثمن كانت تجلس في ساحات السكك الحديدية لجزء كبير من العام دون تحقيق أي إيرادات لمالك السيارة. كان تجمع السيارات عبارة عن نظام يتم فيه توزيع السيارات على المناطق مع نضوج المحاصيل مما يضمن الاستخدام الأقصى للسيارات. تحركت عربات السكك الحديدية المبردة شرقًا من مزارع الكروم والبساتين والحقول والحدائق في الولايات الغربية لتلبية سوق الاستهلاك الأمريكية في الشرق. [40] جعلت السيارة المبردة من الممكن نقل المحاصيل القابلة للتلف مئات وحتى آلاف الكيلومترات أو الأميال. كان التأثير الأكثر وضوحًا الذي أحدثته السيارة هو التخصص الإقليمي في نقل الخضروات والفواكه. كانت عربة السكك الحديدية المبردة تستخدم على نطاق واسع لنقل السلع القابلة للتلف حتى الخمسينيات من القرن العشرين. وبحلول الستينيات من القرن العشرين، كان نظام الطرق السريعة بين الولايات في البلاد مكتملًا بشكل كافٍ مما يسمح للشاحنات بحمل غالبية حمولات الأغذية القابلة للتلف والتخلص من النظام القديم لعربات السكك الحديدية المبردة. [41]

التوسع غربا وفي المناطق الريفية

سمح الاستخدام الواسع النطاق للتبريد بظهور قدر هائل من الفرص الزراعية الجديدة في الولايات المتحدة. ظهرت أسواق جديدة في جميع أنحاء الولايات المتحدة في مناطق كانت غير مأهولة بالسكان سابقًا وبعيدة عن المناطق المأهولة بالسكان بكثافة. قدمت فرصة زراعية جديدة نفسها في المناطق التي كانت تعتبر ريفية، مثل الولايات في الجنوب وفي الغرب. تم إجراء الشحنات على نطاق واسع من الجنوب وكاليفورنيا في نفس الوقت تقريبًا، على الرغم من استخدام الثلج الطبيعي من سييرا نيفادا في كاليفورنيا بدلاً من الثلج المصنع في الجنوب. [42] سمح التبريد للعديد من المناطق بالتخصص في زراعة فواكه معينة. تخصصت كاليفورنيا في العديد من الفواكه والعنب والخوخ والكمثرى والخوخ والتفاح، بينما اشتهرت جورجيا بالخوخ على وجه التحديد. في كاليفورنيا، أدى قبول عربات السكك الحديدية المبردة إلى زيادة حمولات السيارات من 4500 عربة في عام 1895 إلى ما بين 8000 و10000 عربة في عام 1905. [43] دخلت ولايات الخليج وأركنساس وميسوري وتينيسي في إنتاج الفراولة على نطاق واسع بينما أصبحت ولاية ميسيسيبي مركزًا لصناعة الطماطم . كما قامت نيو مكسيكو وكولورادو وأريزونا ونيفادا بزراعة البطيخ. لولا التبريد لما كان ذلك ممكنًا. وبحلول عام 1917، شعرت مناطق الفاكهة والخضروات الراسخة القريبة من الأسواق الشرقية بضغط المنافسة من هذه المراكز المتخصصة البعيدة. [44] لم يقتصر التبريد على اللحوم والفواكه والخضروات، بل شمل أيضًا منتجات الألبان ومزارع الألبان. في أوائل القرن العشرين، حصلت المدن الكبرى على إمداداتها من منتجات الألبان من مزارع تصل إلى 640 كيلومترًا (400 ميل). لم تكن منتجات الألبان سهلة النقل لمسافات كبيرة مثل الفواكه والخضروات بسبب قابليتها للتلف بشكل أكبر. جعل التبريد الإنتاج ممكنًا في الغرب بعيدًا عن الأسواق الشرقية، لدرجة أن مزارعي الألبان يمكنهم دفع تكاليف النقل ولا يزالون يبيعون بأسعار أقل من منافسيهم الشرقيين. [45] أعطى التبريد والسكك الحديدية المبردة الفرصة للمناطق ذات التربة الغنية بعيدًا عن قناة النقل الطبيعية مثل النهر أو مسار الوادي أو الموانئ. [46]

صعود المدينة المجرة

"مدينة الحافة" هو مصطلح صاغه جويل جارو ، في حين صاغ لويس مومفورد مصطلح "المدينة المجرية" . تشير هذه المصطلحات إلى تركيز الأعمال والتسوق والترفيه خارج وسط المدينة التقليدي أو منطقة الأعمال المركزية في ما كان في السابق منطقة سكنية أو ريفية. كان هناك العديد من العوامل التي ساهمت في نمو هذه المدن مثل لوس أنجلوس ولاس فيجاس وهيوستن وفينيكس. تشمل العوامل التي ساهمت في هذه المدن الكبيرة السيارات الموثوقة وأنظمة الطرق السريعة والتبريد وزيادة الإنتاج الزراعي. لم تكن المدن الكبيرة مثل تلك المذكورة أعلاه غير شائعة في التاريخ، ولكن ما يفصل هذه المدن عن البقية هو أن هذه المدن ليست على طول بعض قنوات النقل الطبيعية، أو عند تقاطع قناتين أو أكثر مثل درب أو ميناء أو جبل أو نهر أو واد. تم تطوير هذه المدن الكبيرة في مناطق كانت غير صالحة للسكن قبل بضع مئات من السنين فقط. بدون طريقة فعالة من حيث التكلفة لتبريد الهواء ونقل المياه والطعام من مسافات كبيرة، لم تكن هذه المدن الكبيرة لتتطور أبدًا. تأثر النمو السريع لهذه المدن بالتبريد وزيادة الإنتاجية الزراعية، مما سمح للمزارع الأكثر بعدًا بإطعام السكان بشكل فعال. [46]

التأثير على الزراعة وإنتاج الغذاء

لقد تغير دور الزراعة في الدول المتقدمة بشكل كبير في القرن الماضي بسبب العديد من العوامل، بما في ذلك التبريد. تقدم إحصاءات تعداد عام 2007 معلومات عن التركيز الكبير للمبيعات الزراعية القادمة من جزء صغير من المزارع الموجودة في الولايات المتحدة اليوم. هذه نتيجة جزئية للسوق التي تم إنشاؤها لتجارة اللحوم المجمدة من خلال أول شحنة ناجحة من جثث الأغنام المجمدة القادمة من نيوزيلندا في ثمانينيات القرن التاسع عشر. ومع استمرار نمو السوق، بدأت اللوائح الخاصة بمعالجة الأغذية والجودة في التنفيذ. في نهاية المطاف، تم إدخال الكهرباء إلى المنازل الريفية في الولايات المتحدة، مما سمح لتكنولوجيا التبريد بالاستمرار في التوسع في المزرعة، مما أدى إلى زيادة الإنتاج لكل فرد. اليوم، يعمل استخدام التبريد في المزرعة على تقليل مستويات الرطوبة، وتجنب التلف بسبب نمو البكتيريا، ويساعد في الحفظ.

التركيبة السكانية

لقد أدى إدخال التبريد وتطور التقنيات الإضافية إلى تغيير الزراعة بشكل جذري في الولايات المتحدة. خلال بداية القرن العشرين، كانت الزراعة مهنة شائعة وأسلوب حياة لمواطني الولايات المتحدة، حيث كان معظم المزارعين يعيشون في مزارعهم بالفعل. في عام 1935، كان هناك 6.8 مليون مزرعة في الولايات المتحدة وسكان يبلغ عددهم 127 مليونًا. ومع ذلك، بينما استمر عدد سكان الولايات المتحدة في الارتفاع، فإن المواطنين الذين يمارسون الزراعة يستمرون في الانخفاض. بناءً على تعداد الولايات المتحدة لعام 2007، فإن أقل من واحد في المائة من سكان يبلغ عددهم 310 مليون شخص يزعمون أن الزراعة مهنة اليوم. ومع ذلك، أدى النمو السكاني المتزايد إلى زيادة الطلب على المنتجات الزراعية، والتي يتم تلبيتها من خلال مجموعة متنوعة أكبر من المحاصيل والأسمدة والمبيدات الحشرية والتكنولوجيا المحسنة. لقد أدت التكنولوجيا المحسنة إلى تقليل المخاطر والوقت المستغرق في الإدارة الزراعية وتسمح للمزارع الأكبر بزيادة إنتاجها للفرد لتلبية طلب المجتمع. [47]

تعبئة وتغليف اللحوم

قبل عام 1882، كانت جزيرة نيوزيلندا الجنوبية تجري تجارب على زراعة العشب وتهجين الأغنام، مما أعطى مزارعيها على الفور إمكانات اقتصادية في تصدير اللحوم. في عام 1882، تم إرسال أول شحنة ناجحة من جثث الأغنام من ميناء تشالمرز في دنيدن بنيوزيلندا إلى لندن . بحلول تسعينيات القرن التاسع عشر، أصبحت تجارة اللحوم المجمدة أكثر ربحية بشكل متزايد في نيوزيلندا، وخاصة في كانتربري ، حيث جاء 50٪ من جثث الأغنام المصدرة في عام 1900. لم يمض وقت طويل قبل أن تشتهر لحوم كانتربري بأعلى جودة، مما خلق طلبًا على لحوم نيوزيلندا في جميع أنحاء العالم. من أجل تلبية هذا الطلب الجديد، قام المزارعون بتحسين أعلافهم حتى تصبح الأغنام جاهزة للذبح في سبعة أشهر فقط. أدت طريقة الشحن الجديدة هذه إلى طفرة اقتصادية في نيوزيلندا بحلول منتصف تسعينيات القرن التاسع عشر. [48]

في الولايات المتحدة، تم وضع قانون فحص اللحوم لعام 1891 في الولايات المتحدة لأن الجزارين المحليين شعروا أن نظام عربات السكك الحديدية المبردة غير صحي. [49] عندما بدأت تعبئة اللحوم في الإقلاع، أصبح المستهلكون متوترين بشأن جودة اللحوم للاستهلاك. جلبت رواية The Jungle التي كتبها أبتون سنكلير عام 1906 انتباهًا سلبيًا إلى صناعة تعبئة اللحوم، من خلال تسليط الضوء على ظروف العمل غير الصحية ومعالجة الحيوانات المريضة. لفت الكتاب انتباه الرئيس ثيودور روزفلت ، وتم وضع قانون فحص اللحوم لعام 1906 كتعديل لقانون فحص اللحوم لعام 1891. ركز هذا القانون الجديد على جودة اللحوم والبيئة التي تتم معالجتها فيها. [50]

الكهرباء في المناطق الريفية

في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين، كان 90 في المائة من سكان المناطق الحضرية في الولايات المتحدة يتمتعون بالطاقة الكهربائية ، مقارنة بنحو 10 في المائة فقط من المنازل الريفية. في ذلك الوقت، لم تشعر شركات الطاقة بأن مد الطاقة إلى المناطق الريفية ( كهربة الريف ) من شأنه أن ينتج ربحًا كافيًا لجعل الأمر يستحق العناء. ومع ذلك، في خضم الكساد الأعظم ، أدرك الرئيس فرانكلين د. روزفلت أن المناطق الريفية ستستمر في التخلف عن المناطق الحضرية في كل من الفقر والإنتاج إذا لم يتم توصيلها بالكهرباء. في 11 مايو 1935، وقع الرئيس أمرًا تنفيذيًا يسمى إدارة كهربة الريف ، والمعروفة أيضًا باسم REA. قدمت الوكالة قروضًا لتمويل البنية التحتية الكهربائية في المناطق الريفية. في غضون بضع سنوات فقط، تلقى 300000 شخص في المناطق الريفية في الولايات المتحدة الطاقة في منازلهم.

في حين أدت الكهرباء إلى تحسين ظروف العمل في المزارع بشكل كبير، إلا أنها كان لها أيضًا تأثير كبير على سلامة إنتاج الغذاء. تم إدخال أنظمة التبريد في عمليات الزراعة وتوزيع الأغذية ، مما ساعد في حفظ الأغذية والحفاظ على إمدادات الغذاء آمنة . كما سمح التبريد بشحن السلع القابلة للتلف في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ونتيجة لذلك، أصبح المزارعون في الولايات المتحدة بسرعة الأكثر إنتاجية في العالم، [51] ونشأت أنظمة غذائية جديدة بالكامل .

استخدام المزرعة

من أجل تقليل مستويات الرطوبة والتلف الناتج عن نمو البكتيريا، يتم استخدام التبريد في معالجة اللحوم والمنتجات الزراعية ومنتجات الألبان في المزارع اليوم. تُستخدم أنظمة التبريد بكثافة في الأشهر الأكثر دفئًا للمنتجات الزراعية، والتي يجب تبريدها في أسرع وقت ممكن من أجل تلبية معايير الجودة وزيادة العمر الافتراضي. وفي الوقت نفسه، تقوم مزارع الألبان بتبريد الحليب على مدار العام لتجنب التلف. [52]

التأثيرات على نمط الحياة والنظام الغذائي

في أواخر القرن التاسع عشر وحتى أوائل القرن العشرين، باستثناء الأطعمة الأساسية (السكر والأرز والفاصوليا) التي لا تحتاج إلى تبريد، تأثرت الأطعمة المتاحة بشدة بالفصول وما يمكن زراعته محليًا. [53] [54] أزال التبريد هذه القيود. لعب التبريد دورًا كبيرًا في جدوى وشعبية السوبر ماركت الحديث. أصبحت الفواكه والخضروات خارج الموسم، أو المزروعة في أماكن بعيدة، متاحة الآن بأسعار منخفضة نسبيًا. أدت الثلاجات إلى زيادة كبيرة في اللحوم ومنتجات الألبان كجزء من مبيعات السوبر ماركت الإجمالية. [55] بالإضافة إلى تغيير السلع المشتراة في السوق، أدت القدرة على تخزين هذه الأطعمة لفترات طويلة من الوقت إلى زيادة وقت الفراغ. [ بحاجة لمصدر ] قبل ظهور الثلاجة المنزلية، كان على الناس التسوق يوميًا للحصول على الإمدادات اللازمة لوجباتهم. [56] [57]

التأثير على التغذية

سمح إدخال التبريد بالتعامل الصحي مع المواد سريعة التلف وتخزينها، [58] وبالتالي، عزز نمو الإنتاج والاستهلاك وتوافر التغذية. أدى التغيير في طريقة حفظ الطعام لدينا إلى نقلنا بعيدًا عن الأملاح إلى مستوى أكثر قابلية للتحكم في الصوديوم. أدت القدرة على نقل وتخزين المواد سريعة التلف مثل اللحوم ومنتجات الألبان إلى زيادة بنسبة 1.7٪ في استهلاك الألبان وتناول البروتين الإجمالي بنسبة 1.25٪ سنويًا في الولايات المتحدة بعد تسعينيات القرن التاسع عشر. [59]

لم يكن الناس يستهلكون هذه المواد سريعة التلف فقط لأنه أصبح من الأسهل عليهم تخزينها بأنفسهم، ولكن لأن الابتكارات في النقل والتخزين المبرد أدت إلى تقليل التلف والهدر، وبالتالي دفع أسعار هذه المنتجات إلى الانخفاض. يمثل التبريد ما لا يقل عن 5.1٪ من الزيادة في طول البالغين (في الولايات المتحدة) من خلال تحسين التغذية، [60] [61] وعندما يتم إضافة التأثيرات غير المباشرة المرتبطة بالتحسينات في جودة العناصر الغذائية والحد من المرض، يصبح التأثير الإجمالي أكبر بكثير. [59] أظهرت الدراسات الحديثة أيضًا وجود علاقة سلبية بين عدد الثلاجات في الأسرة ومعدل الوفيات بسرطان المعدة. [62]

التطبيقات الحالية للتبريد

ربما تكون التطبيقات الحالية الأكثر استخدامًا للتبريد هي تكييف الهواء في المنازل الخاصة والمباني العامة، وتبريد المواد الغذائية في المنازل والمطاعم ومستودعات التخزين الكبيرة. إن استخدام الثلاجات والمبردات والمجمدات في المطابخ والمصانع والمستودعات [63] [64] [65 ] [66] [67] لتخزين ومعالجة الفواكه والخضروات سمح بإضافة السلطات الطازجة إلى النظام الغذائي الحديث على مدار العام، وتخزين الأسماك واللحوم بأمان لفترات طويلة. يتراوح نطاق درجة الحرارة الأمثل لتخزين الأطعمة القابلة للتلف من 3 إلى 5 درجات مئوية (37 إلى 41 درجة فهرنهايت). [68]

في التجارة والتصنيع، هناك العديد من الاستخدامات للتبريد. يستخدم التبريد لتسييل الغازات - الأكسجين والنيتروجين والبروبان والميثان ، على سبيل المثال. في تنقية الهواء المضغوط، يتم استخدامه لتكثيف بخار الماء من الهواء المضغوط لتقليل محتواه من الرطوبة. في مصافي النفط والمصانع الكيميائية ومصانع البتروكيماويات ، يتم استخدام التبريد للحفاظ على عمليات معينة عند درجات الحرارة المنخفضة المطلوبة (على سبيل المثال، في ألكلة البيوتين والبوتان لإنتاج مكون بنزين عالي الأوكتان ) . يستخدم عمال المعادن التبريد لتلطيف الفولاذ وأدوات المائدة. عند نقل المواد الغذائية الحساسة للحرارة وغيرها من المواد بواسطة الشاحنات والقطارات والطائرات والسفن البحرية، يكون التبريد ضرورة.

تحتاج منتجات الألبان إلى التبريد باستمرار، [8] [69] ولم يتم اكتشاف إلا في العقود القليلة الماضية أن البيض يحتاج إلى التبريد أثناء الشحن بدلاً من الانتظار للتبريد بعد وصوله إلى متجر البقالة. يجب حفظ اللحوم والدواجن والأسماك في بيئات يتم التحكم في مناخها قبل بيعها. [70] يساعد التبريد أيضًا في الحفاظ على الفواكه والخضروات صالحة للأكل لفترة أطول. [70]

كان أحد أكثر استخدامات التبريد تأثيرًا في تطوير صناعة السوشي / الساشيمي في اليابان. [71] [72] قبل اكتشاف التبريد، كان العديد من خبراء السوشي معرضين لخطر الإصابة بالأمراض. لم يتم تسليط الضوء على مخاطر الساشيمي غير المبرد لعقود من الزمن بسبب نقص البحث وتوزيع الرعاية الصحية في جميع أنحاء المناطق الريفية في اليابان. في منتصف القرن تقريبًا، حققت شركة Zojirushi ، ومقرها في كيوتو، اختراقات في تصميمات الثلاجات، مما جعل الثلاجات أرخص وأكثر سهولة في الوصول إليها لأصحاب المطاعم وعامة الناس.

طرق التبريد

يمكن تصنيف طرق التبريد إلى غير دورية ، ودورية ، وحرارية كهربائية ، ومغناطيسية .

التبريد غير الدوري

تعمل طريقة التبريد هذه على تبريد منطقة محصورة عن طريق إذابة الثلج، أو عن طريق تصعيد الثلج الجاف . [73] ربما يكون أبسط مثال على ذلك هو المبرد المحمول، حيث يتم وضع العناصر فيه، ثم يُسكب الثلج فوقه. يمكن للثلج العادي الحفاظ على درجات حرارة قريبة من نقطة التجمد، ولكن ليس أقل منها، ما لم يتم استخدام الملح لتبريد الثلج بشكل أكبر (كما هو الحال في صانع الآيس كريم التقليدي ). يمكن للثلج الجاف أن يخفض درجة الحرارة بشكل موثوق إلى ما دون نقطة تجمد الماء.

التبريد الدوري

تتكون هذه الدورة من دورة تبريد، حيث يتم إزالة الحرارة من مكان أو مصدر منخفض الحرارة ورفضها إلى بالوعة عالية الحرارة بمساعدة العمل الخارجي، وعكسها، دورة الطاقة الديناميكية الحرارية . في دورة الطاقة، يتم توفير الحرارة من مصدر عالي الحرارة للمحرك، ويتم استخدام جزء من الحرارة لإنتاج العمل ويتم رفض الباقي إلى بالوعة منخفضة الحرارة. وهذا يرضي القانون الثاني للديناميكا الحرارية .

تصف دورة التبريد التغيرات التي تحدث في المبرد أثناء امتصاصه للحرارة ورفضه لها بالتناوب أثناء دورانه عبر الثلاجة . كما يتم تطبيقها على أعمال التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، عند وصف "عملية" تدفق المبرد عبر وحدة HVACR، سواء كانت نظامًا مجمعًا أو مقسمًا .

تتدفق الحرارة بشكل طبيعي من الساخن إلى البارد. يتم تطبيق العمل لتبريد مساحة المعيشة أو حجم التخزين عن طريق ضخ الحرارة من مصدر حرارة أقل درجة حرارة إلى بالوعة حرارية ذات درجة حرارة أعلى. يتم استخدام العزل لتقليل العمل والطاقة اللازمة لتحقيق والحفاظ على درجة حرارة أقل في المساحة المبردة. تم وصف مبدأ تشغيل دورة التبريد رياضيا بواسطة سادي كارنو في عام 1824 على أنه محرك حراري .

تستخدم أكثر أنواع أنظمة التبريد شيوعًا دورة التبريد بالضغط البخاري العكسي لرانكين ، على الرغم من استخدام مضخات الحرارة الامتصاصية في عدد قليل من التطبيقات.

يمكن تصنيف التبريد الدوري على النحو التالي:

  1. دورة البخار، و
  2. دورة الغاز

يمكن تصنيف التبريد بدورة البخار على النحو التالي:

  1. التبريد بالضغط البخاري
  2. التبريد بالامتصاص
    1. التبريد بامتصاص البخار
    2. التبريد بالامتصاص

دورة ضغط البخار

الشكل 1: التبريد بالضغط البخاري
الشكل 2: مخطط درجة الحرارة والإنتروبيا

تُستخدم دورة ضغط البخار في أغلب الثلاجات المنزلية وكذلك في العديد من أنظمة التبريد التجارية والصناعية الكبيرة. يوضح الشكل 1 مخططًا تخطيطيًا لمكونات نظام تبريد ضغط البخار النموذجي.

يمكن تحليل الديناميكا الحرارية للدورة على الرسم التخطيطي [74] كما هو موضح في الشكل 2. في هذه الدورة، يدخل المبرد المتداول مثل الهيدروكربون منخفض الغليان أو الهيدروفلوروكربونات إلى الضاغط كبخار. من النقطة 1 إلى النقطة 2، يتم ضغط البخار عند إنتروبيا ثابتة ويخرج من الضاغط كبخار عند درجة حرارة أعلى، ولكن لا يزال أقل من ضغط البخار عند تلك درجة الحرارة. من النقطة 2 إلى النقطة 3 وحتى النقطة 4، ينتقل البخار عبر المكثف الذي يبرد البخار حتى يبدأ في التكثيف، ثم يكثف البخار إلى سائل عن طريق إزالة الحرارة الإضافية عند ضغط ودرجة حرارة ثابتين. بين النقطتين 4 و5، يمر المبرد السائل عبر صمام التمدد (يُسمى أيضًا صمام الخانق) حيث ينخفض ​​ضغطه فجأة، مما يتسبب في التبخر السريع والتبريد التلقائي، عادةً، لأقل من نصف السائل.

وينتج عن ذلك خليط من السائل والبخار عند درجة حرارة وضغط أقل كما هو موضح في النقطة 5. ثم ينتقل خليط السائل والبخار البارد عبر ملف المبخر أو الأنابيب ويتبخر تمامًا عن طريق تبريد الهواء الدافئ (من المساحة التي يتم تبريدها) الذي يتم نفخه بواسطة مروحة عبر ملف المبخر أو الأنابيب. يعود بخار المبرد الناتج إلى مدخل الضاغط عند النقطة 1 لإكمال الدورة الديناميكية الحرارية.

تعتمد المناقشة أعلاه على دورة التبريد المثالية بالضغط البخاري، ولا تأخذ في الاعتبار التأثيرات الواقعية مثل انخفاض الضغط الاحتكاكي في النظام، أو عدم الانعكاسية الحرارية الطفيفة أثناء ضغط بخار المبرد، أو سلوك الغاز غير المثالي ، إن وجد. يمكن ترتيب ثلاجات الضغط البخاري على مرحلتين في أنظمة التبريد المتتالية ، حيث تقوم المرحلة الثانية بتبريد مكثف المرحلة الأولى. يمكن استخدام هذا لتحقيق درجات حرارة منخفضة للغاية.

تتوفر معلومات إضافية حول تصميم وأداء أنظمة التبريد بالضغط البخاري في كتاب Perry's Chemical Engineers' Handbook الكلاسيكي . [75]

دورة الامتصاص

دورة الامتصاص

في السنوات الأولى من القرن العشرين، كانت دورة امتصاص البخار باستخدام أنظمة الماء والأمونيا أو بروميد الليثيوم والماء شائعة الاستخدام على نطاق واسع. بعد تطوير دورة ضغط البخار، فقدت دورة امتصاص البخار الكثير من أهميتها بسبب معامل أدائها المنخفض (حوالي خمس دورة ضغط البخار). اليوم، تُستخدم دورة امتصاص البخار بشكل أساسي حيث يتوفر الوقود للتدفئة ولكن الكهرباء غير متوفرة، مثل المركبات الترفيهية التي تحمل غاز البترول المسال. كما تُستخدم أيضًا في البيئات الصناعية حيث تتغلب الحرارة الوفيرة المهدرة على عدم كفاءتها.

دورة الامتصاص تشبه دورة الضغط، باستثناء طريقة رفع ضغط بخار المبرد. في نظام الامتصاص، يتم استبدال الضاغط بممتص يذيب المبرد في سائل مناسب، ومضخة سائل ترفع الضغط ومولد يعمل، عند إضافة الحرارة، على دفع بخار المبرد من السائل عالي الضغط. هناك حاجة إلى بعض العمل من قبل مضخة السائل ولكن، بالنسبة لكمية معينة من المبرد، يكون هذا العمل أصغر بكثير مما يحتاجه الضاغط في دورة ضغط البخار. في ثلاجة الامتصاص، يتم استخدام تركيبة مناسبة من المبرد والممتص. التركيبات الأكثر شيوعًا هي الأمونيا (المبرد) مع الماء (الماص)، والماء (المبرد) مع بروميد الليثيوم (الماص).

دورة الامتزاز

الفرق الرئيسي مع دورة الامتصاص، هو أنه في دورة الامتزاز، يمكن أن يكون المبرد (الممتز) عبارة عن الأمونيا أو الماء أو الميثانول ، إلخ، في حين أن المادة الماصة تكون صلبة، مثل هلام السيليكا أو الكربون المنشط أو الزيوليت ، على عكس دورة الامتصاص حيث يكون الماص سائلاً.

السبب وراء إجراء أبحاث مكثفة حول تقنية التبريد بالامتصاص في الثلاثين عامًا الأخيرة يكمن في أن تشغيل نظام التبريد بالامتصاص غالبًا ما يكون بلا ضوضاء وغير تآكلي وصديق للبيئة. [76]

دورة الغاز

عندما يكون السائل العامل عبارة عن غاز مضغوط ومتمدد ولكنه لا يتغير طوره، تسمى دورة التبريد بدورة الغاز . غالبًا ما يكون الهواء هو هذا السائل العامل. نظرًا لعدم وجود تكاثف وتبخر مقصود في دورة الغاز، فإن المكونات المقابلة للمكثف والمبخر في دورة ضغط البخار هي المبادلات الحرارية الغازية الساخنة والباردة في دورات الغاز.

دورة الغاز أقل كفاءة من دورة ضغط البخار لأن دورة الغاز تعمل على دورة برايتون العكسية بدلاً من دورة رانكين العكسية . وعلى هذا النحو، لا يستقبل السائل العامل الحرارة ويرفضها عند درجة حرارة ثابتة. في دورة الغاز، يكون تأثير التبريد مساويًا لحاصل ضرب الحرارة النوعية للغاز وارتفاع درجة حرارة الغاز في جانب درجة الحرارة المنخفضة. لذلك، لنفس حمل التبريد، تحتاج دورة تبريد الغاز إلى معدل تدفق كتلة كبير وتكون ضخمة.

نظرًا لكفاءتها المنخفضة وحجمها الأكبر، لا تُستخدم مبردات دورة الهواء كثيرًا في الوقت الحاضر في أجهزة التبريد الأرضية. ومع ذلك، فإن آلة دورة الهواء شائعة جدًا في الطائرات النفاثة التي تعمل بمحركات الغاز كوحدات تبريد وتهوية، لأن الهواء المضغوط متوفر بسهولة من أقسام ضاغط المحركات. كما تخدم هذه الوحدات غرض زيادة الضغط في الطائرة.

التبريد الحراري الكهربائي

يستخدم التبريد الحراري الكهربائي تأثير بيلتييه لإنشاء تدفق حراري بين تقاطع نوعين من المواد. [77] يستخدم هذا التأثير بشكل شائع في التخييم والمبردات المحمولة ولتبريد المكونات الإلكترونية [78] والأجهزة الصغيرة. غالبًا ما تُستخدم مبردات بيلتييه حيث تكون ثلاجة دورة ضغط البخار التقليدية غير عملية أو تشغل مساحة كبيرة جدًا، وفي أجهزة استشعار الصور المبردة كطريقة سهلة وصغيرة الحجم وخفيفة الوزن، وإن كانت غير فعالة، لتحقيق درجات حرارة منخفضة للغاية، باستخدام مبردين أو أكثر من مرحلتي بيلتييه مرتبة في تكوين تبريد متتالي ، مما يعني تكديس عنصرين أو أكثر من عناصر بيلتييه فوق بعضها البعض، مع كون كل مرحلة أكبر من المرحلة التي سبقتها، [79] [80] [81] من أجل استخراج المزيد من الحرارة والحرارة المهدرة الناتجة عن المراحل السابقة. يتمتع تبريد بيلتييه بمعامل أداء منخفض (COP) عند مقارنته بدورة ضغط البخار، وبالتالي فإنه ينبعث منه المزيد من الحرارة المهدرة (الحرارة الناتجة عن عنصر بيلتييه أو آلية التبريد) ويستهلك المزيد من الطاقة لسعة تبريد معينة. [82]

التبريد المغناطيسي

التبريد المغناطيسي، أو إزالة المغناطيسية الأدياباتية ، هي تقنية تبريد تعتمد على التأثير المغناطيسي الحراري، وهي خاصية جوهرية للمواد الصلبة المغناطيسية. غالبًا ما يكون المبرد عبارة عن ملح بارامغناطيسي ، مثل نترات السيريوم والمغنيسيوم . تكون ثنائيات الأقطاب المغناطيسية النشطة في هذه الحالة هي تلك الموجودة في قشور الإلكترونات للذرات البارامغناطيسية.

يتم تطبيق مجال مغناطيسي قوي على المبرد، مما يجبر ثنائيات الأقطاب المغناطيسية المختلفة على المحاذاة ووضع درجات حرية المبرد هذه في حالة من انخفاض الإنتروبيا . ثم يمتص المشتت الحراري الحرارة المنبعثة من المبرد بسبب فقدانه للإنتروبيا. ثم يتم قطع الاتصال الحراري مع المشتت الحراري بحيث يتم عزل النظام، ويتم إيقاف تشغيل المجال المغناطيسي. وهذا يزيد من السعة الحرارية للمبرد، وبالتالي تقليل درجة حرارته إلى ما دون درجة حرارة المشتت الحراري.

نظرًا لأن عددًا قليلاً من المواد تظهر الخصائص المطلوبة في درجة حرارة الغرفة، فقد اقتصرت التطبيقات حتى الآن على التبريد العميق والأبحاث.

طرق أخرى

تشمل طرق التبريد الأخرى آلة دورة الهواء المستخدمة في الطائرات؛ وأنبوب الدوامة المستخدم في التبريد الموضعي، عندما يتوفر الهواء المضغوط؛ والتبريد الصوتي الحراري باستخدام الموجات الصوتية في غاز مضغوط لدفع نقل الحرارة وتبادل الحرارة؛ والتبريد النفاث بالبخار الشائع في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين لتكييف الهواء في المباني الكبيرة؛ والتبريد المرن الحراري باستخدام سبيكة معدنية ذكية تمتد وتسترخي. يمكن تشغيل العديد من محركات الحرارة بدورة ستيرلنغ للخلف لتعمل كثلاجة، وبالتالي فإن هذه المحركات لها استخدام متخصص في التبريد العميق . بالإضافة إلى ذلك، هناك أنواع أخرى من مبردات التبريد العميق مثل مبردات جيفورد-ماكماهون ومبردات جول-تومسون وثلاجات الأنبوب النبضي ، ولدرجات حرارة تتراوح بين 2 ميكرو كلفن و500 ميكرو كلفن، ثلاجات التخفيف .

التبريد المرن الحراري

تأتي تقنية تبريد الحالة الصلبة المحتملة الأخرى ومنطقة دراسة جديدة نسبيًا من خاصية خاصة للمواد فائقة المرونة . تخضع هذه المواد لتغير في درجة الحرارة عند تعرضها لإجهاد ميكانيكي مطبق (يُسمى التأثير المرن الحراري). نظرًا لأن المواد فائقة المرونة تتشوه بشكل عكسي عند إجهادات عالية ، فإن المادة تتعرض لمنطقة مرنة مسطحة في منحنى الإجهاد والانفعال الخاص بها بسبب التحول الطوري الناتج من طور بلوري أوستنيتي إلى طور بلوري مارتنسيتي .

عندما تتعرض مادة فائقة المرونة لإجهاد في الطور الأوستنيتي، فإنها تخضع لتحول طوري طارد للحرارة إلى الطور المارتنسيتي، مما يتسبب في تسخين المادة. يؤدي إزالة الإجهاد إلى عكس العملية، واستعادة المادة إلى طورها الأوستنيتي، وامتصاص الحرارة من المحيط مما يؤدي إلى تبريد المادة.

الجزء الأكثر جاذبية في هذا البحث هو مدى كفاءة هذه التقنية في استخدام الطاقة وصديقتها للبيئة. توفر المواد المختلفة المستخدمة، عادةً سبائك الذاكرة الشكلية ، مصدرًا غير سام للتبريد الخالي من الانبعاثات. المواد الأكثر شيوعًا التي تمت دراستها هي سبائك الذاكرة الشكلية، مثل النيتينول وCu-Zn-Al. النيتينول هو أحد السبائك الواعدة مع حرارة الإخراج عند حوالي 66 J / cm 3 وتغير درجة الحرارة حوالي 16-20 K. [83] نظرًا لصعوبة تصنيع بعض سبائك الذاكرة الشكلية، تمت دراسة مواد بديلة مثل المطاط الطبيعي . على الرغم من أن المطاط قد لا ينبعث منه قدر كبير من الحرارة لكل حجم (12 J / cm 3 ) مثل سبائك الذاكرة الشكلية، إلا أنه لا يزال يولد تغيرًا في درجة الحرارة مماثلًا يبلغ حوالي 12 K ويعمل في نطاق درجة حرارة مناسب وضغوط منخفضة وتكلفة منخفضة. [84]

ومع ذلك، فإن التحدي الرئيسي يأتي من خسائر الطاقة المحتملة في شكل الهستيريسيس ، والتي غالبًا ما ترتبط بهذه العملية. نظرًا لأن معظم هذه الخسائر تأتي من عدم التوافق بين المرحلتين، فإن ضبط السبائك المناسب ضروري لتقليل الخسائر وزيادة القدرة على الانعكاس والكفاءة . يتيح موازنة إجهاد تحويل المادة مع خسائر الطاقة حدوث تأثير مرن حراري كبير وربما بديل جديد للتبريد. [85]

بوابة الثلاجة

طريقة بوابة الثلاجة هي تطبيق نظري لاستخدام بوابة منطقية واحدة لتشغيل الثلاجة بأكثر الطرق كفاءة في استخدام الطاقة دون انتهاك قوانين الديناميكا الحرارية. تعمل على حقيقة وجود حالتين للطاقة يمكن أن يوجد فيهما الجسيم: الحالة الأساسية والحالة المثارة. تحمل الحالة المثارة طاقة أكبر قليلاً من الحالة الأساسية، وهي صغيرة بما يكفي لحدوث الانتقال باحتمالية عالية. هناك ثلاثة مكونات أو أنواع من الجسيمات مرتبطة ببوابة الثلاجة. الأول موجود داخل الثلاجة، والثاني في الخارج والثالث متصل بمصدر طاقة يسخن كل فترة حتى يتمكن من الوصول إلى الحالة E وتجديد المصدر. في خطوة التبريد داخل الثلاجة، يمتص الجسيم الموجود في الحالة g الطاقة من الجسيمات المحيطة، مما يؤدي إلى تبريدها، ثم ينتقل هو نفسه إلى الحالة e. في الخطوة الثانية، على الجانب الخارجي للثلاجة حيث تكون الجسيمات أيضًا في الحالة e، يسقط الجسيم إلى الحالة g، ويطلق الطاقة ويسخن الجسيمات الخارجية. في الخطوة الثالثة والأخيرة، يحرك مصدر الطاقة جسيمًا عند الحالة e، وعندما ينخفض ​​إلى الحالة g فإنه يحفز تبديلًا محايدًا للطاقة حيث يتم استبدال الجسيم e الداخلي بجسيم g جديد، وإعادة بدء الدورة. [86]

الأنظمة السلبية

عند الجمع بين نظام تبريد إشعاعي سلبي نهاري مع عزل حراري وتبريد تبخيري ، وجدت إحدى الدراسات زيادة بنسبة 300% في طاقة التبريد المحيط عند مقارنتها بسطح تبريد إشعاعي مستقل، مما قد يطيل العمر الافتراضي للطعام بنسبة 40% في المناخات الرطبة و200% في المناخات الصحراوية بدون تبريد. تتطلب طبقة التبريد التبخيري للنظام "إعادة شحن" الماء كل 10 أيام إلى شهر في المناطق الرطبة وكل 4 أيام في المناطق الحارة والجافة. [87]

تصنيفات القدرة

سعة التبريد لنظام التبريد هي حاصل ارتفاع المحتوى الحراري للمبخرات ومعدل تدفق كتلة المبخرات . غالبًا ما يتم قياس سعة التبريد المقاسة بوحدة كيلو وات أو وحدة حرارية بريطانية/ساعة. يمكن تصنيف الثلاجات المنزلية والتجارية بوحدة كيلو جول/ثانية أو وحدة حرارية بريطانية/ساعة للتبريد. بالنسبة لأنظمة التبريد التجارية والصناعية، فإن الكيلو وات (كيلو وات) هو الوحدة الأساسية للتبريد، باستثناء أمريكا الشمالية، حيث يتم استخدام كل من طن التبريد ووحدة حرارية بريطانية/ساعة.

إن معامل الأداء لنظام التبريد مهم جدًا في تحديد الكفاءة الكلية للنظام. وهو يُعرَّف بأنه سعة التبريد بالكيلووات مقسومة على مدخلات الطاقة بالكيلووات. وفي حين أن معامل الأداء هو مقياس بسيط جدًا للأداء، فإنه لا يُستخدم عادةً في التبريد الصناعي في أمريكا الشمالية. وعادةً ما يستخدم مالكو ومصنعو هذه الأنظمة عامل الأداء . ويُعرَّف معامل الأداء للنظام بأنه مدخلات الطاقة للنظام بقوة الحصان مقسومة على سعة التبريد بوحدة TR. ويمكن تطبيق كل من معامل الأداء ومعامل الأداء على النظام بأكمله أو على مكونات النظام. على سبيل المثال، يمكن تصنيف ضاغط فردي من خلال مقارنة الطاقة اللازمة لتشغيل الضاغط مقابل سعة التبريد المتوقعة بناءً على معدل تدفق حجم المدخل. ومن المهم ملاحظة أن معامل الأداء ومعامل الأداء لنظام التبريد يتم تعريفهما فقط في ظروف تشغيل محددة، بما في ذلك درجات الحرارة والأحمال الحرارية. والابتعاد عن ظروف التشغيل المحددة يمكن أن يغير أداء النظام بشكل كبير.

تستخدم أنظمة تكييف الهواء المستخدمة في التطبيقات السكنية عادةً نسبة كفاءة الطاقة الموسمية ( SEER ) لتصنيف أداء الطاقة. [88] غالبًا ما تستخدم أنظمة تكييف الهواء للتطبيقات التجارية نسبة كفاءة الطاقة (EER ) ونسبة كفاءة الطاقة المتكاملة (IEER) لتصنيف أداء كفاءة الطاقة. [89]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ ab IIR International Dictionary of Refrigeration, http://dictionary.iifiir.org/search.php محفوظ في 2019-10-01 على موقع Wayback Machine
  2. ^ من مصطلحات ASHRAE، https://www.ashrae.org/technical-resources/free-resources/ashrae-terminology
  3. ^ اب نعمة، تشارلز. أساسيات التبريد والتطبيقات. شارل نعمة.
  4. ^ فريق خبراء YCT. أوراق حلول لمسابقات التبريد وتكييف الهواء التي نظمتها RRB/DRDO/ISRO في الفترة من 2024 إلى 2025. أوقات المسابقات الشبابية. ص. 14.
  5. ^ "حجم سوق معدات التبريد والتوقعات". refindustry.com . تم الاسترجاع في 2024-03-12 .
  6. ^ "التخزين المبرد - BEDES". refindustry.com . تم الاسترجاع في 2024-03-12 .
  7. ^ جوبتا، أجاي كومار (2022-02-02). الكتاب الكامل عن التخزين البارد وسلسلة التبريد والمستودعات، الطبعة الخامسة. خدمات استشارات المشاريع نير. رقم ISBN 978-81-955775-2-1.
  8. ^ ab Crawley, Gerard M. (2021-02-25). الرياح والمياه والنار: موارد الطاقة المتجددة الأخرى. World Scientific. ص. 119. ISBN 978-981-12-2593-2.
  9. ^ نعمة، تشارلز. أساسيات التبريد والتطبيقات. شارل نعمة.
  10. ^ جوبتا، أجاي كومار (2022-02-02). الكتاب الكامل عن التخزين البارد وسلسلة التبريد والمستودعات، الطبعة الخامسة. خدمات استشارات المشاريع نير. رقم ISBN 978-81-955775-2-1.
  11. ^ ab Crawley, Gerard M. (2021-02-25). الرياح والمياه والنار: موارد الطاقة المتجددة الأخرى. World Scientific. ص. 119. ISBN 978-981-12-2593-2.
  12. ^ مراجعة، برينستون (2023-10-24). مراجعة برينستون للتحضير للجغرافيا البشرية، الإصدار الخامس عشر: 3 اختبارات تدريبية + مراجعة كاملة للمحتوى + استراتيجيات وتقنيات. دار نشر راندوم هاوس للأطفال. ص. 304. رقم ISBN 978-0-593-51722-2.
  13. ^ نيوبورجر، ألبرت (2003). الفنون والعلوم التقنية عند القدماء . لندن: كيغان بول. ص 122. ISBN 978-0-7103-0755-2.
  14. ^ نيوبورجر، ألبرت (2003). الفنون والعلوم التقنية عند القدماء . لندن: كيغان بول. ص 122-124. ISBN 978-0-7103-0755-2.
  15. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص 5-6. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  16. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص 8-11. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  17. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص 11-13. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  18. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). تاريخ جديد: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 20-23. رقم ISBN 978-0-674-05722-7.
  19. ^ أرورا، راميش تشاندرا (2012). "التبريد بالضغط البخاري الميكانيكي". التبريد وتكييف الهواء . نيودلهي: PHI Learning. ص. 3. ISBN 978-81-203-3915-6.
  20. ^ التبريد بالتبخير (رسالة إلى جون لينينغ) أرشيف 2011-01-28 على موقع واي باك مشين . بنيامين فرانكلين، لندن، 17 يونيو 1758
  21. ^ بورستال، أوبري ف. (1965). تاريخ الهندسة الميكانيكية . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. رقم ISBN 978-0-262-52001-0.
  22. ^ "صور براءات الاختراع".
  23. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). طازج: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 23. رقم ISBN 978-0-674-05722-7.
  24. ^ جيمس بيرك (1979). "كل واشرب وكن سعيدًا". اتصالات . الحلقة 8. 41-49 دقيقة. بي بي سي.
  25. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص. 25. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  26. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). تاريخ جديد: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 25. رقم ISBN 978-0-674-05722-7.
  27. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص 110-111. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  28. ^ التبريد، جمعية ولاية تكساس التاريخية.
  29. ^ مونرو، ج. فوربس (2003). المشاريع البحرية والإمبراطورية: السير ويليام ماكينون وشبكته التجارية، 1823-1893. دار بويديل للنشر، ص 283. رقم ISBN 9780851159355.
  30. ^ كولين ويليسكروفت (2007). إرث دائم – تاريخ الزراعة في نيوزيلندا على مدار 125 عامًا منذ أول شحنة لحوم مجمدة. دار نشر نيوزيلندا الريفية المحدودة.
  31. ^ "تاريخنا | حلول التبريد | J&E Hall". www.jehall.com .
  32. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). تاريخ جديد: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 142. ISBN 978-0-674-05722-7.
  33. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). تاريخ جديد: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 38. رقم ISBN 978-0-674-05722-7.
  34. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). طازج: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 23، 38. رقم ISBN 978-0-674-05722-7.
  35. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). تاريخ جديد: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 43-45. رقم ISBN 978-0-674-05722-7.
  36. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). تاريخ جديد: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 44. ISBN 978-0-674-05722-7.
  37. ^ فرايدبيرج، سوزان (2010). طازج: تاريخ قابل للتلف (الطبعة الأولى من مطبعة جامعة هارفارد). كامبريدج، ماساتشوستس: بيلكناب. ص 45. رقم ISBN 978-0-674-05722-7.
  38. ^ دانيس-وينجيت، ليند. "عربة الجليد قادمة: تاريخ عربة السكك الحديدية المبردة". مؤرخ سان جواكين . 10 (4): 2.
  39. ^ دانيس-وينجيت، ليند. "سيارة الجليد قادمة: تاريخ سيارة السكك الحديدية المبردة". مؤرخ سان جواكين . 10 (4).
  40. ^ دانيس-وينجيت، ليند. "عربة الجليد قادمة: تاريخ عربة السكك الحديدية المبردة". مؤرخ سان جواكين . 10 (4): 3.
  41. ^ ستوفر، ج. (1970). "السكك الحديدية الأمريكية" . تاريخ شيكاغو لعربة التبريد للسكك الحديدية : 214.
  42. ^ دانيس-وينجيت، ليند. "عربة الجليد قادمة: تاريخ عربة السكك الحديدية المبردة". مؤرخ سان جواكين . 10 (4): 7.
  43. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص. 156. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  44. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص. 158. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  45. ^ أندرسون، أوسكار إدوارد (1953). التبريد في أمريكا؛ تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . برينستون: نُشر لجامعة سينسيناتي بواسطة مطبعة جامعة برينستون. ص. 168. ISBN 978-0-8046-1621-8.
  46. ^ ab Schimd, A. "اقتصاديات التوطين السكاني: تكلفة أنماط النمو البديلة" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2010-05-04.
  47. ^ "الديموغرافيا". 2015-03-19.
  48. ^ بيدن، ر. "الزراعة في الاقتصاد-التبريد وتربية الأغنام".
  49. ^ Libecap. "صعود شركات تعبئة اللحوم في شيكاغو وأصول فحص اللحوم ومكافحة الاحتكار" (PDF) . التحقيق الاقتصادي . 30 : 242-262. doi :10.1111/j.1465-7295.1992.tb01656.x. S2CID  154055122.
  50. ^ روكوف، جاري م. والتون، هيو (2010). تاريخ الاقتصاد الأمريكي (الطبعة الحادية عشرة). ماسون، أوهايو: ساوث ويسترن/سينجيج ليرنينج. ص 336-368. رقم ISBN 978-0-324-78661-3.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  51. ^ كامبل، د. (أغسطس 2000)، "عندما أضاءت الأضواء" (PDF) ، التعاونيات الريفية ، محفوظ من الأصل (PDF) في 2015-04-24
  52. ^ بيرد، ر. "التبريد الموفر للطاقة في المزارع".
  53. ^ Stelpflug, E (1950). "صناعة الأغذية والدور الذي تلعبه التبريد فيها". مجلة المحللين الماليين . 6 (4): 37-39. doi :10.2469/faj.v6.n4.37.
  54. ^ "تاريخ أمريكا في 101 كائن© وما إلى ذلك" (PDF) . refindustry.com . تم الاسترجاع في 2024-03-12 .
  55. ^ Stelpflug, E. (1954). "تأثير التبريد الحديث على السوبر ماركت الحديث". مجلة المحللين الماليين . 10 (5): 63-64. doi :10.2469/faj.v10.n5.63.
  56. ^ ريس، جوناثان (2013-12-15). أمة التبريد: تاريخ الجليد والأجهزة والمشاريع في أمريكا. مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ص 172. رقم ISBN 978-1-4214-1107-1.
  57. ^ شورتليف، ويليام؛ أوياجي، أكيكو (2013-05-01). تاريخ التوفو ومنتجات التوفو (965 م إلى 2013). مركز سوي إنفو. ص. 3319. رقم ISBN 978-1-928914-55-6.
  58. ^ مركز (الولايات المتحدة)، معلومات الغذاء والتغذية والمواد التعليمية (1975). دليل سمعي بصري لفهرس مركز معلومات الغذاء والتغذية والمواد التعليمية. وزارة الزراعة الأمريكية. ص 14.
  59. ^ ab Craig, L.; Goodwin B.; Grennes T. (2004). "تأثير التبريد الميكانيكي على التغذية في الولايات المتحدة". تاريخ العلوم الاجتماعية . 28 (2): 325–336. doi :10.1017/S0145553200013183. S2CID  144508403.
  60. ^ "المراجع: "التغذية – الولايات المتحدة – الجوانب الاجتماعية" – جرافاتي". www.grafiati.com . تم الاسترجاع في 12 مارس 2024 .
  61. ^ كريج، لي أ.؛ جودوين، باري؛ جرينيس، توماس (2004). "تأثير التبريد الميكانيكي على التغذية في الولايات المتحدة". تاريخ العلوم الاجتماعية . 28 (2): 325-336. ISSN  0145-5532. JSTOR  40267845.
  62. ^ بارك، ب.؛ شين أ.؛ يو، ك.؛ وآخرون. (2011). "دراسة بيئية لاستخدام الثلاجة، وتناول الملح، والخضروات، والفواكه، وسرطان المعدة". أسباب السرطان والسيطرة عليه . 22 (11): 1497-1502. doi :10.1007/s10552-011-9823-7. PMID  21805052. S2CID  24595562.
  63. ^ "منتجات التبريد من Heatcraft | Heatcraft Worldwide Refrigeration". www.heatcraftrpd.com . مؤرشف من الأصل في 2020-02-29 . تم الاسترجاع في 2019-12-15 .
  64. ^ "منتجات التبريد من Heatcraft | Heatcraft Worldwide Refrigeration". www.heatcraftrpd.com . مؤرشف من الأصل في 2020-02-29 . تم الاسترجاع في 2019-12-15 .
  65. ^ "راسل - Walk-In". russell.htpg.com .
  66. ^ "Coldzone - وحدات تبريد". coldzone.htpg.com .
  67. ^ "منتجات التبريد من Heatcraft | Heatcraft Worldwide Refrigeration". www.heatcraftrpd.com . مؤرشف من الأصل في 2019-12-15 . تم الاسترجاع في 2019-12-15 .
  68. ^ حافظ على ثلاجتك ومجمدك نظيفين وخاليين من الثلج. بي بي سي . 30 أبريل 2008
  69. ^ "الحفاظ على سلامة منتجات الألبان | الجمعية الأمريكية للألبان شمال شرق الولايات المتحدة". الجمعية الأمريكية للألبان شمال شرق الولايات المتحدة . تم الاسترجاع في 12 مارس 2024 .
  70. ^ ab Crawley, Gerard M. (2021-02-25). الرياح والمياه والنار: موارد الطاقة المتجددة الأخرى. World Scientific. ص. 120. ISBN 978-981-12-2593-2.
  71. ^ أهير، نيراج (2022-12-16). "دراسة حول التبريد" (PDF) . تم استرجاعه في 2024-03-12 .
  72. ^ أهير، نيراج (2022-12-16). "التبريد بالتبريد العميق". Medium . تم الاسترجاع في 2024-03-12 .
  73. ^ "طرق التبريد: التبريد بالثلج، التبريد بالثلج الجاف". Brighthub Engineering . 2008-12-22 . تم الاسترجاع في 2016-02-29 .
  74. ^ دورة ضغط البخار المثالية محفوظ في 2007-02-26 على موقع Wayback Machine
  75. ^ بيري، آر إتش وغرين، دي دبليو (1984). دليل مهندسي الكيمياء لبيري (الطبعة السادسة). شركة ماكجرو هيل، رقم ISBN 978-0-07-049479-4.(انظر ص 12-27 إلى ص 12-38)
  76. ^ جويال، باراش؛ باريدار، براشانت؛ ميتال، أرفيند؛ صديقي، أمينور. ر. (2016-01-01). "تكنولوجيا التبريد بالامتصاص - نظرة عامة على النظرية وتطبيقاتها في مجال الطاقة الشمسية". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 53 : 1389-1410. doi :10.1016/j.rser.2015.09.027. ISSN  1364-0321.
  77. ^ لوندجارد، كريستيان (2019). تصميم مبردات بيلتييه الحرارية الكهربائية المجزأة من خلال تحسين الطوبولوجيا . أوكسفورد: إلسفير المحدودة، ص 1.
  78. ^ Fylladitakis, E. (26 سبتمبر 2016) مراجعة مبرد وحدة المعالجة المركزية Phononic HEX 2.0 TEC. Anandtech.com. تم الاسترجاع في 2018-10-31.
  79. ^ هوبنر، رودولف ب. (16 نوفمبر 2019). الموصلات وأشباه الموصلات والموصلات الفائقة: مقدمة لفيزياء الحالة الصلبة. سبرينغر نيتشر. رقم ISBN 9783030314200- عبر كتب Google.
  80. ^ Rowe, DM (7 ديسمبر 2018). دليل CRC للكهرباء الحرارية. CRC Press. ISBN 9780429956676- عبر كتب Google.
  81. ^ إيبل ، أوليفر. نيلش، كورنيليوس. بيرانيو، نيكولا؛ فولكلين ، فريدمان (21 أبريل 2015). المواد النانوية الحرارية Bi2Te3. جون وايلي وأولاده. رقم ISBN 9783527672639- عبر كتب Google.
  82. ^ براون، دي آر؛ ن. فرنانديز؛ جيه إيه ديركس؛ تي بي ستاوت (مارس 2010). "آفاق البدائل لتكنولوجيا ضغط البخار لتطبيقات تبريد الفضاء وتبريد الأغذية" (ملف PDF) . مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (PNL) . وزارة الطاقة الأمريكية . تم الاسترجاع في 16 مارس 2013 .
  83. ^ Tušek, J.; Engelbrecht, K.; Mikkelsen, LP; Pryds, N. (فبراير 2015). "التأثير المرن الحراري لسلك النيكل والتيتانيوم للاستخدام في جهاز التبريد". مجلة الفيزياء التطبيقية . 117 (12): 124901. رمز Bibcode :2015JAP...117l4901T. doi :10.1063/1.4913878. S2CID  54708904.
  84. ^ Xie, Zhongjian; Sebald, Gael; Guyomar, Daniel (21 فبراير 2017). "اعتماد درجة الحرارة على التأثير المرن الحراري في المطاط الطبيعي". رسائل الفيزياء أ . 381 (25–26): 2112–2116. arXiv : 1604.02686 . Bibcode :2017PhLA..381.2112X. doi :10.1016/j.physleta.2017.02.014. S2CID  119218238.
  85. ^ لو، بينفينج؛ ليو، جيان (18 مايو 2017). "التأثير المرن الحراري والاستقرار الفائق المرونة في سبائك هيوسلر متعددة البلورات من النيكل والمنجنيز والإندول والكوبالت: تأثيرات الهستيريسيس ومعدل الانفعال". التقارير العلمية . 7 (1): 2084. رمز Bibcode :2017NatSR...7.2084L. doi :10.1038/s41598-017-02300-3. PMC 5437036. PMID  28522819. 
  86. ^ ريناتو رينر (9 فبراير 2012). "الديناميكا الحرارية: بوابة الثلاجة". نيتشر . 482 (7384): 164–165. Bibcode :2012Natur.482..164R. doi : 10.1038/482164a . PMID  22318595. S2CID  4416925.
  87. ^ لو، زينجماو؛ ليروي، أرني؛ تشانغ، لينان؛ باتيل، جاتين جيه؛ وانج، إيفلين إن؛ جروسمان، جيفري سي. (سبتمبر 2022). "تبريد سلبي محسّن بشكل كبير تحت المحيط من خلال التبخر والإشعاع والعزل". تقارير الخلايا، العلوم الفيزيائية . 3 (10): 101068. رمز Bibcode : 2022CRPS....301068L. doi : 10.1016/j.xcrp.2022.101068 . hdl : 1721.1/146578 . S2CID  252411940.
  88. ^ "نسبة كفاءة الطاقة الموسمية". www.ahrinet.org . تم الاسترجاع في 2020-06-09 .
  89. ^ كالديرون، أنتوني دومينيك؛ هيسامي، مير أكبر؛ بري، ستيفان (2005-01-01). استخدام أنظمة تكييف الهواء المجففة بالطاقة الشمسية في المباني التجارية . مؤتمر الطاقة الشمسية الدولي ASME 2005. ASMEDC. ص 71-78. doi :10.1115/isec2005-76107. ISBN 0-7918-4737-3.

قراءة إضافية

  • حجم التبريد ، دليل ASHRAE ، ASHRAE، Inc.، أتلانتا، جورجيا
  • ستوكر وجونز، التبريد وتكييف الهواء ، دار تاتا-ماكجرو هيل للنشر
  • ماثور، إم إل، ميهتا، إف إس، الهندسة الحرارية المجلد الثاني
  • موسوعة MSN Encarta
  • أندرو د. ألتهاوس؛ كارل هـ. تورنكويست؛ ألفريد ف. براتشيانو (2003). التبريد والتكييف الحديث (الطبعة الثامنة عشر). دار جود هارت-ويلكوكس للنشر. رقم ISBN 978-1-59070-280-2.
  • أندرسون، أوسكار إدوارد (1972). التبريد في أمريكا: تاريخ التكنولوجيا الجديدة وتأثيرها . دار نشر كينيكات. ص 344. رقم ISBN 978-0-8046-1621-8.
  • شاختمان، توم (2000). الصفر المطلق: وغزو البرد . دار مارينر للنشر. ص 272. رقم الكتاب المعياري الدولي 978-0-618-08239-1.
  • وولريتش، ويليس رايموند (1967). الرجال الذين خلقوا البرد: تاريخ التبريد (الطبعة الأولى). مطبعة إكسبوزيشن. ص 212.
  • مبادرة التبريد الأخضر حول تقنيات التبريد البديلة باستخدام المبردات الطبيعية
  • "دورة التبريد"، من HowStuffWorks
  • "التبريد"، من فريجو كي أرشيف 2017-03-20 على موقع واي باك مشين
  • الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE)
  • المعهد الدولي للتبريد (IIR)
  • المعهد البريطاني للتبريد
  • انتقل لأسفل إلى "نظام الامتصاص المستمر"
  • وزارة الطاقة الأمريكية: أساسيات تكنولوجيا دورات الامتصاص
  • معهد التبريد
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Refrigeration&oldid=1241032230"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate