ثلاجة

ثلاجة

الجزء الخارجي من الثلاجة الحديثة
يكتب	جهاز
بداية	1913 ؛ منذ 111 سنة ( 1913 )
الشركة المصنعة	متنوع
متاح	عالميًا

الثلاجة ، أو البراد عادةً ، هي جهاز تجاري ومنزلي يتكون من حجرة معزولة حرارياً ومضخة حرارية (ميكانيكية أو إلكترونية أو كيميائية) تنقل الحرارة من داخلها إلى بيئتها الخارجية بحيث يتم تبريد داخلها إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة. [ ^1] التبريد هو تقنية أساسية لتخزين الأغذية في جميع أنحاء العالم. ^[2] تقلل درجة الحرارة المنخفضة من معدل تكاثر البكتيريا ، لذا فإن الثلاجة تخفض معدل التلف . تحافظ الثلاجة على درجة حرارة أعلى ببضع درجات من نقطة تجمد الماء. النطاق الحراري الأمثل لتخزين الأطعمة القابلة للتلف هو من 3 إلى 5 درجات مئوية (37 إلى 41 درجة فهرنهايت). ^[3] الفريزر هو ثلاجة متخصصة، أو جزء من الثلاجة، تحافظ على درجة حرارة محتوياتها أقل من نقطة تجمد الماء. ^[4] حلت الثلاجة محل صندوق الثلج ، الذي كان جهازًا منزليًا شائعًا لمدة قرن ونصف تقريبًا. توصي إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بأن يتم حفظ الثلاجة عند 4 درجات مئوية (40 درجة فهرنهايت) أو أقل وأن يتم ضبط الفريزر على -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت). ^[5]

تضمنت أنظمة التبريد الأولى للأطعمة الثلج. ^[6] بدأ التبريد الاصطناعي في منتصف خمسينيات القرن الثامن عشر، وتطور في أوائل القرن التاسع عشر. ^[7] في عام 1834، تم بناء أول نظام تبريد يعمل بالضغط البخاري ، باستخدام نفس التكنولوجيا المستخدمة في مكيفات الهواء . ^[8] تم اختراع أول آلة تجارية لصنع الثلج في عام 1854. ^[9] في عام 1913، تم اختراع الثلاجات للاستخدام المنزلي. ^[10] في عام 1923، قدمت شركة فريجيدير أول وحدة مستقلة. أدى إدخال الفريون في عشرينيات القرن العشرين إلى توسيع سوق الثلاجات خلال ثلاثينيات القرن العشرين. تم تقديم المجمدات المنزلية كحجرات منفصلة (أكبر مما هو ضروري لمكعبات الثلج فقط) في عام 1940. أصبحت الأطعمة المجمدة ، التي كانت في السابق سلعة فاخرة، شائعة.

تُستخدم وحدات التجميد في المنازل وكذلك في الصناعة والتجارة. كانت وحدات الثلاجة والمجمدة التجارية قيد الاستخدام لمدة 40 عامًا تقريبًا قبل النماذج المنزلية الشائعة. كان نمط المجمد فوق الثلاجة هو النمط الأساسي منذ أربعينيات القرن العشرين، حتى كسرت الثلاجات الحديثة جنبًا إلى جنب هذا الاتجاه. تُستخدم دورة ضغط البخار في معظم الثلاجات المنزلية والثلاجات والمجمدات والمجمدات. قد تتضمن الثلاجات الأحدث إزالة الجليد تلقائيًا والمياه المبردة والثلج من موزع في الباب.

تُصنع الثلاجات والمجمدات المنزلية لتخزين الطعام بمجموعة متنوعة من الأحجام. ومن بين أصغرها ثلاجات من نوع بيلتييه المصممة لتبريد المشروبات. يبلغ طول الثلاجة المنزلية الكبيرة مثل طول الشخص وقد يبلغ عرضها حوالي متر واحد (3 أقدام و3 بوصات) وسعتها 0.6 متر ^مكعب (21 قدمًا مكعبًا). قد تكون الثلاجات والمجمدات قائمة بذاتها أو مدمجة في المطبخ. تسمح الثلاجة للأسرة الحديثة بالحفاظ على الطعام طازجًا لفترة أطول من ذي قبل. تسمح المجمدات للناس بشراء الأطعمة القابلة للتلف بكميات كبيرة وتناولها في أوقات فراغهم وإجراء عمليات شراء بالجملة .

الأصول القديمة

كان الإيرانيون القدماء من أوائل من اخترعوا شكلًا من أشكال المبردات التي تستخدم مبادئ التبريد التبخيري والتبريد الإشعاعي والتي تسمى yakhchāls . استخدمت هذه المجمعات مساحات تخزين تحت الأرض، وهيكلًا كبيرًا معزولًا بشكل سميك فوق الأرض، ومجهزًا ببادجير (مصائد الرياح) وسلسلة من القنوات (القنوات المائية). ^{[ بحاجة لمصدر ] [11]}

التبريد قبل الكهرباء

في العصر الحديث، قبل اختراع الثلاجة الكهربائية الحديثة، كانت مخازن الثلج وصناديق الثلج تُستخدم لتوفير التخزين البارد لمعظم أيام السنة. وكانت توضع بالقرب من البحيرات العذبة أو تمتلئ بالثلج والجليد خلال فصل الشتاء، وكانت شائعة جدًا في السابق. ولا تزال الوسائل الطبيعية تستخدم لتبريد الأطعمة اليوم. وعلى سفوح الجبال، يعد الجريان السطحي من ذوبان الثلوج طريقة ملائمة لتبريد المشروبات، وخلال فصل الشتاء يمكن للمرء أن يحافظ على الحليب طازجًا لفترة أطول بمجرد الاحتفاظ به في الهواء الطلق. وقد استُخدمت كلمة "ثلاجة" على الأقل منذ القرن السابع عشر. ^[12]

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. ^[13] حتى أن التجربة خلقت كمية صغيرة من الجليد، لكن لم يكن لها تطبيق عملي في ذلك الوقت.

في عام 1805، وصف المخترع الأمريكي أوليفر إيفانز دورة تبريد مغلقة بالضغط البخاري لإنتاج الثلج بواسطة الأثير تحت الفراغ. في عام 1820، قام العالم البريطاني 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. كان جهازًا مغلق الدورة يمكنه العمل بشكل مستمر. ^[14] جرت محاولة مماثلة في عام 1842، من قبل الطبيب الأمريكي جون جوري ، ^[15] الذي بنى نموذجًا أوليًا عاملاً، لكنه كان فشلًا تجاريًا. 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 أسكتلندي أسترالي. كانت براءة اختراعه عام 1856 لنظام ضغط بخاري 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 ، وتبع ذلك أول آلة تجارية لصنع الثلج في عام 1854. قدم هاريسون أيضًا التبريد التجاري بالضغط البخاري إلى مصانع الجعة ومصانع تعبئة اللحوم، وبحلول عام 1861، كانت اثني عشر من أنظمته قيد التشغيل.

تم تطوير أول نظام تبريد بامتصاص الغاز (بدون ضاغط ويعمل بواسطة مصدر حراري) بواسطة إدوارد توسان من فرنسا في عام 1859 وحصل على براءة اختراع في عام 1860. وقد استخدم الأمونيا الغازية المذابة في الماء ("الأمونيا المائية").

في عام 1876، حصل كارل فون ليند ، أستاذ الهندسة في الجامعة التكنولوجية في ميونيخ بألمانيا، على براءة اختراع لطريقة محسنة لتسييل الغازات، مما أدى إلى إنشاء أول ثلاجة موثوقة وفعالة تعمل بالأمونيا المضغوطة. ^[16] وقد جعلت عمليته الجديدة من الممكن استخدام غازات مثل الأمونيا (NH ₃ ) وثاني أكسيد الكبريت (SO ₂ ) وكلوريد الميثيل (CH ₃ Cl) كمبردات، والتي كانت تستخدم على نطاق واسع لهذا الغرض حتى أواخر عشرينيات القرن العشرين على الرغم من المخاوف المتعلقة بالسلامة. ^[17] في عام 1895، اكتشف دورة التبريد .

في عام 1894، بدأ المخترع والصناعي المجري إستفان روك في تصنيع ثلاجة صناعية كبيرة تعمل بالأمونيا والتي كانت تعمل بضواغط كهربائية (بالتعاون مع مصنع آلات إسلينجن). تم تصنيع ضواغطها الكهربائية بواسطة مصنع جانز . في معرض الألفية لعام 1896، قدم روك ومصنع آلات إسلينجن مصنعًا لإنتاج الثلج الاصطناعي بسعة 6 أطنان. في عام 1906، افتُتح أول مخزن تبريد مجري كبير (بسعة 3000 طن، وهو الأكبر في أوروبا) في شارع توث كالمان، بودابست، وتم تصنيع الآلة بواسطة مصنع جانز . حتى التأميم بعد الحرب العالمية الثانية، كان إنتاج الثلاجات الصناعية واسعة النطاق في المجر في أيدي مصنعي روك وجانز. ^[18]

كانت وحدات التبريد والتجميد التجارية، والتي تحمل العديد من الأسماء الأخرى، قيد الاستخدام لمدة 40 عامًا تقريبًا قبل النماذج المنزلية الشائعة. وقد استخدمت أنظمة الغاز مثل الأمونيا (R-717) أو ثاني أكسيد الكبريت (R-764)، والتي كانت تتسرب أحيانًا، مما يجعلها غير آمنة للاستخدام المنزلي. تم تقديم الثلاجات المنزلية العملية في عام 1915 واكتسبت قبولًا أوسع في الولايات المتحدة في ثلاثينيات القرن العشرين مع انخفاض الأسعار وإدخال المبردات الاصطناعية غير السامة وغير القابلة للاشتعال مثل فريون-12 (R-12). ومع ذلك، ثبت أن R-12 ضار بطبقة الأوزون ، مما دفع الحكومات إلى إصدار حظر على استخدامه في الثلاجات وأنظمة تكييف الهواء الجديدة في عام 1994. كان البديل الأقل ضررًا لـ R-12، R-134a (رباعي فلورو الإيثان)، شائع الاستخدام منذ عام 1990، ولكن لا يزال R-12 موجودًا في العديد من الأنظمة القديمة.

تُستخدم مبردات المشروبات ذات الواجهة الزجاجية في الغالب كثلاجة تجارية. عادةً ما يتم تصميم هذه الأنواع من الأجهزة لتلبية متطلبات حمولة محددة، مما يؤدي إلى آلية تبريد أكبر. وهذا يضمن قدرتها على التعامل مع كمية كبيرة من المشروبات وفتح الباب بشكل متكرر. ونتيجة لذلك، من الشائع أن تشكل هذه الأنواع من الثلاجات التجارية ما يصل إلى 50% من استخدام الطاقة في السوبر ماركت. ^[19]

في عام 1913، اخترع فريد دبليو وولف من فورت واين بولاية إنديانا أول ثلاجات كهربائية للاستخدام المنزلي والمنزلي، وكانت النماذج تتكون من وحدة مثبتة أعلى صندوق ثلج. ^{[20] [21]} وكان أول جهاز له، والذي تم إنتاجه على مدى السنوات القليلة التالية في عدة مئات من الوحدات، يسمى DOMELRE . ^{[22] [23]} في عام 1914، قدم المهندس ناثانيال ب. ويلز من ديترويت بولاية ميشيغان، فكرة لوحدة تبريد كهربائية عملية، والتي أصبحت فيما بعد الأساس لـ Kelvinator . اخترع ألفريد ميلوز ثلاجة ذاتية الاحتواء، مع ضاغط في الجزء السفلي من الخزانة في عام 1916. أنتج ميلوز هذه الثلاجة تجاريًا ولكن تم شراؤها من قبل ويليام سي ديورانت في عام 1918، الذي بدأ شركة فريجيدير لإنتاج الثلاجات بكميات كبيرة . في عام 1918، قدمت شركة Kelvinator أول ثلاجة بأي نوع من التحكم الآلي. تم اختراع ثلاجة الامتصاص بواسطة بالتزار فون بلاتين وكارل مونترز من السويد في عام 1922، بينما كانا لا يزالان طلابًا في المعهد الملكي للتكنولوجيا في ستوكهولم. وقد حققت نجاحًا عالميًا وتم تسويقها بواسطة شركة إلكترولوكس . ومن بين الرواد الآخرين تشارلز تيلير وديفيد بويل وراؤول بيكتيت . وكان كارل فون لينده أول من حصل على براءة اختراع وصنع ثلاجة عملية ومدمجة.

كانت وحدات التبريد المنزلية هذه تتطلب عادةً تركيب الأجزاء الميكانيكية والمحرك والضاغط في الطابق السفلي أو في غرفة مجاورة بينما كان الصندوق البارد موجودًا في المطبخ. كان هناك طراز عام 1922 يتكون من صندوق خشبي بارد وضواغط مبردة بالماء وصينية مكعبات ثلج وحجرة بحجم 0.25 متر مكعب (9 قدم مكعب)، وكان سعره 714 دولارًا. ( بلغ سعر طراز فورد موديل تي عام 1922 حوالي 476 دولارًا). وبحلول عام 1923، استحوذت كلفينيتور على 80 بالمائة من سوق الثلاجات الكهربائية. وفي عام 1923 أيضًا، قدمت فريجيدير أول وحدة ذاتية الاحتواء. وفي نفس الوقت تقريبًا، بدأت تظهر الخزائن المعدنية المغطاة بالبورسلين. وتم تقديم صواني مكعبات الثلج بشكل متزايد خلال عشرينيات القرن العشرين؛ وحتى هذا الوقت لم يكن التجميد وظيفة مساعدة للثلاجة الحديثة.

كانت أول ثلاجة تشهد استخدامًا واسع النطاق هي ثلاجة "Monitor-Top" من شركة جنرال إلكتريك التي تم تقديمها في عام 1927، والتي أطلق عليها الجمهور هذا الاسم بسبب تشابهها مع برج المدفع على السفينة الحربية المدرعة يو إس إس مونيتور في ستينيات القرن التاسع عشر. ^[25] تم وضع مجموعة الضاغط، التي تنبعث منها قدر كبير من الحرارة، فوق الخزانة، ومحاطة بحلقة زخرفية. تم إنتاج أكثر من مليون وحدة. كوسيط تبريد، استخدمت هذه الثلاجات إما ثاني أكسيد الكبريت ، وهو مادة تآكلية للعينين وقد تسبب فقدان البصر وحروق جلدية مؤلمة وجروح، أو فورمات الميثيل ، وهي مادة شديدة الاشتعال وضارة بالعينين وسامّة إذا استنشقت أو ابتلعت. ^[26]

أدى إدخال الفريون في عشرينيات القرن العشرين إلى توسيع سوق الثلاجات خلال ثلاثينيات القرن العشرين ووفر بديلاً أكثر أمانًا ومنخفض السمية للمبردات المستخدمة سابقًا. أصبحت المجمدات المنفصلة شائعة خلال الأربعينيات من القرن العشرين؛ وكان المصطلح الشائع للوحدة في ذلك الوقت هو التجميد العميق . لم تدخل هذه الأجهزة أو الأجهزة في الإنتاج الضخم للاستخدام في المنزل حتى بعد الحرب العالمية الثانية. ^[27] شهدت الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين تقدمًا تقنيًا مثل إزالة الجليد التلقائية وصنع الثلج التلقائي. تم تطوير ثلاجات أكثر كفاءة في السبعينيات والثمانينيات، على الرغم من أن القضايا البيئية أدت إلى حظر المبردات الفعالة للغاية (الفريون). كانت نماذج الثلاجة المبكرة (من عام 1916) تحتوي على حجرة باردة لصواني مكعبات الثلج. منذ أواخر عشرينيات القرن العشرين، تمت معالجة الخضروات الطازجة بنجاح عن طريق التجميد بواسطة شركة Postum (السلف لشركة General Foods )، والتي استحوذت على التكنولوجيا عندما اشترت حقوق طرق التجميد الطازجة الناجحة لشركة Clarence Birdseye .

كانت أغلب الثلاجات بيضاء اللون في أوائل الخمسينيات، ولكن بين منتصف الخمسينيات والحاضر، أضاف المصنعون والمصممون الألوان. اكتسبت الألوان الباستيلية، مثل الوردي والفيروزي، شعبية في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات. كما كانت بعض الإصدارات مطلية بالكروم المصقول، وهو ما يشبه مظهر الفولاذ المقاوم للصدأ. خلال الجزء الأخير من الستينيات وأوائل السبعينيات، كانت ألوان درجات اللون الترابي شائعة، بما في ذلك Harvest Gold و Avocado Green وAlmond. في الثمانينيات، أصبح اللون الأسود رائجًا. في أواخر التسعينيات، أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ رائجًا. منذ عام 1961، حاولت مجموعة Color Marketing Group تنسيق ألوان الأجهزة والسلع الاستهلاكية الأخرى.

تُستخدم وحدات التجميد في المنازل وفي الصناعة والتجارة. يُعد الطعام المخزن عند درجة حرارة -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) أو أقل آمنًا إلى أجل غير مسمى. ^[28] تحافظ معظم المجمدات المنزلية على درجات حرارة تتراوح من -23 إلى -18 درجة مئوية (-9 إلى 0 درجة فهرنهايت)، على الرغم من أن بعض وحدات التجميد فقط يمكن أن تصل إلى -34 درجة مئوية (-29 درجة فهرنهايت) وأقل. لا تحقق مجمدات الثلاجة عمومًا درجات حرارة أقل من -23 درجة مئوية (-9 درجة فهرنهايت)، نظرًا لأن حلقة سائل التبريد نفسها تخدم كلا المقصورتين: يؤدي خفض درجة حرارة حجرة التجميد بشكل مفرط إلى صعوبات في الحفاظ على درجة حرارة أعلى من درجة التجمد في حجرة الثلاجة. يمكن تضمين المجمدات المنزلية كحجرة منفصلة في الثلاجة، أو يمكن أن تكون جهازًا منفصلاً. قد تكون المجمدات المنزلية إما قائمة، تشبه الثلاجة، أو مجمدات صدرية ، أوسع من الطول مع الغطاء أو الباب في الأعلى، مما يضحي بالراحة من أجل الكفاءة والحصانة الجزئية من انقطاع التيار الكهربائي. ^[29] تأتي العديد من الثلاجات الحديثة ذات المجمدات الرأسية مزودة بموزع ثلج مدمج في بابها. وتتضمن بعض الطرز الراقية شاشات عرض وتحكمات ترموستات.

تم تقديم الثلاجات المنزلية على شكل حجرات منفصلة (أكبر من اللازم لمكعبات الثلج فقط)، أو كوحدات منفصلة، ​​في الولايات المتحدة في عام 1940. وأصبحت الأطعمة المجمدة، التي كانت في السابق سلعة فاخرة، شائعة الاستخدام.

في عام 1955، تم طرح المجمد المنزلي للبيع، والذي كان باردًا بدرجة كافية للسماح للمالكين بتجميد الطعام الطازج بأنفسهم بدلاً من شراء الطعام المجمد بالفعل باستخدام عملية كلارنس بيردساي. ^{[30] [31]}

توجد ثلاجات يمكن المشي فيها، وكما يوحي اسمها، فهي تسمح للمرء بالدخول إلى الثلاجة. وتتطلب لوائح السلامة إطلاق سراح طارئ ويجب على أصحاب العمل التحقق للتأكد من عدم احتجاز أي شخص بالداخل عندما يتم قفل الوحدة حيث من الممكن أن يصاب المرء بانخفاض حرارة الجسم إذا ظل في الثلاجة لفترات أطول من الوقت. ^[32]

تُستخدم دورة ضغط البخار في معظم الثلاجات المنزلية والثلاجات والمجمدات والمجمدات. في هذه الدورة، يدخل مبرد متداول مثل R134a إلى الضاغط كبخار منخفض الضغط عند درجة حرارة الجزء الداخلي من الثلاجة أو أقل قليلاً. يتم ضغط البخار ويخرج من الضاغط كبخار شديد السخونة وعالي الضغط. ينتقل البخار شديد السخونة تحت الضغط عبر ملفات أو أنابيب تشكل المكثف ؛ يتم تبريد الملفات أو الأنابيب بشكل سلبي عن طريق التعرض للهواء في الغرفة. يبرد المكثف البخار، الذي يتحول إلى سائل. عندما يغادر المبرد المكثف، لا يزال تحت الضغط ولكنه الآن أعلى قليلاً من درجة حرارة الغرفة. يتم دفع هذا المبرد السائل من خلال جهاز قياس أو خنق، يُعرف أيضًا باسم صمام التمدد (في الأساس عبارة عن تضييق بحجم ثقب دبوس في الأنابيب) إلى منطقة ذات ضغط أقل بكثير. يؤدي الانخفاض المفاجئ في الضغط إلى تبخر مفاجئ يشبه الانفجار لجزء (عادة حوالي نصف) السائل. يتم سحب الحرارة الكامنة التي يمتصها هذا التبخر المفاجئ في الغالب من سائل التبريد الساكن المجاور، وهي ظاهرة تُعرف بالتبريد التلقائي . يستمر هذا المبرد البارد والمتبخر جزئيًا عبر ملفات أو أنابيب وحدة المبخر. تنفخ مروحة الهواء من الحجرة ("هواء الصندوق") عبر هذه الملفات أو الأنابيب ويتبخر المبرد تمامًا، مما يسحب المزيد من الحرارة الكامنة من هواء الصندوق. يتم إرجاع هذا الهواء المبرد إلى حجرة الثلاجة أو الفريزر، وبالتالي يحافظ على برودة هواء الصندوق. لاحظ أن الهواء البارد في الثلاجة أو الفريزر لا يزال أكثر دفئًا من المبرد في المبخر. يغادر المبرد المبخر، الذي تبخر بالكامل الآن وسُخِّن قليلاً، ويعود إلى مدخل الضاغط لمواصلة الدورة.

تتميز الثلاجات المنزلية الحديثة بموثوقيتها الشديدة لأن المحرك والضاغط مدمجان داخل حاوية ملحومة، "وحدة محكمة الغلق"، مع انخفاض احتمالات التسرب أو التلوث بشكل كبير. وبالمقارنة، فإن ضواغط التبريد المقترنة خارجيًا، مثل تلك الموجودة في مكيفات الهواء في السيارات، تتسرب السوائل ومواد التشحيم حتمًا بعد أختام العمود. وهذا يؤدي إلى الحاجة إلى إعادة الشحن بشكل دوري، وإذا تم تجاهل ذلك، فقد يفشل الضاغط.

تحتاج الثلاجات ذات الحجرتين إلى تصميم خاص للتحكم في تبريد حجرات الثلاجة أو الفريزر. عادةً، يتم تثبيت الضواغط وملفات المكثف في الجزء العلوي من الخزانة، مع مروحة واحدة لتبريدهما معًا. هذا الترتيب له بعض العيوب: لا يمكن التحكم في كل حجرة بشكل مستقل ويختلط هواء الثلاجة الأكثر رطوبة بهواء الفريزر الجاف. ^[33]

تقدم العديد من الشركات المصنعة نماذج ذات ضاغطين. تحتوي هذه النماذج على حجرات تجميد وثلاجة منفصلة تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض، وأحيانًا يتم تركيبها داخل خزانة واحدة. كل منها يحتوي على ضاغط منفصل، وملفات مكثف ومبخر، وعزل، ومنظم حرارة، وباب. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

إن الهجين بين التصميمين هو استخدام مروحة منفصلة لكل حجرة، وهو أسلوب المروحة المزدوجة. وهذا يسمح بالتحكم المنفصل وتدفق الهواء على نظام ضاغط واحد. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تعمل الثلاجة الامتصاصية بشكل مختلف عن الثلاجة الضاغط، حيث تستخدم مصدرًا للحرارة ، مثل احتراق غاز البترول المسال أو الطاقة الحرارية الشمسية أو عنصر تسخين كهربائي. هذه المصادر الحرارية أكثر هدوءًا بكثير من محرك الضاغط في الثلاجة النموذجية. قد تكون المروحة أو المضخة هي الأجزاء الميكانيكية المتحركة الوحيدة؛ ويعتبر الاعتماد على الحمل الحراري غير عملي.

تشمل الاستخدامات الأخرى لثلاجة الامتصاص (أو "المبرد") الأنظمة الكبيرة المستخدمة في المباني أو المجمعات المكتبية مثل المستشفيات والجامعات. تُستخدم هذه الأنظمة الكبيرة لتبريد محلول ملحي يتم تداوله عبر المبنى.

يستخدم تأثير بيلتييه الكهرباء لضخ الحرارة مباشرة؛ وتُستخدم الثلاجات التي تستخدم هذا النظام أحيانًا للتخييم، أو في المواقف التي لا يكون فيها الضوضاء مقبولة. ويمكن أن تكون صامتة تمامًا (إذا لم يتم تركيب مروحة لتدوير الهواء) ولكنها أقل كفاءة في استخدام الطاقة من الطرق الأخرى.

تستخدم المجمدات "فائقة البرودة" أو " درجة الحرارة المنخفضة للغاية (ULT) " (عادةً -80 أو -86 درجة مئوية [-112 أو -123 درجة فهرنهايت]) المستخدمة لتخزين العينات البيولوجية، مرحلتين من التبريد بشكل عام، ولكن بشكل متتالي . تستخدم المرحلة ذات درجة الحرارة المنخفضة الميثان ، أو غازًا مشابهًا، كمبرد، مع الحفاظ على مكثفه عند حوالي -40  درجة مئوية بواسطة مرحلة ثانية تستخدم مبردًا أكثر تقليدية.

بالنسبة لدرجات الحرارة المنخفضة جدًا، تشتري المختبرات عادةً النيتروجين السائل (−196 درجة مئوية [−320.8 درجة فهرنهايت])، المحفوظ في قارورة ديوار ، حيث يتم تعليق العينات. يمكن لثلاجات التبريد العميق تحقيق درجات حرارة تصل إلى −150 درجة مئوية (−238 درجة فهرنهايت)، وقد تتضمن احتياطيًا من النيتروجين السائل.

تتضمن البدائل لدورة ضغط البخار غير الموجودة في الإنتاج الضخم الحالي ما يلي:

يبدو أن هذه المقالة أو القسم يتناقض مع نفسه  فيما يتعلق بالجزء الذي يتحكم في درجة الحرارة . يرجى الاطلاع على صفحة المناقشة لمزيد من المعلومات. ( مايو 2024 )

تحتوي العديد من الثلاجات/المجمدات الحديثة على المجمد في الأعلى والثلاجة في الأسفل. تستخدم معظم الثلاجات/المجمدات - باستثناء نماذج إزالة الجليد اليدوية أو الوحدات الأرخص - ما يبدو أنه منظمان للحرارة. يتم التحكم في درجة حرارة حجرة الثلاجة فقط بشكل صحيح. عندما تصبح الثلاجة دافئة جدًا، يبدأ منظم الحرارة عملية التبريد وتدور المروحة الهواء حول المجمد. خلال هذا الوقت، تصبح الثلاجة أيضًا أكثر برودة. يتحكم مقبض التحكم في المجمد فقط في كمية الهواء التي تتدفق إلى الثلاجة عبر نظام المثبط. ^[35] سيؤدي تغيير درجة حرارة الثلاجة عن غير قصد إلى تغيير درجة حرارة المجمد في الاتجاه المعاكس. ^{[ بحاجة لمصدر ]} لن يكون لتغيير درجة حرارة المجمد أي تأثير على درجة حرارة الثلاجة. يمكن أيضًا تعديل التحكم في المجمد للتعويض عن أي تعديل في الثلاجة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

هذا يعني أن الثلاجة قد تصبح دافئة للغاية. ومع ذلك، نظرًا لأن كمية كافية فقط من الهواء يتم تحويلها إلى حجرة الثلاجة، فإن الفريزر يستعيد عادةً درجة الحرارة المحددة بسرعة، ما لم يتم فتح الباب. عند فتح الباب، سواء في الثلاجة أو الفريزر، تتوقف المروحة في بعض الوحدات على الفور لمنع تراكم الصقيع المفرط على ملف المبخر الخاص بالفريزر، لأن هذا الملف يبرد منطقتين. عندما تصل درجة حرارة الفريزر إلى درجة الحرارة، يتم إيقاف تشغيل الوحدة، بغض النظر عن درجة حرارة الثلاجة. لا تستخدم الثلاجات المحوسبة الحديثة نظام المثبط. يدير الكمبيوتر سرعة المروحة لكلا الحجرتين، على الرغم من أن الهواء لا يزال ينفث من الفريزر. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

قد تتضمن الثلاجات الأحدث ما يلي:

• إزالة الجليد تلقائيًا
• تحذير انقطاع التيار الكهربائي الذي ينبه المستخدم من خلال عرض درجة الحرارة بشكل مضيء. قد يعرض أقصى درجة حرارة تم الوصول إليها أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وما إذا كانت الأطعمة المجمدة قد ذاب تجميدها أو قد تحتوي على بكتيريا ضارة.
• الماء المبرد والثلج من موزع في الباب. أصبح توزيع الماء والثلج متاحًا في سبعينيات القرن العشرين. في بعض الثلاجات، تكون عملية صنع الثلج مدمجة بحيث لا يضطر المستخدم إلى استخدام صواني الثلج يدويًا. تحتوي بعض الثلاجات على مبردات مياه وأنظمة تنقية مياه.
• بكرات الخزانة التي تسمح بتدوير الثلاجة للخارج لتسهيل التنظيف
• رفوف وصواني قابلة للتعديل
• مؤشر حالة ينبهك عندما يحين وقت تغيير فلتر المياه
• حامل ثلج داخلي ينقل مخزن صانع الثلج إلى باب الفريزر ويوفر حوالي 60 لترًا (2.1 قدم مكعب) من مساحة الفريزر القابلة للاستخدام. كما يمكن إزالته، ويساعد في منع انسداد صانع الثلج.
• منطقة تبريد في أرفف باب الثلاجة. يتم تحويل الهواء من قسم الفريزر إلى باب الثلاجة لتبريد الحليب أو العصير المخزن في رف الباب.
• باب قابل للسحب مدمج في الباب الرئيسي للثلاجة، مما يوفر سهولة الوصول إلى العناصر المستخدمة بشكل متكرر مثل الحليب، وبالتالي توفير الطاقة من خلال عدم الاضطرار إلى فتح الباب الرئيسي.
• وظيفة التجميد السريع لتبريد الأطعمة بسرعة من خلال تشغيل الضاغط لمدة زمنية محددة مسبقًا وبالتالي خفض درجة حرارة الفريزر مؤقتًا إلى ما دون مستويات التشغيل العادية. يوصى باستخدام هذه الميزة قبل عدة ساعات من إضافة أكثر من 1 كجم من الأطعمة غير المجمدة إلى الفريزر. بالنسبة للمجمدات التي لا تحتوي على هذه الميزة، فإن خفض إعداد درجة الحرارة إلى أبرد درجة سيكون له نفس التأثير.
• إزالة الجليد من الفريزر: تراكمت بلورات الجليد حول وحدات الفريزر في وقت مبكر. وكان هذا نتيجة للرطوبة التي دخلت الوحدات عند فتح أبواب الفريزر، مما أدى إلى تكاثفها على الأجزاء الباردة، ثم تجمدها. وكان تراكم الصقيع يتطلب إذابة دورية للوحدات للحفاظ على كفاءتها. ولا تزال وحدات إزالة الجليد اليدوية (المشار إليها باسم الدورية) متوفرة. وقد تم تقديم التطورات في إزالة الجليد التلقائية التي تلغي مهمة إذابة الجليد في الخمسينيات من القرن الماضي، ولكنها ليست عالمية، بسبب الأداء من حيث الطاقة والتكلفة. استخدمت هذه الوحدات عدادًا يقوم بإزالة الجليد من حجرة الفريزر فقط عند إجراء عدد معين من فتحات الأبواب. كانت الوحدات عبارة عن مؤقت صغير مقترن بسلك سخان كهربائي يسخن جدران الفريزر لفترة قصيرة من الوقت لإزالة جميع آثار الصقيع/التجمد. كما كانت الوحدات المبكرة تتميز بحجرات تجميد تقع داخل الثلاجة الأكبر، ويمكن الوصول إليها عن طريق فتح باب الثلاجة، ثم باب الفريزر الداخلي الأصغر؛ تم تقديم الوحدات التي تحتوي على حجرة تجميد منفصلة تمامًا في أوائل الستينيات من القرن العشرين، لتصبح المعيار الصناعي بحلول منتصف ذلك العقد.

كانت حجرات التجميد القديمة هذه هي الجسم الرئيسي لتبريد الثلاجة، ولم تحافظ إلا على درجة حرارة تبلغ حوالي -6 درجة مئوية (21 درجة فهرنهايت)، وهي درجة مناسبة لحفظ الطعام لمدة أسبوع.

• سخان الزبدة: في أوائل الخمسينيات من القرن العشرين، تم تسجيل براءة اختراع مكيف الزبدة ونشرها من قبل المخترع ناف ألفريد إي. كان من المفترض أن توفر هذه الميزة "وعاء تخزين طعام جديد ومحسن لتخزين الزبدة أو ما شابه ذلك والذي يمكن إزالته بسرعة وسهولة من خزانة الثلاجة لغرض التنظيف." ^[36] ونظرًا للاهتمام الكبير بالاختراع، بدأت الشركات في المملكة المتحدة ونيوزيلندا وأستراليا في تضمين الميزة في إنتاج الثلاجة الشامل وسرعان ما أصبحت رمزًا للثقافة المحلية. ومع ذلك، لم يمض وقت طويل بعد ذلك حتى تم إزالتها من الإنتاج حيث كانت هذه وفقًا للشركات هي الطريقة الوحيدة لهم لتلبية لوائح البيئة الجديدة ووجدوا أنه من غير الفعال وجود جهاز توليد الحرارة داخل الثلاجة.

وشملت التطورات اللاحقة وحدات الثلج الأوتوماتيكية ووحدات التجميد المقسمة ذاتيا.

تُصنع الثلاجات والمجمدات المنزلية لتخزين الطعام في مجموعة متنوعة من الأحجام. ومن بين أصغرها ثلاجة بيلتييه بسعة 4 لتر (0.14 قدم مكعب) والتي يتم الإعلان عنها على أنها قادرة على استيعاب 6 علب من البيرة. يبلغ طول الثلاجة المنزلية الكبيرة مثل طول الشخص وقد يبلغ عرضها حوالي 1 متر (3.3 قدم) بسعة 600 لتر (21 قدم مكعب). تناسب بعض الموديلات للأسر الصغيرة أسفل أسطح العمل في المطبخ، وعادة ما يبلغ ارتفاعها حوالي 86 سم (34 بوصة). يمكن دمج الثلاجات مع المجمدات، إما مكدسة مع ثلاجة أو مجمدة أعلاها أو أسفلها أو جنبًا إلى جنب. قد تحتوي الثلاجة التي لا تحتوي على حجرة تخزين للأطعمة المجمدة على قسم صغير لصنع مكعبات الثلج فقط. قد تحتوي المجمدات على أدراج لتخزين الطعام فيها، أو قد لا تحتوي على أقسام (مجمدات الصدر).

يمكن أن تكون الثلاجات والمجمدات قائمة بذاتها، أو مدمجة في خزانة المطبخ.

هناك ثلاثة فئات مميزة من الثلاجات:

• تعد الثلاجات ذات الضاغط أكثر الأنواع شيوعًا؛ فهي تصدر ضوضاء ملحوظة، ولكنها أكثر كفاءة وتوفر أكبر تأثير تبريد. تعد الثلاجات ذات الضاغط المحمولة للاستخدام في المركبات الترفيهية والتخييم باهظة الثمن ولكنها فعالة وموثوقة. يمكن تصنيع وحدات التبريد للتطبيقات التجارية والصناعية بأحجام وأشكال وأنماط مختلفة لتناسب احتياجات العملاء. قد يكون للثلاجات التجارية والصناعية ضواغطها الموجودة بعيدًا عن الخزانة (على غرار مكيفات الهواء ذات النظام المنفصل ) لتقليل الضوضاء المزعجة وتقليل الحمل على تكييف الهواء في الطقس الحار.

• يمكن استخدام الثلاجات الامتصاصية في القوافل والمقطورات والمساكن التي تفتقر إلى الكهرباء، مثل المزارع أو الكبائن الريفية، حيث لها تاريخ طويل. يمكن تشغيلها بأي مصدر للحرارة: الغاز (الطبيعي أو البروبان) أو الكيروسين الشائع. غالبًا ما يكون للنماذج المصنوعة للتخييم واستخدام المركبات الترفيهية خيار التشغيل (بكفاءة غير كافية) على طاقة بطارية 12 فولت.

• تعمل ثلاجات بيلتييه بالكهرباء، وعادة ما تكون 12 فولت تيار مستمر، ولكن مبردات النبيذ التي تعمل بالتيار الكهربائي متوفرة. ثلاجات بيلتييه غير مكلفة ولكنها غير فعّالة وتصبح أقل كفاءة بشكل تدريجي مع زيادة تأثير التبريد؛ وقد يكون الكثير من هذا النقص في الكفاءة مرتبطًا بالفارق في درجات الحرارة عبر المسافة القصيرة بين الجانبين "الساخن" و"البارد" لخلية بيلتييه . تستخدم ثلاجات بيلتييه عمومًا مشعات حرارية ومراوح لتقليل هذا الفارق؛ الضوضاء الوحيدة الناتجة تأتي من المروحة. يؤدي عكس قطبية الجهد المطبق على خلايا بيلتييه إلى تأثير تسخين بدلاً من تأثير تبريد.

يمكن استخدام آليات تبريد متخصصة أخرى للتبريد، ولكن لم يتم تطبيقها على الثلاجات المنزلية أو التجارية.

• الثلاجات المغناطيسية هي ثلاجات تعمل على التأثير المغناطيسي الحراري. يتم تشغيل تأثير التبريد عن طريق وضع سبيكة معدنية في مجال مغناطيسي. ^[37]
• الثلاجات الصوتية هي ثلاجات تستخدم محركات/مولدات ترددية خطية رنانية لتوليد صوت يتم تحويله إلى حرارة وبرودة باستخدام غاز الهيليوم المضغوط. يتم التخلص من الحرارة ويتم توجيه البرودة إلى الثلاجة.

في منزل بدون تكييف (تدفئة و/أو تبريد) تستهلك الثلاجات طاقة أكثر من أي جهاز منزلي آخر. ^[38] في أوائل التسعينيات، أقيمت مسابقة بين الشركات المصنعة الكبرى لتشجيع كفاءة الطاقة. ^[39] تستخدم النماذج الأمريكية الحالية المؤهلة لبرنامج Energy Star طاقة أقل بنسبة 50٪ من النماذج المتوسطة المصنعة في عام 1974. ^[40] تستهلك الوحدة الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة المصنعة في الولايات المتحدة حوالي نصف كيلو وات في الساعة يوميًا (أي ما يعادل 20 وات بشكل مستمر). ^[41] ولكن حتى الوحدات العادية فعالة للغاية؛ تستخدم بعض الوحدات الأصغر أقل من 0.2 كيلو وات في الساعة يوميًا (أي ما يعادل 8 وات بشكل مستمر). قد تستخدم الوحدات الأكبر حجمًا، وخاصة تلك التي تحتوي على مجمدات كبيرة وآلات صنع ثلج، ما يصل إلى 4 كيلو وات في الساعة يوميًا (أي ما يعادل 170 وات بشكل مستمر). يستخدم الاتحاد الأوروبي ملصق تصنيف كفاءة الطاقة الإلزامي القائم على الحروف بدلاً من Energy Star؛ وبالتالي يتم تصنيف ثلاجات الاتحاد الأوروبي عند نقطة البيع وفقًا لمدى كفاءتها في استخدام الطاقة.

بالنسبة للثلاجات الأمريكية، يميز اتحاد كفاءة الطاقة (CEE) بين الثلاجات المؤهلة لبرنامج Energy Star. الثلاجات من المستوى 1 هي تلك التي تزيد كفاءتها بنسبة 20% إلى 24.9% عن الحد الأدنى للمعايير الفيدرالية التي حددها قانون الحفاظ على طاقة الأجهزة الوطنية (NAECA). والمستوى 2 هي تلك التي تزيد كفاءتها بنسبة 25% إلى 29.9%. والمستوى 3 هو أعلى مؤهل، للثلاجات التي تزيد كفاءتها بنسبة 30% على الأقل عن المعايير الفيدرالية. ^[42] حوالي 82% من الثلاجات المؤهلة لبرنامج Energy Star هي من المستوى 1، مع 13% مؤهلة للمستوى 2، و5% فقط في المستوى 3. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

بالإضافة إلى النمط القياسي لتبريد الضاغط المستخدم في الثلاجات والمجمدات المنزلية العادية، هناك تقنيات مثل التبريد بالامتصاص والتبريد المغناطيسي . وعلى الرغم من أن هذه التصميمات تستخدم عمومًا كمية أكبر بكثير من الطاقة مقارنة بالتبريد بالضاغط، فإن الصفات الأخرى مثل التشغيل الصامت أو القدرة على استخدام الغاز يمكن أن تفضل وحدات التبريد هذه في الحاويات الصغيرة أو البيئات المتنقلة أو في البيئات حيث يؤدي فشل الوحدة إلى عواقب مدمرة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

كانت العديد من الثلاجات المصنعة في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين أكثر كفاءة بكثير من معظم الثلاجات المصنعة في وقت لاحق. ويرجع هذا جزئيًا إلى إضافة ميزات جديدة، مثل إزالة الجليد تلقائيًا، مما أدى إلى تقليل الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك، بعد الحرب العالمية الثانية، أصبح أسلوب الثلاجة أكثر أهمية من الكفاءة. كان هذا صحيحًا بشكل خاص في الولايات المتحدة في سبعينيات القرن العشرين، عندما أصبحت النماذج جنبًا إلى جنب (المعروفة باسم الثلاجات المجمدة الأمريكية خارج الولايات المتحدة) مع موزعات الثلج ومبردات المياه شائعة. ومع ذلك، نشأ الانخفاض في الكفاءة أيضًا جزئيًا من تقليل كمية العزل لخفض التكاليف. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

بسبب إدخال معايير كفاءة الطاقة الجديدة، أصبحت الثلاجات المصنعة اليوم أكثر كفاءة بكثير من تلك المصنعة في ثلاثينيات القرن العشرين؛ فهي تستهلك نفس كمية الطاقة بينما تكون أكبر بثلاث مرات. ^{[43] [44]}

يمكن تحسين كفاءة الثلاجات القديمة عن طريق إزالة الجليد (إذا كانت الوحدة تقوم بإزالة الجليد يدويًا) وتنظيفها بانتظام، واستبدال أختام الأبواب القديمة والمهترئة بأخرى جديدة، وضبط منظم الحرارة لاستيعاب المحتويات الفعلية (لا يلزم أن تكون الثلاجة أكثر برودة من 4 درجات مئوية (39 درجة فهرنهايت) لتخزين المشروبات والعناصر غير القابلة للتلف) واستبدال العزل أيضًا، حيثما ينطبق ذلك. توصي بعض المواقع بتنظيف ملفات المكثف كل شهر أو نحو ذلك في الوحدات ذات الملفات في الخلف، لإضافة عمر إلى الملفات وعدم التعرض لتدهور غير ملحوظ في الكفاءة على مدى فترة طويلة، يجب أن تكون الوحدة قادرة على التهوية أو "التنفس" بمساحات كافية حول الأمام والخلف والجوانب وفوق الوحدة. إذا كانت الثلاجة تستخدم مروحة للحفاظ على برودة المكثف، فيجب تنظيفها أو صيانتها، وفقًا لتوصيات الشركات المصنعة الفردية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تستخدم الثلاجات أو المجمدات الخالية من الصقيع مراوح كهربائية لتبريد المقصورة المناسبة. ^[45] يمكن أن نطلق على هذا اسم ثلاجة "مروحة إجبارية"، في حين تعتمد وحدات إزالة الجليد اليدوية على الهواء البارد الموجود في الأسفل، مقابل الهواء الدافئ في الأعلى لتحقيق التبريد الكافي. يتم سحب الهواء من خلال قناة مدخل ويمر عبر المبخر حيث يتم تبريده، ثم يتم توزيع الهواء في جميع أنحاء الخزانة عبر سلسلة من القنوات والفتحات. ولأن الهواء المار عبر المبخر من المفترض أن يكون دافئًا ورطبًا، يبدأ الصقيع في التكون على المبخر (خاصة على مبخر المجمد). في الطرز الأرخص و/أو الأقدم، يتم التحكم في دورة إزالة الجليد من خلال مؤقت ميكانيكي. يتم ضبط هذا المؤقت لإيقاف تشغيل الضاغط والمروحة وتنشيط عنصر التسخين الموجود بالقرب من المبخر أو حوله لمدة تتراوح من 15 إلى 30 دقيقة كل 6 إلى 12 ساعة. يؤدي هذا إلى إذابة أي صقيع أو تراكم للجليد ويسمح للثلاجة بالعمل بشكل طبيعي مرة أخرى. يُعتقد أن الوحدات الخالية من الصقيع تتمتع بقدرة أقل على تحمل الصقيع، وذلك بسبب ملفات التبخير التي تشبه مكيف الهواء. لذلك، إذا تُرك باب مفتوحًا عن طريق الخطأ (خاصةً الفريزر)، فقد لا يتمكن نظام إزالة الصقيع من إزالة كل الصقيع، وفي هذه الحالة، يجب إزالة الصقيع من الفريزر (أو الثلاجة). ^[46]

إذا أذاب نظام إزالة الجليد كل الجليد قبل انتهاء فترة إزالة الجليد المحددة بوقت، فإن جهازًا صغيرًا (يُسمى محدد إزالة الجليد) يعمل مثل منظم الحرارة ويغلق عنصر التسخين لمنع حدوث تقلبات كبيرة في درجة الحرارة، كما يمنع أيضًا هبات الهواء الساخن عندما يبدأ النظام مرة أخرى، في حالة الانتهاء من إزالة الجليد مبكرًا. في بعض الطرز الخالية من الصقيع المبكرة، يرسل محدد إزالة الجليد أيضًا إشارة إلى مؤقت إزالة الجليد لبدء تشغيل الضاغط والمروحة بمجرد إيقاف تشغيل عنصر التسخين قبل انتهاء دورة إزالة الجليد المحددة بوقت. عند اكتمال دورة إزالة الجليد، يُسمح للضاغط والمروحة بالعودة إلى العمل. ^[46]

الثلاجات الخالية من الصقيع، بما في ذلك بعض الثلاجات/المجمدات الخالية من الصقيع المبكرة التي تستخدم صفيحة باردة في قسم الثلاجة بدلاً من تدفق الهواء من قسم المجمد، لا تغلق مراوح الثلاجة بشكل عام أثناء إزالة الجليد. يسمح هذا للمستهلكين بترك الطعام في حجرة الثلاجة الرئيسية مكشوفًا، كما يساعد أيضًا في الحفاظ على رطوبة الخضروات. تساعد هذه الطريقة أيضًا في تقليل استهلاك الطاقة، لأن الثلاجة أعلى من نقطة التجمد ويمكنها تمرير الهواء الأكثر دفئًا من التجمد عبر المبخر أو الصفيحة الباردة للمساعدة في دورة إزالة الجليد. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

مع ظهور ضواغط العاكس الرقمية ، تم تقليل استهلاك الطاقة بشكل أكبر من ضاغط المحرك الحثي أحادي السرعة، وبالتالي يساهم بشكل أقل بكثير في انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي. ^[47]

يعتمد استهلاك الطاقة في الثلاجة أيضًا على نوع التبريد الذي يتم إجراؤه. على سبيل المثال، تستهلك الثلاجات العاكسة طاقة أقل نسبيًا من الثلاجة غير العاكسة التقليدية. في الثلاجة العاكسة، يتم استخدام الضاغط بشكل مشروط على أساس المتطلبات. على سبيل المثال، قد تستخدم الثلاجة العاكسة طاقة أقل خلال فصل الشتاء مقارنة بفصل الصيف. وذلك لأن الضاغط يعمل لفترة أقصر من الوقت الذي يعمل فيه خلال فصل الصيف.

علاوة على ذلك، تأخذ النماذج الأحدث من ثلاجات ضاغط العاكس في الاعتبار الظروف الخارجية والداخلية المختلفة لضبط سرعة الضاغط وبالتالي تحسين التبريد واستهلاك الطاقة. يستخدم معظمهم 4 أجهزة استشعار على الأقل تساعد في اكتشاف التباين في درجة الحرارة الخارجية ودرجة الحرارة الداخلية بسبب فتح باب الثلاجة أو الاحتفاظ بطعام جديد بالداخل؛ الرطوبة وأنماط الاستخدام. اعتمادًا على مدخلات المستشعر، يضبط الضاغط سرعته. على سبيل المثال، إذا تم فتح الباب أو الاحتفاظ بطعام جديد، يكتشف المستشعر زيادة في درجة الحرارة داخل المقصورة ويشير إلى الضاغط لزيادة سرعته حتى يتم الوصول إلى درجة حرارة محددة مسبقًا. بعد ذلك، يعمل الضاغط بأدنى سرعة للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية فقط. يعمل الضاغط عادةً بين 1200 و 4500 دورة في الدقيقة. لا تعمل ضواغط العاكس على تحسين التبريد فحسب، بل إنها متفوقة أيضًا من حيث المتانة وكفاءة الطاقة. ^[48] يستهلك الجهاز أقصى قدر من الطاقة ويخضع لأقصى قدر من التآكل والتلف عندما يتم تشغيله. نظرًا لأن ضاغط العاكس لا يتوقف عن العمل أبدًا ويعمل بدلاً من ذلك بسرعات متفاوتة، فإنه يقلل من التآكل والتلف واستخدام الطاقة. لعبت إل جي دورًا مهمًا في تحسين ضواغط العاكس كما نعرفها من خلال تقليل نقاط الاحتكاك في الضاغط وبالتالي تقديم ضواغط العاكس الخطية. تقليديًا، تستخدم جميع الثلاجات المنزلية محركًا تردديًا متصلًا بالمكبس. ولكن في ضاغط العاكس الخطي، يتم تعليق المكبس وهو مغناطيس دائم بين مغناطيسين كهربائيين. يغير التيار المتردد الأقطاب المغناطيسية للمغناطيس الكهربائي، مما ينتج عنه الدفع والسحب الذي يضغط على المبرد. تدعي إل جي أن هذا يساعد في تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 32٪ والضوضاء بنسبة 25٪ مقارنة بضواغطها التقليدية.

يلعب التصميم المادي للثلاجات أيضًا دورًا كبيرًا في كفاءة الطاقة. والأكثر كفاءة هو الفريزر على شكل صندوق، حيث يقلل تصميمه ذو الفتحة العلوية من الحمل الحراري عند فتح الأبواب، مما يقلل من كمية الهواء الرطب الدافئ الذي يدخل الفريزر. من ناحية أخرى، تتسبب موزعات الثلج الداخلية في تسرب المزيد من الحرارة، مما يساهم في زيادة استهلاك الطاقة. ^[49]

يمثل التبني العالمي التدريجي للثلاجات حقبة تحولية في حفظ الطعام والراحة المنزلية. منذ تقديم الثلاجات في القرن العشرين، تحولت الثلاجات من كونها سلعًا فاخرة إلى سلع يومية غيرت فهم ممارسات تخزين الطعام. لقد أثرت الثلاجات بشكل كبير على جوانب مختلفة من الحياة اليومية للعديد من الأفراد من خلال توفير سلامة الغذاء للأشخاص في جميع أنحاء العالم عبر مجموعة واسعة من الخلفيات الثقافية والاجتماعية والاقتصادية.

كما أدى التبني العالمي للثلاجات إلى تغيير كيفية تعامل المجتمعات مع إمداداتها الغذائية. وقد أدى إدخال الثلاجة في مجتمعات مختلفة إلى تحويل الغذاء إلى نقود وأنظمة إنتاج الغذاء الصناعي الضخم والتي ترتبط عادةً بزيادة هدر الغذاء والنفايات الحيوانية والنفايات الكيميائية الخطرة التي يتم تتبعها إلى أنظمة بيئية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، وفرت الثلاجات أيضًا طريقة أسهل للوصول إلى الغذاء للعديد من الأفراد في جميع أنحاء العالم، مع العديد من الخيارات التي روجت لها التجارة والتي تميل نحو الأطعمة الكثيفة منخفضة العناصر الغذائية. ^[50]

بعد أن أصبحت الثلاجات الاستهلاكية قابلة للاستمرار ماليًا للإنتاج والبيع على نطاق واسع، توسع انتشارها في جميع أنحاء العالم بشكل كبير. في الولايات المتحدة، يقدر أن 99.5٪ من الأسر لديها ثلاجة. ^[51] تعد ملكية الثلاجة أكثر شيوعًا في الدول الغربية المتقدمة، ولكنها ظلت منخفضة نسبيًا في الدول الشرقية والنامية على الرغم من شعبيتها المتزايدة. في جميع أنحاء أوروبا الشرقية والشرق الأوسط، يمتلك 80٪ فقط من السكان ثلاجات. بالإضافة إلى ذلك، يُقال إن 65٪ من السكان في الصين لديهم ثلاجات. كما أن توزيع ثلاجات المستهلك منحرف حيث تُظهر المناطق الحضرية نسب ملكية أكبر للتبريد مقارنة بالمناطق الريفية. ^[52]

كانت تجارة الجليد صناعة في القرنين التاسع عشر والعشرين لحصاد ونقل وبيع الجليد الطبيعي والاصطناعي لأغراض التبريد والاستهلاك. تم حصاد غالبية الجليد المستخدم في التجارة من أمريكا الشمالية ونقله عالميًا مع بعض العمليات الأصغر التي تعمل خارج النرويج . ^[53] مع إدخال التبريد المنزلي الكبير والمنزلي الأكثر تكلفة في حوالي عشرينيات القرن العشرين، لم تعد هناك حاجة إلى حصاد الجليد ونقله على نطاق واسع، وتباطأت تجارة الجليد لاحقًا وانكمش إلى خدمات محلية أصغر حجمًا أو اختفت تمامًا. ^[54]

تسمح الثلاجة للأسر بالحفاظ على الطعام طازجًا لفترة أطول من ذي قبل. التحسن الأكثر وضوحًا هو بالنسبة للحوم وغيرها من السلع القابلة للتلف الشديد، والتي كانت تحتاج في السابق إلى الحفظ أو المعالجة بطريقة أخرى للتخزين والنقل على المدى الطويل. ^[55] أدى هذا التغيير في سلاسل توريد المنتجات الغذائية إلى زيادة ملحوظة في جودة الطعام في المناطق التي تم فيها استخدام التبريد. بالإضافة إلى ذلك، أدى زيادة نضارة الطعام ومدة صلاحيته بسبب ظهور التبريد بالإضافة إلى أساليب الاتصال العالمية المتنامية إلى زيادة التبادل الثقافي من خلال المنتجات الغذائية من مناطق مختلفة من العالم. كانت هناك أيضًا ادعاءات بأن هذه الزيادة في جودة الطعام مسؤولة عن زيادة طول مواطني الولايات المتحدة في أوائل القرن العشرين. ^[55]

كما ساهم التبريد في انخفاض جودة الغذاء في بعض المناطق. ومن خلال السماح جزئيًا بظاهرة العولمة في قطاع الأغذية، جعل التبريد عملية إنشاء ونقل الأطعمة فائقة المعالجة والأطعمة الجاهزة غير مكلفة مما أدى إلى انتشارها، وخاصة في المناطق ذات الدخل المنخفض. يشار إلى هذه المناطق التي تقل فيها إمكانية الوصول إلى الأطعمة ذات الجودة العالية باسم الصحاري الغذائية .

تسمح المجمدات للناس بشراء الطعام بكميات كبيرة وتناوله في أوقات فراغهم، وقد يوفر الشراء بكميات كبيرة المال . كان الآيس كريم ، وهو سلعة شائعة في القرن العشرين، لا يمكن الحصول عليه في السابق إلا بالسفر إلى مكان تصنيع المنتج وتناوله على الفور. الآن أصبح عنصرًا غذائيًا شائعًا. لا يضيف الثلج عند الطلب إلى متعة المشروبات الباردة فحسب، بل إنه مفيد للإسعافات الأولية، وللكمادات الباردة التي يمكن الاحتفاظ بها مجمدة للنزهات أو في حالة الطوارئ.

يتم قياس سعة الثلاجة إما باللتر أو بالقدم المكعبة. وعادةً ما يتم تقسيم حجم الثلاجة والفريزر المشتركين بنسبة 1/3 إلى 1/4 من الحجم المخصص للفريزر، على الرغم من أن هذه القيم متغيرة للغاية.

غالبًا ما يتم إعطاء إعدادات درجة الحرارة لحجرات الثلاجة والمجمدة أرقامًا عشوائية من قبل الشركات المصنعة (على سبيل المثال، من 1 إلى 9، من الأكثر دفئًا إلى الأكثر برودة)، ولكن بشكل عام، تكون درجة الحرارة من 3 إلى 5 درجات مئوية (37 إلى 41 درجة فهرنهايت) ^[3] مثالية لحجرة الثلاجة و-18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) للمجمد. يجب أن تكون بعض الثلاجات ضمن معايير درجة حرارة خارجية معينة للعمل بشكل صحيح. يمكن أن تكون هذه مشكلة عند وضع الوحدات في منطقة غير مكتملة، مثل المرآب.

أصبحت بعض الثلاجات مقسمة الآن إلى أربع مناطق لتخزين أنواع مختلفة من الطعام:

• -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) (مجمد)
• 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) (منطقة اللحوم)
• 5 درجة مئوية (41 درجة فهرنهايت) (منطقة التبريد)
• 10 درجة مئوية (50 درجة فهرنهايت) ( أكثر هشاشة )

تتمتع المجمدات الأوروبية والثلاجات التي تحتوي على حجرة تجميد بنظام تصنيف بأربع نجوم لتصنيف المجمدات. ^[56]

	الحد الأدنى لدرجة الحرارة: -6 درجة مئوية (21 درجة فهرنهايت). أقصى مدة تخزين للأطعمة (المجمدة مسبقًا) هي أسبوع واحد
	الحد الأدنى لدرجة الحرارة: -12 درجة مئوية (10 درجات فهرنهايت). أقصى مدة تخزين للأطعمة (المجمدة مسبقًا) هي شهر واحد
	الحد الأدنى لدرجة الحرارة: -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت). أقصى مدة تخزين للأطعمة (المجمدة مسبقًا) تتراوح بين 3 و12 شهرًا حسب النوع (اللحوم، الخضروات، الأسماك، إلخ.)
	الحد الأدنى لدرجة الحرارة: -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت). الحد الأقصى لوقت تخزين الأطعمة المجمدة مسبقًا أو المجمدة من الأطعمة الطازجة هو ما بين 3 إلى 12 شهرًا

على الرغم من أن تصنيفي الثلاث والأربع نجوم يحددان نفس أوقات التخزين ونفس الحد الأدنى لدرجة الحرارة وهو −18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت)، إلا أن الفريزر ذو الأربع نجوم فقط مخصص لتجميد الأطعمة الطازجة، وقد يتضمن وظيفة "التجميد السريع" (تشغيل الضاغط باستمرار، حتى درجة حرارة −26 درجة مئوية (−15 درجة فهرنهايت)) لتسهيل ذلك. تُستخدم ثلاث نجوم (أو أقل) لحجرات الأطعمة المجمدة المناسبة فقط لتخزين الأطعمة المجمدة؛ ومن المرجح أن يؤدي إدخال الأطعمة الطازجة في مثل هذه الحجرة إلى ارتفاعات غير مقبولة في درجات الحرارة. يظهر هذا الاختلاف في التصنيف في تصميم شعار الأربع نجوم، حيث يتم عرض النجوم الثلاث "القياسية" في مربع باستخدام ألوان "إيجابية"، مما يدل على نفس التشغيل العادي مثل الفريزر ذو الثلاث نجوم، ويتم وضع النجمة الرابعة التي تُظهر وظيفة الأطعمة الطازجة/التجميد السريع الإضافية في المربع بألوان "سلبية" أو بتنسيق مميز آخر. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تشتمل معظم الثلاجات الأوروبية على قسم ثلاجة بارد رطب (يتطلب إزالة الجليد (تلقائيًا) على فترات غير منتظمة) وقسم مجمد (نادرًا ما يكون خاليًا من الصقيع).

(من الأكثر دفئًا إلى الأكثر برودة)

الثلاجات

2 إلى 3 درجات مئوية (35 إلى 38 درجة فهرنهايت)، ولا تزيد عن أقصى درجة حرارة للثلاجة عند 5 درجات مئوية (41 درجة فهرنهايت)

مجمدة، إمكانية الوصول إليها

-23 إلى -15 درجة مئوية (-10 إلى +5 درجة فهرنهايت)

مجمدة، غرفة معيشة

-23 إلى -18 درجة مئوية (-10 إلى 0 درجة فهرنهايت)

مجمدة، آيس كريم

-29 إلى -23 درجة مئوية (-20 إلى -10 درجة فهرنهايت)

• مبرد تبريد : أقل من -153 درجة مئوية (-243.4 درجة فهرنهايت)
• ثلاجة التخفيف : حتى -273.148 درجة مئوية (-459.6664 درجة فهرنهايت)

إن التخلص من الثلاجات القديمة يشكل مصدر قلق بيئي متزايد الأهمية ــ في البداية لأن سائل التبريد الفريون يلحق الضرر بطبقة الأوزون ــ ولكن مع تآكل ثلاجات الجيل الأقدم، فإن تدمير العزل الذي يحمل مركبات الكلورو فلورو كربون يسبب القلق أيضاً. تستخدم الثلاجات الحديثة عادة سائل تبريد يسمى HFC-134a ( 1,1,1,2-رباعي فلورو الإيثان )، وهو لا يستنزف طبقة الأوزون، على عكس الفريون. وأصبح سائل التبريد R-134a نادراً للغاية في أوروبا، حيث يتم استخدام سوائل تبريد أحدث بدلاً من ذلك. وغاز التبريد الرئيسي المستخدم الآن هو R-600a (المعروف أيضاً باسم الأيزوبيوتان )، والذي يكون تأثيره على الغلاف الجوي أقل إذا تم إطلاقه. وكانت هناك تقارير عن انفجار ثلاجات إذا تسرب سائل التبريد الأيزوبيوتان في وجود شرارة. إذا تسرب سائل التبريد إلى الثلاجة، في الأوقات التي لا يتم فيها فتح الباب (مثل أثناء الليل)، يمكن أن يتراكم تركيز سائل التبريد في الهواء داخل الثلاجة لتكوين خليط متفجر يمكن إشعاله إما عن طريق شرارة من منظم الحرارة أو عندما يضيء الضوء عند فتح الباب، مما يؤدي إلى حالات موثقة من أضرار جسيمة في الممتلكات وإصابات أو حتى الوفاة من الانفجار الناتج. ^[62]

يتم تنظيم التخلص من الثلاجات المهملة، وغالبًا ما يفرض إزالة الأبواب لأسباب تتعلق بالسلامة. اختنق الأطفال الذين يلعبون لعبة الغميضة أثناء اختبائهم داخل الثلاجات المهملة، وخاصة الموديلات القديمة ذات الأبواب المزودة بمزالج، في ظاهرة تسمى موت الثلاجة . منذ 2 أغسطس 1956، بموجب القانون الفيدرالي الأمريكي، لم يعد يُسمح بإغلاق أبواب الثلاجة ويمكن فتحها من الداخل. ^[63] تستخدم الوحدات الحديثة حشية باب مغناطيسية تحافظ على الباب مغلقًا ولكنها تسمح بدفعه مفتوحًا من الداخل. ^[64] تم اختراع هذه الحشية وتطويرها وتصنيعها بواسطة ماكس بايرمان (1903-1984) من بيرجيش جلادباخ / ألمانيا. ^{[65] [66]}

فيما يتعلق بتكاليف دورة الحياة الإجمالية، تقدم العديد من الحكومات حوافز لتشجيع إعادة تدوير الثلاجات القديمة. ومن الأمثلة على ذلك برنامج فينيكس للثلاجات الذي تم إطلاقه في أستراليا. وقد قام هذا الحافز الحكومي بجمع الثلاجات القديمة، ودفع المال لأصحابها مقابل "التبرع" بالثلاجة. ثم تم تجديد الثلاجة، ووضع أختام جديدة على أبوابها، وتنظيفها بالكامل وإزالة بعض العناصر، مثل الغطاء الذي يتم ربطه بالجزء الخلفي من العديد من الوحدات القديمة. ثم تم توزيع الثلاجات الناتجة، والتي أصبحت أكثر كفاءة بنسبة 10%، على الأسر ذات الدخل المنخفض. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

على غرار البرنامج الأسترالي، لدى الولايات المتحدة أيضًا برنامج لجمع واستبدال الثلاجات القديمة الأقل كفاءة وغيرها من الأجهزة البيضاء . ^[67] تسعى هذه البرامج إلى جمع الأجهزة الكبيرة التي قد تكون قديمة وغير فعالة أو معطلة، واستبدالها بأجهزة أحدث وأكثر كفاءة. هذا في محاولة لتقليل تكلفة التكلفة الإضافية التي تفرضها هذه الأجهزة على الأسر ذات الدخل المنخفض من خلال استخدامها غير الفعال للطاقة والغاز، فضلاً عن تقليل التلوث الناجم عن الاستخدام المستمر لهذه الأجهزة.

• 
  إعلان عن ثلاجة منزلية ما قبل الكهرباء من إنتاج شركة ماكراي يعود تاريخها إلى عام 1905؛ هذه الشركة التي تأسست عام 1887 لا تزال تعمل حتى يومنا هذا
• 
  ثلاجة "Globe Top" من إنتاج شركة جنرال إلكتريك تعود إلى ثلاثينيات القرن العشرين في منزل إرنست همنغواي
• 
  ثلاجة "Monitor-Top" من إنتاج شركة General Electric، لا تزال قيد الاستخدام، يونيو 2007
• 
  ثلاجة فريجيدير إمبريال "Frost Proof" طراز FPI-16BC-63، ثلاجة علوية/فريزر سفلي بلمسة نهائية من الكروم المصقول للباب، صنعتها شركة جنرال موتورز كندا في عام 1963
• 
  ثلاجة مجمدة جنبًا إلى جنب مع آلة صنع الثلج (2011)

• ريس، جوناثان. أمة التبريد: تاريخ الثلج والأجهزة والمشاريع في أمريكا (دار نشر جامعة جونز هوبكنز؛ 2013) 256 صفحة
• الثلاجات وحفظ الأغذية في الدول الأجنبية. مكتب الإحصاء الأمريكي، وزارة الخارجية. 1890.

• براءة اختراع أمريكية رقم 1,126,605 لجهاز التبريد
• براءة اختراع أمريكية رقم 1,222,170 لجهاز التبريد
• تاريخ الثلاجات والمجمدات محفوظ في 31 مايو 2020 على موقع واي باك مشين
• ثلاجات، متحف العلوم والتكنولوجيا الكندي
• "ثلاجة متحركة، تأتي عندما تناديها". Engadget . سبتمبر 2017 . تم الاسترجاع في 8 مارس 2022 .