جديد

هل كان هناك سباق للحصول على براءة اختراع لاستخدام الفريون كمبرد للثلاجة المنزلية؟

هل كان هناك سباق للحصول على براءة اختراع لاستخدام الفريون كمبرد للثلاجة المنزلية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كانت يد توماس ميدجيلي الابن في اثنين من أكثر الاكتشافات العلمية ضررًا في القرن العشرين: انتشار البنزين المحتوي على الرصاص واستخدام الفريون (كلوروفلوروكربون) كمبرد منزلي.

اقترح أحد الزملاء مؤخرًا أن هناك مخترعًا أو فريقًا آخر يعمل على بديل مبرد منزلي في نفس الوقت الذي يعمل فيه ميدجلي وفريقه ، وأن كلاهما كان يعمل على التغلب على الآخر للحصول على براءة اختراع للحل أولاً.

لقد قضيت وقتًا طويلاً في البحث عن ميدجلي وإرثه ، ولم أشاهد أبدًا أي إشارة إلى "السباق إلى مكتب براءات الاختراع".

هل هناك أي حقيقة في هذا التأكيد؟ على أقل تقدير ، هل كان هناك فريق آخر يعمل على حل؟


تاريخ التكييف

كان هذا الاختراع يعتبر من الرفاهية ، وهو الآن ضروري ، حيث يسمح لنا بتبريد المنازل والشركات والمستشفيات ومراكز البيانات والمختبرات والمباني الأخرى الحيوية لاقتصادنا وحياتنا اليومية. في الواقع ، تعتبر درجة حرارة الهواء مهمة جدًا بالنسبة لنا ، حيث إن 48 في المائة من إجمالي استهلاك الطاقة في المنازل الأمريكية ناتج عن التبريد والتدفئة ، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة.

مثل معظم الاختراقات المهمة ، فإن تكنولوجيا تكييف الهواء التجارية والسكنية الحديثة هي نتيجة سلسلة من التطورات التي قام بها العلماء والمخترعون الذين تحدوا أنفسهم للتوصل إلى حلول إبداعية لمشاكل العصر. قم بالتمرير خلال الجدول الزمني التفاعلي أعلاه واقرأ للتعرف على بعض المعالم الرئيسية في تاريخ تكييف الهواء.

شرور ارتفاع درجات الحرارة

في أربعينيات القرن التاسع عشر ، اقترح الطبيب والمخترع الدكتور جون جوري من فلوريدا فكرة تبريد المدن لتخليص السكان من "شرور ارتفاع درجات الحرارة". يعتقد جوري أن التبريد كان المفتاح لتجنب أمراض مثل الملاريا وجعل المرضى أكثر راحة ، لكن نظامه البدائي لتبريد غرف المستشفيات تطلب شحن الثلج إلى فلوريدا من البحيرات والجداول المتجمدة في شمال الولايات المتحدة.

للتغلب على هذا التحدي اللوجستي المكلف ، بدأ جوري في تجربة مفهوم التبريد الاصطناعي. قام بتصميم آلة تنتج الجليد باستخدام ضاغط يعمل بالحصان أو الماء أو الأشرعة التي تحركها الرياح أو البخار وحصل على براءة اختراع لها في عام 1851. على الرغم من أن جوري لم ينجح في جلب تقنيته الحاصلة على براءة اختراع إلى السوق - ويرجع ذلك أساسًا إلى وفاة كبير الداعمين الماليين له - أرسى اختراعه الأساس لتكييف الهواء والتبريد الحديث.

صفحات مجعدة ، حل ثوري

ظلت فكرة التبريد الصناعي راكدة لعدة سنوات حتى تولى المهندس ويليس كاريير وظيفة من شأنها أن تؤدي إلى اختراع أول وحدة تكييف كهربائية حديثة. أثناء العمل في شركة Buffalo Forge Company في عام 1902 ، تم تكليف Carrier بحل مشكلة الرطوبة التي تسببت في تجعد صفحات المجلات في شركة Sackett-Wilhelms للطباعة الحجرية والنشر في بروكلين.

من خلال سلسلة من التجارب ، صمم كاريير نظامًا يتحكم في الرطوبة باستخدام ملفات التبريد وحصل على براءة اختراع لـ "جهاز معالجة الهواء" ، والذي يمكنه إما ترطيب الهواء (عن طريق تسخين الماء) أو إزالة الرطوبة (عن طريق تبريد الماء). قام باختبار وتنقية تقنيته ، كما ابتكر نظام تحكم آليًا وحصل على براءة اختراع لتنظيم الرطوبة ودرجة حرارة الهواء في مصانع النسيج.

لم يمض وقت طويل قبل أن يدرك كاريير أن التحكم في الرطوبة وتكييف الهواء يمكن أن يفيد العديد من الصناعات الأخرى ، وانفصل في النهاية عن بوفالو فورج ، وشكل شركة كاريير الهندسية مع ستة مهندسين آخرين.

المباني العامة تحصل على البرودة

في معرض سانت لويس العالمي في عام 1904 ، استخدم المنظمون التبريد الميكانيكي لتبريد مبنى ولاية ميسوري. استخدم النظام 35000 قدم مكعب من الهواء في الدقيقة لتبريد القاعة التي تتسع لـ 1000 مقعد والقاعة المستديرة وغرف أخرى داخل مبنى ولاية ميسوري. كانت هذه هي المرة الأولى التي يتعرض فيها الجمهور الأمريكي لمفهوم التبريد المريح. حدث اختراق كبير في تقنية التبريد المريح في عشرينيات القرن الماضي ، عندما توافد الأمريكيون على دور السينما لمشاهدة نجوم هوليوود على الشاشة الفضية.

كانت أنظمة التبريد المبكر للمسارح العامة عبارة عن أنظمة تدفئة تم تعديلها بشكل أساسي بمعدات التبريد التي توزع الهواء البارد من خلال فتحات الأرضية ، مما أدى إلى ظروف رطبة وساخنة في المستويات العليا ودرجات حرارة أكثر برودة عند المستويات المنخفضة ، حيث لجأ المستفيدون أحيانًا إلى لف أقدامهم بالصحف من أجل تبقى دافئا. في عام 1922 ، قامت شركة Carrier Engineering Corporation بتركيب أول نظام تبريد جيد التصميم للمسارح في Metropolitan Theatre في لوس أنجلوس ، والذي يضخ الهواء البارد من خلال فتحات أعلى لتحسين التحكم في الرطوبة والراحة في جميع أنحاء المبنى.

في مايو 1922 في مسرح ريفولي في نيويورك ، طرح كاريير علنًا نوعًا جديدًا من النظام يستخدم مبرد طرد مركزي ، يحتوي على أجزاء متحركة ومراحل ضاغط أقل من الوحدات الموجودة. أدى النظام المبتكر إلى زيادة الموثوقية وخفض تكلفة مكيفات الهواء على نطاق واسع ، مما أدى إلى توسيع استخدامها بشكل كبير في جميع أنحاء البلاد.

جلب التبريد للمنزل

على الرغم من التقدم في تقنيات التبريد ، كانت هذه الأنظمة كبيرة جدًا ومكلفة للمنازل. بناءً على تقنية التبريد ، قدمت Frigidaire مبردًا جديدًا للغرفة بنظام تقسيم إلى السوق في عام 1929 كان صغيرًا بما يكفي للاستخدام المنزلي وشكله مثل خزانة راديو. ومع ذلك ، كان النظام ثقيلًا ومكلفًا ويتطلب وحدة تكثيف منفصلة يتم التحكم فيها عن بُعد. قام فرانك فاوست من جنرال إلكتريك بتحسين هذا التصميم ، حيث طور مبرد غرفة قائم بذاته ، وانتهى الأمر بإنتاج جنرال إلكتريك 32 نموذجًا أوليًا مشابهًا من عام 1930 إلى عام 1931.

في نفس الوقت تقريبًا ، قام توماس ميدجلي وألبرت هين وروبرت ماكناري من جنرال موتورز بتصنيع مبردات مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFC) ، والتي أصبحت أول سوائل تبريد غير قابلة للاشتعال في العالم ، مما أدى إلى تحسين سلامة مكيفات الهواء بشكل كبير. ومع ذلك ، سيتم ربط المواد الكيميائية باستنفاد الأوزون بعد عقود ، وفي النهاية تم التخلص منها من قبل الحكومات في جميع أنحاء العالم بعد بروتوكول مونتريال في التسعينيات. مركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs) ، التي لا تدمر الأوزون ، تكتسب شعبية ولكنها ترتبط في النهاية بتغير المناخ. أدى البحث الأخير الذي أجراه مكتب تقنيات البناء التابع لوزارة الطاقة ومختبر أوك ريدج الوطني إلى إنتاج مبردات وتقنيات جديدة أقل ضررًا على كوكب الأرض.

أصبحت أنظمة التبريد المنزلي أصغر حجمًا بعد H.H. Schultz و J.Q. قدم شيرمان براءة اختراع لوحدة تكييف هواء يمكن وضعها على حافة نافذة. دخلت الوحدات السوق في عام 1932 ولكن لم يتم شراؤها على نطاق واسع بسبب ارتفاع تكلفتها.

ذهب المهندس هنري جالسون إلى تطوير نسخة أكثر إحكاما ورخيصة من مكيفات الهواء للشباك وإنشاء خطوط إنتاج للعديد من الشركات المصنعة. بحلول عام 1947 ، تم بيع 43000 من هذه الأنظمة - وللمرة الأولى ، يمكن لأصحاب المنازل الاستمتاع بتكييف الهواء دون الحاجة إلى إجراء ترقيات باهظة الثمن.

بحلول أواخر الستينيات من القرن الماضي ، كانت معظم المنازل الجديدة تحتوي على تكييف مركزي ، وكانت مكيفات الهواء للشباك في متناول الجميع أكثر من أي وقت مضى ، مما أدى إلى زيادة النمو السكاني في ولايات الطقس الحار مثل أريزونا وفلوريدا. يوجد تكييف الهواء الآن في ما يقرب من 100 مليون منزل أمريكي ، يمثلون 87 في المائة من جميع المنازل ، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة.

معايير الكفاءة تقود إلى التحسينات

مع ارتفاع استخدام مكيفات الهواء في السبعينيات ، ضربت أزمة الطاقة. رداً على ذلك ، أصدر المشرعون قوانين لتقليل استهلاك الطاقة في جميع المجالات ، مما مهد الطريق لبرنامج معايير الأجهزة والمعدات التابع لوزارة الطاقة ، والذي يحدد معيارًا فيدراليًا واحدًا لكفاءة الطاقة لمصنعي مكيفات الهواء بدلاً من خليط من معايير كل ولاية على حدة. .

منذ عام 1992 ، أصدرت وزارة الطاقة معايير حماية لمصنعي مكيفات الهواء المركزية السكنية ومضخات الحرارة. من المتوقع أن يحقق المعيار الأولي حوالي 29 مليار دولار من الوفورات في فاتورة الطاقة من 1993 إلى 2023. ومن المتوقع أن يؤدي المعيار الذي تم تمريره في عام 2006 إلى توفير حوالي 70 مليار دولار في فاتورة الطاقة من عام 2006 إلى عام 2035 وتجنب أكثر من 369 مليون طن متري من الكربون انبعاثات ثاني أكسيد ، ما يعادل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري السنوية لحوالي 72 مليون سيارة.

لقد أدى البرنامج بالفعل إلى تحسينات هائلة في الكفاءة في تقنية تكييف الهواء الجديدة التي ساعدت المستهلكين على توفير الطاقة والمال. في الواقع ، تستخدم مكيفات الهواء الجديدة اليوم طاقة أقل بحوالي 50 بالمائة مما كانت عليه في عام 1990.

مستقبل التكييف

بالإضافة إلى معايير الأجهزة ، يدعم برنامج التقنيات الناشئة التابع لوزارة الطاقة داخل مكتب تقنيات البناء البحث والتطوير التطبيقي الذي يجعل تكييف الهواء أكثر كفاءة واستدامة.

في الوقت الحالي ، يعمل البرنامج على الشيء الكبير التالي في تكييف الهواء: تقنية الضغط بدون بخار ، والتي لا تستخدم مركبات الكربون الهيدروفلورية التي تضر بالبيئة ، مما يبشر بعصر جديد من التبريد. تشير التقديرات إلى أن تقنيات الضغط غير البخاري يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 50 بالمائة.

تعرف على المزيد حول جهود إدارة الطاقة لتحسين كفاءة الطاقة وتقليل التأثير البيئي لتقنيات تكييف الهواء.


تاريخ

قام الصينيون بقص الجليد وتخزينه في حوالي 1000 قبل الميلاد ، وبعد 500 عام ، تعلم المصريون والهنود ترك الأواني الفخارية في الخارج خلال الليالي الباردة لصنع الثلج ، وفقًا لشركة Keep It Cool ، وهي شركة تدفئة وتبريد مقرها ليك بارك بولاية فلوريدا. حضارات أخرى ، مثل الإغريق والرومان والعبرانيين ، خزنت الثلج في حفر وغطتها بمواد عازلة مختلفة ، وفقًا لمجلة هيستوري. في أماكن مختلفة في أوروبا خلال القرن السابع عشر ، وجد الملح الصخري الذائب في الماء ليخلق ظروف تبريد واستخدم في صنع الجليد. في القرن الثامن عشر ، جمع الأوروبيون الثلج في الشتاء ، وملحوه ، ولفوه في الفانيلا ، وخزنه تحت الأرض حيث احتفظ به لأشهر. تم شحن الثلج حتى إلى مواقع أخرى حول العالم ، وفقًا لمقال نُشر عام 2004 في مجلة الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE).

عندما لم يكن الجليد متاحًا أو عمليًا ، استخدم الناس أقبية باردة أو وضعوا البضائع تحت الماء ، وفقًا لمجلة History. قام آخرون ببناء صناديق الثلج الخاصة بهم ، وفقًا لـ Keep It Cool. كانت الصناديق الخشبية مبطنة بالقصدير أو الزنك ومادة عازلة مثل الفلين أو نشارة الخشب أو الأعشاب البحرية ومليئة بالثلج أو الجليد.


التغييرات في المبرد R-22 (الفريون) وكيف يؤثر ذلك عليك

على مدى العقود الأربعة الماضية ، كان المبرد R-22 ، المعروف أيضًا باسم الفريون ، ومركب الكربون الهيدروكلوري فلوري (الهيدروكلوروفلوروكربون) هو المبرد المفضل لمضخات الحرارة السكنية وأنظمة تكييف الهواء. وضع قانون الهواء النظيف الأخير الذي نفذته وكالة حماية البيئة جدولًا زمنيًا للتخلص التدريجي من مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية ، بما في ذلك R-22 ، التي تحتوي على الكلور المدمر للأوزون.

اعتبارًا من يناير 2010 ، لم يعد يتم تصنيع المعدات التي تستخدم المبرد R-22. تقدم الشركات المصنعة للمضخات الحرارية السكنية وأنظمة تكييف الهواء المركزية الآن معدات تستخدم مبردات بديلة صديقة للأوزون. يجب أن يكون مالكو المنازل على دراية بكيفية تأثير هذه التغييرات عليهم بدءًا من التوفر المستقبلي لـ R-22 ، إلى الزيادات المحتملة في أسعار R-22 ، إلى المبردات البديلة الصديقة للأوزون. يجب على مالكي المنازل أخذ هذه التغييرات في الاعتبار عند الحاجة إلى إجراء إصلاحات على المعدات الموجودة وكذلك عندما يفكرون في شراء أنظمة تكييف هواء أو مضخات حرارية جديدة.

لا يسمح قانون الهواء النظيف بتنفيس أي مبرد في الغلاف الجوي أثناء التثبيت أو الخدمة أو إيقاف تشغيل المعدات. هذا يعني أنه يجب & إعادة تدوير R-22 (لإعادة استخدامه في نفس النظام) ، أو استعادته (إعادة امتلاكه إلى نفس مستويات النقاء مثل R-22 الجديدة) ، أو إتلافه. & rdquo بعد عام 2020 ، خدمة R-22 ستعتمد الأنظمة على المبردات المعاد تدويرها. وفقًا لوكالة حماية البيئة (EPA) ، يجب أن يضمن الاستصلاح وإعادة التدوير أن الإمدادات الحالية من R-22 ستستمر لفترة أطول وأن تكون متاحة لخدمة عدد أكبر من الأنظمة.

يمكن الاستمرار في تقديم الخدمات للوحدات الحالية التي تستخدم R-22 بواسطة R-22. لا توجد متطلبات وكالة حماية البيئة لتغيير أو تحويل وحدات R-22 للاستخدام مع المبردات الجديدة غير المستنفدة للمنطقة. لتغيير النظام إلى 410A ، ستحتاج إلى تغيير المكثف (الوحدة الخارجية) ، وملف المبخر ، وخط نحاس المبرد الذي تم ضبطه في معظم الحالات. سيتمكن فنيو الخدمة الذين يقومون بإصلاح التسريبات في النظام من الاستمرار في شحن R-22 في النظام كجزء من الإصلاح بحيث لا يكون هذا التحويل ضروريًا.

مع التخلص التدريجي من R-22 ، يتم إدخال مبردات بديلة غير مستنفدة للأوزون في صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. أحد هذه البدائل هو R-410A. يتم تصنيعها وبيعها تحت أسماء تجارية مختلفة ، بما في ذلك GENETRON و AZ-20 & reg و SUVA 410A & reg و Puron & reg.

هناك مشكلة أخرى يجب أن تكون على دراية بها وهي الزيادات المحتملة في الأسعار لـ R-22. من المتوقع أن يرتفع السعر مع تضاؤل ​​المعروض من المنتجات خلال العشرين سنة القادمة و - 30 سنة. ومع ذلك ، تعتقد وكالة حماية البيئة أنه من غير المحتمل أن يتعرض المستهلكون لارتفاعات كبيرة في الأسعار بسبب طول فترة التخلص التدريجي.

يبلغ متوسط ​​العمر المتوقع لوحدة تكييف الهواء أو المضخة الحرارية حوالي 15 عامًا. ما يعنيه هذا لأصحاب المنازل ، على سبيل المثال ، هو أنك إذا قمت بتثبيت نظام تكييف هواء جديد من طراز R-22 في عام 2002 ، فستتمكن من الحصول على المبرد R-22 لنظامك حتى عام 2020 عندما لن يكون كذلك. أنتجت. هناك احتمالات ، في غضون هذا الوقت الطويل ، ستحتاج إلى نظام جديد ، لذلك يجب ألا تقوم بعملية شراء على الفريون وحده.

سوف تشتمل الأنظمة الجديدة على ضواغط ومكونات أخرى مصممة خصيصًا للاستخدام مع مبردات بديلة محددة. سيتطلب هذا التغيير الكبير في كل من عمليات المنتج والإنتاج اختبارًا وتدريبًا جديدين. يجب أن يدرك المستهلكون أنه يجب تعليم تجار الأنظمة التي تستخدم مبردات بديلة في تقنيات التركيب والخدمة المطلوبة لاستخدام غاز التبريد البديل هذا.

يجب على مالكي المنازل الذين لديهم معدات قديمة ويقررون استبدال نظامهم القديم التفكير بشدة في شراء أنظمة عالية الكفاءة في استخدام الطاقة. ستؤدي الأنظمة الموفرة للطاقة إلى توفير التكاليف. تستخدم مكيفات الهواء الموفرة للطاقة اليوم و rsquos طاقة أقل بكثير لإنتاج نفس الكمية من التبريد. وفقًا لوكالة حماية البيئة ، يمكن للمنتجات التي تحمل علامة Energy Star & reg أن توفر لأصحاب المنازل 10 & ndash 40٪ من فواتير التدفئة والتبريد كل عام.


تبريد

قام مهندسو تكساس بالكثير من الأعمال التجريبية المبكرة في تطوير التبريد التجاري في الولايات المتحدة ، على الرغم من أنه تم الحصول على نظرياتهم من الأوروبيين (لا سيما الاسكتلنديين والإنجليزية والفرنسية). كان تطوير الإنتاج الضخم للجليد الاصطناعي رائدًا في تكساس ولويزيانا. يعود تاريخ التبريد الأكثر إثارة للاهتمام فيما يتعلق بتكساس من 1861 إلى 1885. عندما قطعت الحرب الأهلية إمدادات الجليد الطبيعي من الشمال بسبب الحرب الأهلية ، ظهر رجال بارعون في تكساس ولويزيانا بإبداع في صنع الثلج الميكانيكي وحفظ الطعام. خلال الحرب ، تم شحن آلة امتصاص فرديناند كاري ، التي تم تسجيل براءة اختراعها في فرنسا عام 1859 وفي الولايات المتحدة عام 1860 ، عبر حصار الاتحاد إلى المكسيك وفي النهاية إلى تكساس ، حيث كانت تعمل في سان أنطونيو ولاحقًا في أوستن. وسان سابا. تستخدم آلة Carré مزيجًا من الأمونيا والماء كمبرد. حوالي عام 1865 قام دانيال ليفينجستون هولدن بتركيب آلة كاري في سان أنطونيو وأجرى عليها العديد من التحسينات. قام بتجهيز الآلة بملفات بخارية واستخدم الماء المقطر لإنتاج ثلج صافٍ. بحلول عام 1867 ، كانت ثلاث شركات تصنع ثلجًا صناعيًا في سان أنطونيو. في ذلك الوقت ، لم يكن هناك سوى خمسة مصانع جليد أخرى في الولايات المتحدة بأكملها. في حوالي عام 1866 أو 1867 ، حصلت هولدن على براءة اختراع بيتر هنري فان دير وايد للضغط ، والتي تستخدم الأثير النفطي والنفتا كمبردات ، وفي عام 1869 حصل هولدن على براءة اختراع لتصميماته الخاصة. في ذلك العام ، أشرف أيضًا جزئيًا على تركيب مصنع كاري بسعة ستين طناً في نيو أورلينز. وسع نطاق أنشطته عبر تكساس ولويزيانا والجنوب.

بعد الحرب الأهلية ، شجعت صناعة لحوم الأبقار المتوسعة في تكساس ومولت تطوير عملية التبريد الميكانيكية. قام Andrew Muhl من San Antonio ، بالشراكة مع رجل يُدعى Paggi ، ببناء آلة لصنع الثلج هناك في عام 1867 قبل نقلها إلى Waco في عام 1871. بدأ تطوير التبريد الميكانيكي لصناعة اللحوم في تكساس في أواخر ستينيات القرن التاسع عشر في دالاس مع Thaddeus SC آلات لوي لثاني أكسيد الكربون ، والتي كانت تستخدم لتضخيم البالونات التي صنعها لأغراض عسكرية. باستخدام الثلج الجاف المصنوع من ضواغط ثاني أكسيد الكربون ، صمم Lowe سفينة مبردة ، و وليام تابور، في عام 1868 ، في منافسة مع هنري بيتون هوارد من سان أنطونيو ، لنقل لحوم البقر المبردة والمجمدة إلى نيو أورلينز. باخرة هوارد أغنيس تم تجهيزه بغرفة تخزين باردة ، تبلغ مساحتها 25 قدمًا في 50 قدمًا. بسبب ال وليام تابور سحب الكثير من الماء للرسو في ميناء نيو أورلينز ، كانت سفينة هوارد أول سفينة تشحن لحم البقر بنجاح بواسطة قارب مبرد. عند وصول الشحنة ، أقام هوارد مأدبة في فندق سانت تشارلز في نيو أورلينز في يوليو 1869 وقدم لحوم البقر المنقولة إلى رواد المطعم. نظرًا لأن لوي فشل في إنجاز إنجازه ، لم يحصل على التقدير المناسب لمحاولته ، ومع ذلك ، فإن الإنجاز الفريد لسفينة ثلاجة أنشأ عملية الضاغط للتبريد للسفن التي تنقل اللحوم إلى نيويورك وأوروبا. ثاني أكسيد الكربون غير سام وغير قابل للاشتعال ، وقد استخدم استخدامه كمبرد في الخدمات البحرية حتى القرن العشرين.

بين عامي 1871 و 1881 ، تم تخطيط وإنشاء أول مسلخ مبرد ميكانيكيًا في الولايات المتحدة وتشغيله بنجاح في فولتون ، تكساس ، لغرض تبريد ومعالجة لحوم البقر لشحنها إلى ليفربول ، إنجلترا ، ووجهات أخرى. شارك دانيال ليفينجستون هولدن ، وشقيقه إلبريدج ، ووالد زوج إلبريدج هولدن ، جورج دبليو فولتون ، في تطوير هذه العملية الجديدة لتعبئة وشحن لحوم البقر. رانكين ، من دالاس ودينيسون ، حاصل على العديد من براءات الاختراع في مجال التبريد وشارك في أعمال التبريد مع دانيال هولدن. من عام 1870 إلى عام 1877 عمل رانكين على تطوير خدمة الثلاجة والمسلخ لشحن لحوم البقر المبردة بالسكك الحديدية من تكساس وجريت بلينز.في أواخر عام 1873 ، قامت شركة Texas and Atlantic Refrigeration Company of Denison بأول شحنة ناجحة عبر السكك الحديدية للحوم البقر المبردة عبر البلاد من تكساس إلى نيويورك. انتشر التطور الذي قام به رانكين ورفاقه في تكساس بسرعة إلى مراكز شحن لحوم الأبقار الأخرى في البلاد.

مسقط رأس التبريد بضغط الأمونيا في الولايات المتحدة هو جيفرسون ، تكساس ، حيث أنشأ ديفيد بويل ، في عام 1873 ، أول مصنع لضغط الأمونيا في معمل خشب خفيف. أدت التحسينات التي تم إجراؤها خلال شتاء 1873-1874 إلى إنتاج عالي الجودة جذب الاهتمام الوطني. عندما دمرت آليته بالنار عام 1874 ، غادر بويل تكساس وذهب إلى إلينوي. في النهاية قام بترتيب مع Richard T. Crane من شركة Crane and Company of Chicago لتصنيع آلات الضغط الخاصة به. تم شراء أول جهازين تم إنتاجهما من قبل شركة Capitol Ice في أوستن وريتشارد كينج ، الذي أراد تجربة تبريد اللحوم في King Ranch. في عام 1878 قام تشارلز ج. بيل بتركيب أول آلة امتصاص الجليد في شيرمان ، تكساس.

العامل الأوائل الآخر في تطوير آلات صنع الثلج كان تشارلز أ. زيلكر من سان أنطونيو وأوستن. بعد قدومه إلى أوستن من ولاية إنديانا في عام 1880 ، عمل في مصنع ثلج كان يستخدم آلة كاري التي تم إحضارها من سان أنطونيو. في عام 1882 ، طلب كينغ من زيلكر وشقيقه أندرو ج. الذهاب إلى براونزفيل وتشغيل آلة ضغط الأمونيا بويل في مصنع ثلج اشتراه كينج في عام 1876. عاد زيلكر إلى أوستن في عام 1884 ، وبنى مصنعه الخاص ، واستمر في التحسين و تصميم آلات صنع الثلج من نوع الضاغط. من خلال العمل مع جورج دبليو براكينريدج ، وهو مصرفي في سان أنطونيو ، أنشأ زيلكر مصانع ثلج في أوستن وسان أنطونيو. بعد ذلك قام ببناء مصانع في أي مدينة حيث يمكن أن يجد عددًا كافيًا من الأشخاص الأثرياء ومياه تبريد كافية للضواغط. في عام 1928 ، باع مصانع الثلج الخاصة به (التي تراوحت من تكساس شرقاً إلى أتلانتا ومن الشمال إلى بيتسبرغ) إلى مصالح Samuel Insull ، شيكاغو ، مقابل مليون دولار.

في الجزء الأخير من القرن التاسع عشر ، تم شحن الجليد الطبيعي بالسكك الحديدية من الشمال في سيارات مبردة. توسع إنتاج الفاكهة والخضروات في تكساس بشكل كبير بعد نهاية القرن ، واستخدمت سيارة الثلاجة بشكل فعال في نقل الأطعمة القابلة للتلف إلى المدن خارج الولاية. بحلول عام 1900 ، كان هناك 766 مصنعًا للجليد في الولايات المتحدة ، وتكساس ، مع 77 ، كان لديها أكثر من أي ولاية أخرى. في عام 1900 ، كانت مصانع الثلج لا تزال تستخدم طريقة تبريد الأمونيا المائية. تضمنت الابتكارات في هذه الأنظمة محركات محركات عالية السرعة أكثر كفاءة لضاغطات الأمونيا ومن ثم محركات المحركات الكهربائية. خلال القرن العشرين ، أدى الانتقال إلى أنظمة ضغط البخار السائل إلى خفض التكاليف. كانت الأمونيا لا تزال تستخدم على نطاق واسع في التبريد الصناعي. في بداية العشرينيات من القرن الماضي ، كان هناك انخفاض تدريجي في بيوت الجليد التجارية وزيادة استخدام الثلاجات المنزلية ، خاصة مع امتداد كهربة الريف بعد الحرب العالمية الثانية. في عام 1950 ، كان لدى ما يقرب من 90 بالمائة من عائلات تكساس نوع من التبريد. في الستينيات من القرن الماضي ، كان الاستخدام المتزايد لآلات البيع المبردة الأوتوماتيكية ، وبائعي الثلج الأوتوماتيكي ، وآلات الثلج في المطاعم يحل محل العديد من مصانع الثلج التجارية. بعد الحرب العالمية الثانية ، حلت مركبات الكربون الكلورية فلورية ، غير السامة وغير القابلة للاشتعال ، محل العديد من المبردات الأخرى باعتبارها الوسيلة المفضلة للتبريد. كانت المبردات الكلوروفلوروكربونية معروفة تحت الاسم التجاري الفريون.

كانت اثنتان من أهم الصناعات في تكساس ، وهما مصانع معالجة الأسماك والدواجن ، تعتمدان بشكل كبير على التبريد. بحلول أواخر الستينيات ، كان لدى الولاية ستة وثلاثون مصنعًا لمعالجة الأسماك المجمدة والروبيان في عام 1967 ، كان هناك 67 شركة لتجهيز الدواجن في الولاية. ساهمت صناعة تكساس أيضًا بشكل كبير في تصنيع المبردات ومعدات التبريد. من بين المنتجات المصنوعة في تكساس ، الثلج الجاف ، وصناديق الثلج الصناعية ، وآلات صنع الثلج ، وآلات تكسير الثلج الصناعية ، والثلاجات المنزلية ، ووحدات تكييف الهواء ، التجارية والمنزلية ، وأجزاء مكيفات الهواء. كان ما يقرب من 200 مصنع ثلج لا يزال يعمل في تكساس في عام 1967. وبدلاً من توفير الثلج للمنازل ، كما في الماضي ، وفرت هذه المصانع الثلج لأنشطة أوقات الفراغ وللعمليات التجارية المختلفة.

في التسعينيات ، تم التخلص التدريجي من مركبات الكربون الكلورية فلورية كمبردات. تبين أن ذرات الكلور المستقرة المنبعثة من مركبات الكربون الكلورية فلورية لها آثار ضارة على البيئة عندما تتعرض للأشعة الشمسية ، أي أنها دمرت جزيئات الأوزون ومن المفترض أنها تسببت في تلف طبقة الأوزون على الأرض. بموجب قوانين وكالة حماية البيئة المعدلة المدرجة في قانون الهواء النظيف لعام 1990 ، بدأت القيود المفروضة على بيع الفريون في عام 1992 ، وكان على شركات الخدمات في صناعات تكييف الهواء والتبريد الامتثال للوائح المتعلقة باعتماد الفنيين والحفاظ على المعدات المناسبة. يحظر القانون على أي شخص إطلاق مواد كيميائية مستنفدة للأوزون عن عمد أثناء صيانة أو التخلص من أجهزة تكييف الهواء أو التبريد. توقف إنتاج جميع مركبات الكربون الكلورية فلورية تقريبًا بحلول نهاية عام 1995. واستخدمت مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية بدلاً من مركبات الكربون الكلورية فلورية ، ومع ذلك ، كان من المفترض أن تساهم في "تأثير الاحتباس الحراري". بحلول 15 نوفمبر 1995 ، كان القانون الفيدرالي يتطلب استرداد جميع المبردات من أجهزة التبريد وإعادة تدويرها. قامت بعض المدن في جميع أنحاء الولايات المتحدة بسن قيود أكثر صرامة على المبردات وإصلاح أجهزة التبريد. في أوستن ، على سبيل المثال ، كان لابد من إصلاح الثلاجات التي تسربت 10 في المائة من شحنة الشركة المصنعة الموصى بها في غضون عام. وإلا فلن يتم وضع مبرد جديد فيها.

أوسكار إي أندرسون الابن التبريد في أمريكا (برينستون ، نيو جيرسي: مطبعة جامعة برينستون ، 1953). أوستين Tri Weekly State Gazette، 23 مارس 1870. لويس بارتليت و دبليو آر وولريتش ، التبريد لمهندسي التشغيل في مصانع الثلج والتخزين البارد (أوستن: مكتب أبحاث الهندسة بجامعة تكساس ، 1941). تشارلز تي كلارك ، "تطوير التبريد في تكساس ،" تكساس بيزنس ريفيو 40 (نوفمبر 1966). ماري واتلي كلارك ، "التبريد الأول للحوم البقر ،" كاتلمان، مارس 1947. "الامتثال لقاعدة إعادة تدوير المبردات" في حماية أوزون الستراتوسفير: ملخص القاعدة النهائية (واشنطن: وكالة حماية البيئة الأمريكية ، 1993). نيو أورليانز ديلي بيكايون، ١٣ يوليو ١٨٦٩. دبليو آر وولريتش ، الرجال الذين خلقوا البرد: تاريخ من التبريد (نيويورك: Exposition Press ، 1967).


تاريخ المروحة الكهربائية

مروحة كهربائية كروكر ويلر ، 1 يناير 1892. (ويكيميديا ​​كومنز)

إنه ليس اختراعًا لطالما فكر فيه & # 8217s ، ولكنه دائمًا ما يكون في متناول اليد. عندما ترتفع حرارة الصيف ، ستشعر بالامتنان لإبداع الدكتور ويلر الذي لم يُعلن عنه بعد ، والذي لم يتم تجنيده بعد في قاعة مشاهير المخترعين (والتي ، مع ذلك ، تحظى بمكانة شرف لـ ويليس كاريير ، المخترع من مكيف الهواء - من الواضح أن إنجازًا مستحيل بدون المروحة الكهربائية). الحقيقة ذات الرائحة الكريهة هي أن أسلافنا ، المحرومين من مثل هذه التكنولوجيا ، أمضوا الصيف في جو حار وتفوح منه رائحة العرق.

أوراق اللوتس وريش الطاووس

كان الناس يهوون أنفسهم يدويًا منذ آلاف السنين ، بالطبع - أو ، مثل المصريين القدماء ، جعلوا العبيد يهوونهم بأوراق اللوتس الضخمة. كما استغل المصريون خدعة تهوية الهواء عبر الحصائر الرطبة أو الأوعية المملوءة بالماء للتبريد بالتبخير. فضل الإغريق والرومان ريش الطاووس لتهوية الأباطرة الرومان وأضافوا قوة التبريد للثلج المنقول من جبال الألب.

اخترع اليابانيون مراوح قابلة للطي في القرن الثامن ، ربما تكون مستوحاة من طريقة طي الخفافيش لأجنحتها. لكن ذروة المروحة المحمولة كانت الصين و # 8217s أسرة مينج (1368 إلى 1644) ، عندما كانت المراوح المطلية بشكل رائع هي الغضب. جلب التجار البرتغاليون المشجعين الآسيويين إلى أوروبا في القرن الخامس عشر الميلادي.

كان الصينيون أيضًا روادًا في ميكنة المروحة. حوالي عام 180 بعد الميلاد ، ابتكر مخترع أسرة هان الشهير تينغ هوان مروحة دوارة تستخدم سبع عجلات ، قطر كل منها 10 أقدام ، يمكن بواسطتها لرجل واحد تبريد قاعة بأكملها. تم استخدام المراوح الدوارة اللاحقة ليس فقط للتبريد ، ولكن أيضًا لتذرية الحبوب وتهوية ممرات المناجم.

عادت الفكرة الرومانية للجمع بين المروحة والجليد والثلج إلى الظهور في محاولات القرن التاسع عشر المبكرة لتكييف الهواء. في ثلاثينيات القرن التاسع عشر ، أبالاتشيكولا ، فلوريدا ، الطبيب الأمريكي جون جوري (1803-1855) ، قام بتفجير الهواء فوق دلو من الثلج لتبريد غرف المستشفى لمرضى الملاريا والحمى الصفراء.

عندما تم إطلاق النار على الرئيس جيمس غارفيلد في عام 1881 ، ابتكر مهندسو البحرية الأمريكية وسيلة غريبة تجمع بين مروحة وأقمشة مثلجة ، مما أدى إلى انخفاض درجة حرارة غرفة الرئيس المحتضر # 8217s بمقدار 20 درجة - بينما استهلكوا 436 رطلاً من الجليد في الساعة.

تطوير مراوح كهربائية

لكن كل أجهزة التبريد هذه اعتمدت على مراوح تعمل بالطاقة البشرية أو الخيول. ثم بعد عام من اغتيال Garfield & # 8217s ، اكتشف ويلر (1860-1923) كيفية تطبيق علم الكهرباء الوليدة لإحداث تحول في المعجبين. بالاعتماد على أعمال توماس إديسون ونيكولا تيسلا ، اخترع ويلر مروحة سطح مكتب تتكون من شفرتين - غير مغطاة بأي نوع من القفص الواقي - تعمل بمحرك كهربائي. تم تسويق المروحة من قبل شركة Crocker & amp Curtis Electric Motor Co.

واصل ويلر شهرة في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). في عام 1901 ، اشترى مكتبة J. Latimer Clark ، مهندس كهرباء بريطاني ، وتبرع بها إلى IEEE الأمريكية بشرط أن توفر المجموعة مبنى مناسبًا لإيواء مجموعة كلارك.

مع زيادة قدرها 1.5 مليون دولار من أندرو كارنيجي ، أدى ذلك إلى تأسيس 1907 لمبنى الجمعيات الهندسية في نيويورك. أصبح ويلر فيما بعد رئيسًا لـ IEEE.

في هذه الأثناء ، سقط التطوير الإضافي للمروحة الكهربائية على عاتق Philip H. Diehl ، المهاجر الألماني الذي فقد كل شيء & # 8217d في حريق شيكاغو عام 1871. حصل ديهل على حصص في الساحل الشرقي ، حيث ذهب للعمل في شركة Singer Sewing Machine.

أخذ محرك ماكينة خياطة ، وركب شفرة مروحة وربط كل شيء بالسقف - وبذلك اخترع مروحة السقف ، التي حصل على براءة اختراعها في عام 1887. لاحقًا ، كرئيس لشركته الخاصة ، أضاف ديهل مصباحًا إلى السقف المعجب. في عام 1904 ، وضعت شركة Diehl and Co وصلة كرة مشقوقة على مروحة كهربائية ، مما سمح بإعادة توجيهها بعد ثلاث سنوات ، تطورت هذه الفكرة إلى أول مروحة تتأرجح.

اشتعلت الجماهير بسرعة. بحلول عام 1910 ، كانت شركة Westinghouse تقوم بتسويق مروحة كهربائية للاستخدام المنزلي بزعم أن الكهرباء لتشغيلها لن تكلف سوى ربع بنس واحد في الساعة.

تم تقديم مراوح النوافذ القائمة بذاتها ، المصنوعة من البلاستيك بدلاً من المعدن ، في عام 1934 بواسطة شركة Vent-Axia البريطانية. في عام 1937 ، أدى تطوير صفح بلاستيكي جديد لطلاء شفرات المروحة ، Micarta ، إلى جعل المراوح أكثر هدوءًا وأقل عرضة للالتواء أو التآكل.

البرد الكبير: تكييف الهواء

في هذه الأثناء ، ومع ذلك ، كان كاريير (1876-1950) يتقن الاختراع الذي من شأنه أن يترك مروحة ويلر الكهربائية المتواضعة في غبار التاريخ. ضرب الإلهام كاريير أثناء انتظاره القطار في ليلة باردة ضبابية بحلول الوقت الذي وصل فيه قطاره ، أدرك العلاقة المتبادلة بين درجة الحرارة والرطوبة ونقطة الندى.

قام كاريير ببناء أول مكيف هواء له في يوليو 1902 - ليس لتبريد الناس ، ولكن للحفاظ على الورق باردًا وجافًا في مصنع Sackett-Wilhelms للطباعة في بروكلين. سرعان ما كان اختراع Carrier & # 8217s يبرّد دور السينما والمتاجر الكبرى وحتى الكونغرس الأمريكي بحلول عام 1929.

إلى جانب المصعد ، جعل تكييف الهواء ناطحات السحاب الحديثة عملية. يمكنك حتى أن تقول إن تكييف الهواء غير الأمة ، حيث أدى إلى تبريد الحزام الشمسي الشديد الحرارة ، بحيث يمكن إغراء جحافل من الأمريكيين بالانتقال إلى هناك.

ومع ذلك ، في أجزاء من الصحراء الجنوبية الغربية ، هناك نوع بسيط من المروحة الكهربائية Schuyler Skaats Wheeler & # 8217s يستمر في تبريد الكثير من السكان: مبرد & # 8220swamp ، & # 8221 أو المبرد التبخيري ، الذي تم تطويره في ثلاثينيات القرن الماضي ، ينفخ الهواء عبر الماء - الفوط المبللة - كما فعل المصريون القدماء. عندما يتبخر الماء ، فإنه يمتص الحرارة ويبرد الغرفة ، مما يجعل أجهزة تكييف الهواء غير الضرورية تشير إلى & # 8220 الهواء المبرد. & # 8221

الجدول الزمني

1734 يخترع الفرنسي جون ثيوفيلوس ديساجولييه مروحة مجداف لتهوية المناجم
1882 اخترع Schuyler Skaats Wheeler المروحة الكهربائية
1889 ديهل حصل على براءة اختراع لمروحة السقف
1894 ينشر الأستاذ الألماني هيرمان ريتشل دليل حساب وتصميم منشآت التهوية والتدفئة
1896 يتم إنتاج مراوح بأكثر من نصلتين
1902 ويليس كاريير يخترع مروحة تتأرجح لتكييف الهواء لأول مرة
1911 يكشف كاريير عن المعادلات النفسية العقلانية ، التي لا تزال أساس علم تكييف الهواء
1914 Charles Gates & # 8217 Minneapolis home هو أول منزل مكيف بتكلفة 10000 دولار
1922 يستبدل الناقل الأمونيا بالديلين الأقل خطورة كمبرد
1925 مسرح سينما ريفولي في برودواي في مدينة نيويورك يحصل على تكييف
1931 اخترع الفريون
1940 باكارد هي السيارة الأولى مع خيار & # 8220factory air & # 8221
1953 مبيعات الولايات المتحدة من مكيفات الهواء للشباك تصل إلى مليون


إعادة النظر في علوم ثقب الأوزون

يحيي العلماء ذكرى الاكتشاف قبل 20 عامًا بأن مركبات الكلوروفلوروكربون التي يصنعها الإنسان (CFCs) المستخدمة أساسًا في الثلاجات ومكيفات الهواء كانت مسؤولة عن خلق "ثقب الأوزون" فوق القطب الجنوبي. خلص العلماء إلى أن مركبات الكلوروفلوروكربون سوف تنجرف إلى طبقة الستراتوسفير حيث تنتج مركبات الكلور التي تتفاعل مع جزيئات الجليد وأشعة الشمس لتدمير جزيئات الأوزون التي تحمي السطح من الأشعة فوق البنفسجية المتدفقة من الشمس. في عام 1987 ، اعتمد العالم بروتوكول مونتريال للقضاء في النهاية على إنتاج مركبات الكربون الكلورية فلورية. غالبًا ما يستشهد النشطاء ببروتوكول مونتريال كنموذج لمعاهدة مستقبلية تعالج ظاهرة الاحتباس الحراري من صنع الإنسان من خلال حظر انبعاث غازات الاحتباس الحراري. مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء عام 1995 للعلماء الثلاثة الذين حددوا ارتباط الأوزون / مركبات الكربون الكلورية فلورية.

هذه القصة الأنيقة للتحديد العلمي لسبب من صنع الإنسان لاستنفاد طبقة الأوزون الستراتوسفيرية متبوعًا باستجابة دولية ناجحة للتهديد تتعرض الآن لتحدي بعض الأبحاث الحديثة جدًا. [email protected] (مطلوب من الباطن) يبلغ عن تحليل جديد أجراه ماركوس ريكس ، عالم الغلاف الجوي في معهد ألفريد فيجنر للبحوث القطبية والبحرية في بوتسدام ، ألمانيا ، والذي وجد أن البيانات الخاصة بمعدل تفكك جزيء مهم ، بيروكسيد ثنائي الكلور ( Cl2O2) هو ترتيب من حيث الحجم تقريبًا أقل من المعدل المقبول حاليًا.

ماذا يمكن أن يعني هذا وفقًا لـ طبيعة سجية مقال إخباري هو:

يقول ريكس: "يجب أن يكون لذلك عواقب بعيدة المدى". "إذا كانت القياسات صحيحة ، فلا يمكننا أن نقول أننا نفهم كيف تظهر ثقوب الأوزون." ما هو تأثير النتائج على توقعات سرعة أو مدى استنفاد الأوزون لا يزال غير واضح.

يعد التحلل الضوئي السريع لـ Cl2O2 تفاعلًا رئيسيًا في النموذج الكيميائي لتدمير الأوزون الذي تم تطويره منذ 20 عامًا (انظر الرسم البياني). إذا كان المعدل أقل بكثير مما كان يعتقد سابقًا ، فلن يكون من الممكن إنشاء ما يكفي من جذور الكلور العدوانية لشرح خسائر الأوزون الملحوظة عند خطوط العرض المرتفعة ، كما يقول ريكس. أصبح مدى التناقض واضحًا فقط عندما قام بدمج معدل التحلل الضوئي الجديد في نموذج كيميائي لاستنفاد طبقة الأوزون. كانت النتيجة صدمة: يبدو أن 60 ٪ على الأقل من تدمير الأوزون في القطبين ناتج عن آلية غير معروفة ، حسبما قال ريكس في اجتماع لباحثي الستراتوسفير في بريمن بألمانيا الأسبوع الماضي.

المجموعات الأخرى لم تؤكد بعد معدل التحلل الضوئي الجديد ، لكن اللغز
يسبب بالفعل الكثير من الجدل وعدم اليقين في مجتمع أبحاث الأوزون. يقول جون كراولي ، باحث الأوزون في معهد ماكس بلانك للكيمياء في ماينز بألمانيا: "لقد تم تفجير فهمنا لكيمياء الكلوريد حقًا".

يتفق نيل هاريس ، عالم الغلاف الجوي الذي يرأس وحدة تنسيق أبحاث الأوزون الأوروبية في جامعة كامبريدج بالمملكة المتحدة: "حتى وقت قريب كان كل شيء يبدو وكأنه ملائم بشكل جيد". "الآن فجأة يبدو الأمر وكأن لوحًا خشبيًا قد تم سحبه من جسر." & # 8230

لا شيء يشير حاليًا إلى أن دور مركبات الكربون الكلورية فلورية يجب أن يكون موضع تساؤل ، كما يؤكد ريكس. "لا تزال هناك أدلة دامغة تشير إلى أن الانبعاثات البشرية من مركبات الكربون الكلورية فلورية والهالونات هي سبب فقدان الأوزون. لكننا سنكون على أرضية أكثر ثباتًا إذا تمكنا من تدوين التفاعلات الكيميائية الصحيحة."

بالطبع ، قد يكون بحث ريكس قد أخطأ بطريقة أو بأخرى أو أن آلية كيميائية أخرى تتضمن مركبات الكربون الكلورية فلورية ستكون مسؤولة بشكل رئيسي عن استنفاد طبقة الأوزون. ومع ذلك ، من الجيد أن نضع في اعتبارنا أن جميع النتائج العلمية مؤقتة وقد تتغير في ضوء الأدلة الجديدة.

بالمناسبة ، لأي شخص يهتم بنفسي بشأن ثقب الأوزون / قضية مركبات الكربون الكلورية فلورية ، في الفصل الثامن من كتابي لعام 1993 ، الغش البيئي: الأنبياء الكذبة لنهاية العالم البيئية، استنتجت:

على الرغم من قدر كبير من عدم اليقين العلمي المستمر ، يبدو أن مركبات الكربون الكلورية فلورية تساهم في خلق ثقب الأوزون في القطب الجنوبي وربما في قدر ضئيل من نضوب الأوزون العالمي. إذا سُمح لمركبات الكربون الكلورية فلورية بالتراكم في الغلاف الجوي خلال القرن المقبل ، فقد يؤدي استنفاد طبقة الأوزون في النهاية إلى تكاليف كبيرة. سيتطلب وصول المزيد من الضوء فوق البنفسجي إلى السطح التكيف - التحول إلى أنواع محاصيل جديدة ، على سبيل المثال - وقد يزيد من حدوث سرطان الجلد غير المميت. في ضوء هذه التكاليف ، من المنطقي التخلص التدريجي من استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية.


07-29-2020 يمكن أن يكون قد فقد كل شيء

عنوان: عائلة سباقات قمل أسلوب الحياة بسبب حريق الثلاجة.

فقد غاري مدربه ، وربما فقد متجره وسيارة السباق والمقطورة بسبب حريق انبعث من الثلاجة.

كانت هذه الثلاجة جديدة إلى حد ما ، وكان لها أحدث استدعاءات لسلامة المصنع. هل أدت عمليات الاستدعاء / سلامة المصنع إلى منع الحريق؟


محتويات

تحرير تطوير التكنولوجيا

كان الإيرانيون القدماء من بين أول من اخترعوا شكلاً من أشكال المبرد التبخيري الكبير المسمى yakhchāls باستخدام مساحات تخزين تحت الأرض ، وهي عبارة عن هيكل كبير مقبب فوق الأرض مصنوع من جدران سميكة ومجهز بمصائد الرياح (تسمى "badgirs") ، محصورة في سلسلة أخرى من "القنوات" ، أو أسلوب القناة المستخدم في إيران القديمة. [2] [3]

التبريد الكهربائي المسبق

في العصر الحديث ، قبل اختراع الثلاجة الكهربائية الحديثة ، تم استخدام بيوت الثلج وصناديق الثلج لتوفير تخزين بارد لمعظم أيام العام. كانت موجودة بالقرب من بحيرات المياه العذبة أو مليئة بالثلج والجليد خلال فصل الشتاء ، وكانت ذات يوم شائعة جدًا. لا تزال تستخدم الوسائل الطبيعية لتبريد الأطعمة حتى يومنا هذا. على سفوح الجبال ، يعد الجريان السطحي من ذوبان الجليد طريقة مناسبة لتبريد المشروبات ، وخلال فصل الشتاء يمكن للمرء أن يحافظ على الحليب طازجًا لفترة أطول بمجرد إبقائه في الهواء الطلق. تم استخدام كلمة "ثلاجة" على الأقل منذ القرن السابع عشر [4]

تبريد صناعي

بدأ تاريخ التبريد الصناعي عندما صمم الأستاذ الاسكتلندي ويليام كولين آلة تبريد صغيرة في عام 1755. استخدم كولين مضخة لإنشاء فراغ جزئي فوق وعاء من ثنائي إيثيل إيثر ، والذي يغلي بعد ذلك ، ويمتص الحرارة من الهواء المحيط. [5] خلقت التجربة حتى كمية صغيرة من الثلج ، ولكن لم يكن لها تطبيق عملي في ذلك الوقت.

في عام 1805 ، وصف المخترع الأمريكي أوليفر إيفانز دورة تبريد مغلقة بضغط بخار لإنتاج الجليد عن طريق الأثير تحت التفريغ. في عام 1820 ، قام العالم البريطاني مايكل فاراداي بتسييل الأمونيا والغازات الأخرى باستخدام ضغوط عالية ودرجات حرارة منخفضة ، وفي عام 1834 ، قام جاكوب بيركنز ، أحد المغتربين الأمريكيين في بريطانيا العظمى ، ببناء أول نظام تبريد يعمل بضغط البخار. لقد كان جهازًا ذا دائرة مغلقة يمكن أن يعمل بشكل مستمر. [6] تم إجراء محاولة مماثلة في عام 1842 من قبل الطبيب الأمريكي جون جوري ، [7] الذي بنى نموذجًا أوليًا عمليًا ، لكنه فشل تجاريًا. حصل المهندس الأمريكي ألكسندر توينينج على براءة اختراع بريطانية في عام 1850 لنظام ضغط البخار الذي يستخدم الأثير.

تم بناء أول نظام تبريد عملي بضغط البخار بواسطة جيمس هاريسون ، وهو أسترالي اسكتلندي. 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 بارون في روكي بوينت في جيلونج ، فيكتوريا ، وتبع ذلك أول آلة تجارية لصنع الثلج في عام 1854. كما أدخل هاريسون التبريد التجاري بضغط البخار لمصانع الجعة وتغليف اللحوم المنازل ، وبحلول عام 1861 ، كانت العشرات من أنظمته تعمل.

تم تطوير أول نظام تبريد بامتصاص الغاز باستخدام الأمونيا الغازية المذابة في الماء (المشار إليها باسم "الأمونيا المائية") بواسطة فرديناند كاري من فرنسا في عام 1859 وحصل على براءة اختراع في عام 1860. كارل فون ليندي ، أستاذ الهندسة في الجامعة التكنولوجية بميونخ في ألمانيا ، حصل على براءة اختراع طريقة محسنة لتسييل الغازات في عام 1876. أتاحت عمليته الجديدة استخدام غازات مثل الأمونيا (NH3) وثاني أكسيد الكبريت (SO2) وكلوريد الميثيل (CH3Cl) كمبردات وقد تم استخدامها على نطاق واسع لهذا الغرض حتى أواخر عشرينيات القرن الماضي. [8]

ثلاجات تجارية تحرير

وحدات الثلاجات والمجمدات التجارية ، التي يطلق عليها العديد من الأسماء الأخرى ، كانت قيد الاستخدام لما يقرب من 40 عامًا قبل الطرازات المنزلية الشائعة. استخدموا أنظمة غاز مثل الأمونيا (R-717) أو ثاني أكسيد الكبريت (R-764) ، والتي تسربت في بعض الأحيان ، مما يجعلها غير آمنة للاستخدام المنزلي. تم إدخال ثلاجات منزلية عملية في عام 1915 واكتسبت قبولًا أوسع في الولايات المتحدة في الثلاثينيات مع انخفاض الأسعار وتم إدخال المبردات الاصطناعية غير السامة وغير القابلة للاشتعال مثل الفريون 12 (R-12). ومع ذلك ، فقد تسبب R-12 في إتلاف طبقة الأوزون ، مما دفع الحكومات إلى إصدار حظر على استخدامه في الثلاجات وأنظمة تكييف الهواء الجديدة في عام 1994. وكان البديل الأقل ضررًا لـ R-12 ، R-134a (رباعي فلورو الإيثان) أمرًا شائعًا يستخدم منذ عام 1990 ، ولكن لا يزال R-12 موجودًا في العديد من الأنظمة القديمة حتى يومنا هذا.

الثلاجة التجارية الشائعة هي مبرد المشروبات ذو الواجهة الزجاجية. عادةً ما يتم تصميم هذا النوع من الأجهزة لظروف إعادة تحميل محددة مما يعني أن لديهم نظام تبريد أكبر بشكل عام. هذا يضمن أنهم قادرون على التعامل مع كمية كبيرة من المشروبات وفتح الباب بشكل متكرر. نتيجة لذلك ، من الشائع أن تستهلك هذه الأنواع من الثلاجات التجارية طاقة تزيد عن 4 كيلو وات ساعة في اليوم. [ بحاجة لمصدر ] كفاءة الثلاجات التجارية تعتمد بشكل أساسي على الضاغط الذي يتحرك. يمكن أن تسبب الثلاجات ضررًا تقنيًا للضاغط في بعض الحالات. يمكن ترميمه أو تركيبه مرة أخرى ، حسب درجة الضرر. يمكن أن تظل أنواع الضرر الأخرى ، مثل تسرب المبرد ، غير مكتشفة حتى ظهور مشاكل خطيرة. تعد المخاوف الصحية من أهم هذه المشكلات ، حيث يكون تسمم الفريون أكثرها إثارة للقلق. لاكتشاف التسريبات الضارة في وقت مبكر ، يجب مراقبة مستويات الفريون بانتظام. يجب أن تتجنب الصيانة الروتينية المنتظمة مخاطر حفظ المنتجات الغذائية في درجة الحرارة المناسبة. حتى أدنى تغيير في الظروف يمكن أن يؤثر على الاتساق ، مما يؤدي إلى انتهاكات لسلامة الأغذية والعقوبات المحتملة.

يمكن تجديد الثلاجة التالفة وإعادة استخدامها لأغراض تخزين الطعام وتبريده. يمكن تصحيح الضرر الذي حدث ، مثل تسرب المبرد ، وتسرب الضاغط ، وإعادة استخدامه.

ثلاجات سكنية تحرير

في عام 1913 ، اخترع فريد دبليو وولف ثلاجات للاستخدام المنزلي والمنزلي من فورت واين بولاية إنديانا ، مع نماذج تتكون من وحدة تم تركيبها فوق صندوق ثلج. [9] [10] في عام 1914 ، قدم المهندس ناثانيال بويلز من ديترويت بولاية ميشيغان فكرة لوحدة تبريد كهربائية عملية ، والتي أصبحت فيما بعد أساس كلفيناتور. اخترع ألفريد ميلوز ثلاجة قائمة بذاتها ، 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 أنشأ شركة فريجيدير لإنتاج الثلاجات بكميات كبيرة . في عام 1918 ، قدمت شركة Kelvinator أول ثلاجة بأي نوع من أنواع التحكم الآلي. اخترع بالتزار فون بلاتن وكارل مونترز من السويد ثلاجة الامتصاص في عام 1922 ، بينما كانا لا يزالان طلابًا في المعهد الملكي للتكنولوجيا في ستوكهولم. أصبح نجاحًا عالميًا وتم تسويقه بواسطة Electrolux. ومن بين الرواد الآخرين تشارلز تيلير وديفيد بويل وراؤول بيكتيت. كان كارل فون ليندي أول من حصل على براءة اختراع وصنع ثلاجة عملية وصغيرة الحجم.

تتطلب هذه الوحدات المنزلية عادةً تركيب الأجزاء الميكانيكية والمحرك والضاغط في الطابق السفلي أو في غرفة مجاورة أثناء وجود الصندوق البارد في المطبخ. كان هناك نموذج عام 1922 يتكون من صندوق خشبي بارد ، وضاغط مبرد بالماء ، وصينية مكعبات ثلج ، وحجرة 9 أقدام مكعبة (0.25 م 3) ، وتكلفتها 714 دولارًا. (تكلف موديل 1922 من طراز T Ford حوالي 476 دولارًا). وبحلول عام 1923 ، استحوذت شركة Kelvinator على 80 في المائة من سوق الثلاجات الكهربائية. أيضا في عام 1923 قدمت فريجيدير أول وحدة قائمة بذاتها. في نفس الوقت تقريبًا بدأت تظهر الخزانات المعدنية المغطاة بالخزف. تم تقديم صواني مكعبات الثلج أكثر فأكثر خلال عشرينيات القرن الماضي وحتى هذا الوقت لم يكن التجميد وظيفة إضافية للثلاجة الحديثة.

كانت أول ثلاجة شهدت استخدامًا واسع النطاق هي ثلاجة جنرال إلكتريك "مونيتور-توب" التي تم تقديمها في عام 1927 ، كما يطلق عليها ، من قبل الجمهور ، بسبب تشابهها مع برج البندقية على السفينة الحربية الحديدية يو إس إس. مراقب من ستينيات القرن التاسع عشر. [12] تم وضع مجموعة الضاغط ، التي تنبعث منها قدرًا كبيرًا من الحرارة ، فوق الخزانة ، وتحيط بها حلقة زخرفية. تم إنتاج أكثر من مليون وحدة. تستخدم هذه الثلاجات ، كوسيلة للتبريد ، إما ثاني أكسيد الكبريت الذي يسبب تآكلًا للعين وقد يتسبب في فقدان البصر ، وحروق وآفات جلدية مؤلمة ، أو فورمات الميثيل ، وهو شديد الاشتعال ، وضار بالعينين ، وسام في حالة استنشاقه أو استنشاقه. ابتلع. [13]

أدى إدخال الفريون في العشرينات من القرن الماضي إلى توسيع سوق الثلاجات خلال الثلاثينيات من القرن الماضي ووفر بديلاً أكثر أمانًا ومنخفض السمية للمبردات المستخدمة سابقًا. أصبحت المجمدات المنفصلة شائعة خلال الأربعينيات من القرن الماضي ، وكان المصطلح الشائع في ذلك الوقت للوحدة هو a تجمد قوي. هذه الأجهزة ، أو الأجهزة، لم تدخل في الإنتاج الضخم للاستخدام في المنزل إلا بعد الحرب العالمية الثانية. [14] شهدت الخمسينات والستينات تطورات تقنية مثل إزالة الجليد تلقائيًا وصنع الثلج تلقائيًا. تم تطوير ثلاجات أكثر كفاءة في السبعينيات والثمانينيات ، على الرغم من أن القضايا البيئية أدت إلى حظر المبردات شديدة الفعالية (الفريون). كانت نماذج الثلاجة المبكرة (من عام 1916) تحتوي على حجرة باردة لصواني مكعبات الثلج. منذ أواخر عشرينيات القرن الماضي ، تمت معالجة الخضروات الطازجة بنجاح من خلال التجميد من قبل شركة Postum Company (الشركة الرائدة في General Foods) ، التي اكتسبت التكنولوجيا عندما اشترت حقوق طرق التجميد الطازجة الناجحة لكلارنس بيردسي.

في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت معظم الثلاجات بيضاء ، ولكن منذ منتصف الخمسينيات وحتى يومنا هذا ، وضع المصممون والمصنعون الألوان على الثلاجات. في أواخر الخمسينيات / أوائل الستينيات ، أصبحت ألوان الباستيل مثل الفيروز والوردي شائعة ، وكان طلاء الكروم المصقول (على غرار التشطيب غير القابل للصدأ) متاحًا في بعض الطرز. في أواخر الستينيات وطوال السبعينيات ، كانت ألوان الألوان الترابية شائعة ، بما في ذلك Harvest Gold و Avocado Green واللوز. في الثمانينيات ، أصبح اللون الأسود من المألوف. في أواخر التسعينيات ، أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ رائجًا. منذ عام 1961 ، حاولت مجموعة Color Marketing Group تنسيق ألوان الأجهزة والسلع الاستهلاكية الأخرى.

الفريزر تستخدم الوحدات في المنازل وفي الصناعة والتجارة. الأطعمة المخزنة في أو أقل من -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) آمنة إلى أجل غير مسمى. [15] معظم المجمدات المنزلية تحافظ على درجات حرارة من -23 إلى -18 درجة مئوية (-9 إلى 0 درجة فهرنهايت) ، على الرغم من أن بعض وحدات المجمد فقط يمكن أن تصل إلى -34 درجة مئوية (-29 درجة فهرنهايت) وأقل. لا تحقق مجمدات الثلاجة عمومًا أقل من 23 درجة مئوية (9 درجة فهرنهايت) ، نظرًا لأن حلقة التبريد نفسها تخدم كلا الجزأين: يؤدي خفض درجة حرارة حجرة المجمد 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 وحدات عمودية تشبه الثلاجة ، أو صناديق (مع غطاء أو باب في الأعلى ، مما يضحي بالراحة من أجل الكفاءة والحصانة الجزئية لانقطاع التيار الكهربائي). [16] تأتي العديد من المجمدات العمودية الحديثة مع موزع ثلج مدمج في أبوابها. تتضمن بعض الطرز عالية الجودة شاشات وعناصر تحكم ترموستات ، وأحيانًا أجهزة تلفزيون بشاشات مسطحة أيضًا.

تم إدخال المجمدات المنزلية كمقصورات منفصلة (أكبر من اللازم لمكعبات الثلج فقط) ، أو كوحدات منفصلة ، في الولايات المتحدة في عام 1940. أصبحت الأطعمة المجمدة ، التي كانت في السابق عنصرًا فاخرًا ، شائعة.

يوضح الجدول التالي الإنتاج العالمي لوحدات الثلاجات المنزلية اعتبارًا من عام 2005. [17]

دولة إنتاج عام
الصين 29,871,000 2005
الولايات المتحدة الأمريكية 11,639,000 2003
إيطاليا 7,201,000 2004
كوريا الجنوبية 7,122,000 2004
ديك رومى 4,867,000 2003
الهند 3,715,000 2003
البرازيل 3,544,000 2003
اليابان 2,821,000 2005
المكسيك 2,291,000 2004
تايلاند 2,246,000 1996
ألمانيا 2,061,000 2004
هنغاريا 1,625,000 2004
بولندا 1,618,000 2005
إسبانيا 1,269,000 1995
رومانيا 1,169,000 2005
بيلاروسيا 995,000 2005
سلوفينيا 863,000 1995
مصر 808,000 2003
المملكة المتحدة 745,000 2003
جنوب أفريقيا 711,000 2003
السويد 639,000 2004
أوكرانيا 562,000 1995
فرنسا 544,000 2003
أستراليا 423,000 1995
البرتغال 399,000 2004
بلغاريا 353,000 2005
سلوفاكيا 330,000 1995
إندونيسيا 291,000 1995
ماليزيا 187,000 2003
الجزائر 150,000 2003
ليتوانيا 107,000 2004
فنلندا 104,000 1995
الأرجنتين 49,000 1995
جمهورية مولدوفا 24,300 1995
أوزبكستان 18,600 1995
أذربيجان 13,400 2005
كازاخستان 10,900 1995
طاجيكستان 50 1995

ثلاجات الضاغط تحرير

تستخدم دورة ضغط البخار في معظم الثلاجات المنزلية والثلاجات والمجمدات. في هذه الدورة ، يدخل المبرد المتداول مثل R134a إلى ضاغط كبخار منخفض الضغط عند درجة حرارة الثلاجة الداخلية أو أقل قليلاً. يتم ضغط البخار ويخرج من الضاغط كبخار عالي الضغط شديد التسخين. ينتقل البخار المحمص تحت الضغط من خلال الملفات أو الأنابيب التي يتكون منها مكثف يتم تبريد الملفات أو الأنابيب بشكل سلبي عن طريق التعرض للهواء في الغرفة. يقوم المكثف بتبريد البخار الذي يسيل. عندما يغادر المبرد المكثف ، فإنه لا يزال تحت الضغط ولكنه الآن أعلى قليلاً من درجة حرارة الغرفة. يُدفع المبرد السائل هذا من خلال جهاز قياس أو خنق ، يُعرف أيضًا باسم صمام التمدد (بشكل أساسي انقباض حجم ثقب الدبوس في الأنبوب) إلى منطقة ذات ضغط أقل بكثير. يؤدي الانخفاض المفاجئ في الضغط إلى تبخر فلاش يشبه الانفجار لجزء (عادةً حوالي نصف) من السائل. يتم سحب الحرارة الكامنة التي يمتصها هذا التبخر الفلاش في الغالب من مادة التبريد السائلة الثابتة المجاورة ، وهي ظاهرة تُعرف باسم التبريد التلقائي. يستمر المبرد البارد والمبخر جزئيًا عبر ملفات أو أنابيب وحدة المبخر. تنفخ مروحة الهواء من الحجرة ("صندوق الهواء") عبر هذه الملفات أو الأنابيب ويتبخر المبرد تمامًا ، مما يسحب مزيدًا من الحرارة الكامنة من هواء الصندوق. يتم إرجاع هذا الهواء المبرد إلى الثلاجة أو حجرة الفريزر ، وبالتالي يحافظ على هواء الصندوق باردًا. لاحظ أن الهواء البارد في الثلاجة أو الفريزر لا يزال أكثر دفئًا من المبرد في المبخر. يترك المبرد المبخر ، وهو الآن يتبخر بالكامل ويتم تسخينه قليلاً ، ويعود إلى مدخل الضاغط لمواصلة الدورة.

تعتبر الثلاجات المنزلية الحديثة موثوقة للغاية لأن المحرك والضاغط مدمجان داخل حاوية ملحومة ، "وحدة محكمة الغلق" ، مع تقليل احتمالية حدوث تسرب أو تلوث بشكل كبير. وبالمقارنة ، فإن ضواغط التبريد المقترنة خارجيًا ، مثل تلك الموجودة في تكييف هواء السيارات ، تتسرب حتمًا السوائل ومواد التشحيم عبر أختام العمود. وهذا يؤدي إلى الحاجة إلى إعادة الشحن بشكل دوري ، وفي حالة التجاهل ، قد يؤدي ذلك إلى فشل الضاغط.

تصميمات المقصورة المزدوجة تحرير

تحتاج الثلاجات التي تحتوي على جزأين إلى تصميم خاص للتحكم في تبريد حجيرات الثلاجة أو الفريزر. عادةً ما يتم تثبيت الضواغط وملفات المكثف في الجزء العلوي من الخزانة ، بمروحة واحدة لتبريدهما معًا. يحتوي هذا الترتيب على بعض الجوانب السلبية: لا يمكن التحكم في كل حجرة بشكل مستقل ويتم خلط هواء الثلاجة الأكثر رطوبة بهواء المجمد الجاف. [18]

يقدم عدد قليل من الشركات المصنعة نماذج ضاغط مزدوج. تحتوي هذه الطرز على مقصورات منفصلة للمجمد والثلاجة تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض ، ويتم تثبيتها أحيانًا داخل خزانة واحدة. لكل منها ضاغط منفصل ، ولفائف مكثف ومبخر ، وعزل ، وثرموستات ، وباب.

يستخدم الهجين بين التصميمين مروحة منفصلة لكل حجرة ، وهي طريقة المروحة المزدوجة. القيام بذلك يسمح بالتحكم المنفصل وتدفق الهواء على نظام ضاغط واحد.

ثلاجات الامتصاص تحرير

تعمل ثلاجة الامتصاص بشكل مختلف عن ثلاجة الضاغط ، باستخدام مصدر حرارة ، مثل احتراق غاز البترول المسال أو الطاقة الحرارية الشمسية أو عنصر التسخين الكهربائي. تعتبر مصادر الحرارة هذه أكثر هدوءًا من محرك الضاغط في الثلاجة النموذجية. قد تكون المروحة أو المضخة هي الأجزاء الميكانيكية المتحركة الوحيدة التي تعتمد على الحمل الحراري ويعتبر غير عملي.

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

ثلاجات بلتيير

يستخدم تأثير بلتيير الكهرباء لضخ الحرارة مباشرة ، تستخدم الثلاجات التي تستخدم هذا النظام أحيانًا للتخييم ، أو في المواقف التي لا يُسمح فيها بالضوضاء. يمكن أن تكون صامتة تمامًا (إذا لم يتم تركيب مروحة لتدوير الهواء) ولكنها أقل كفاءة في استخدام الطاقة من الطرق الأخرى.

ثلاجات درجة حرارة منخفضة للغاية

تستخدم المجمدات "شديدة البرودة" أو "درجة حرارة منخفضة جدًا (ULT)" (عادةً -80 درجة مئوية أو -86 درجة مئوية) ، كما تستخدم لتخزين العينات البيولوجية ، بشكل عام مرحلتين من التبريد ، ولكن في سلسلة. تستخدم مرحلة درجة الحرارة المنخفضة الميثان ، أو غازًا مشابهًا ، كمبرد ، مع الاحتفاظ بمكثفها عند حوالي -40 درجة مئوية بواسطة المرحلة الثانية التي تستخدم مبردًا أكثر تقليدية. تشمل العلامات التجارية المعروفة Forma و Revco (كلاهما الآن Thermo Scientific). لدرجات حرارة أقل بكثير (حوالي -196 درجة مئوية) ، عادة ما تشتري المختبرات النيتروجين السائل ، المحفوظ في دورق ديوار ، حيث يتم تعليق العينات. يمكن أن تصل درجة حرارة مجمدات الصدر المبردة إلى -150 درجة مئوية ، وقد تشتمل على احتياطي من النيتروجين السائل.

ثلاجات أخرى تحرير

تشمل بدائل دورة ضغط البخار غير الموجودة في الإنتاج الضخم الحالي ما يلي:

تحتوي العديد من الثلاجات / المجمدات الحديثة على مجمد في الأعلى وثلاجة في الأسفل. تستخدم معظم ثلاجات التجميد - باستثناء طرازات إذابة الجليد اليدوية أو الوحدات الأرخص - ما يبدو أنهما منظمتان ترموستات. يتم التحكم بدرجة حرارة حجرة الثلاجة فقط بشكل صحيح. عندما تصبح الثلاجة ساخنة جدًا ، يبدأ منظم الحرارة في عملية التبريد وتقوم المروحة بتدوير الهواء حول الفريزر. خلال هذا الوقت ، تصبح الثلاجة أيضًا أكثر برودة. يتحكم مقبض التحكم في الفريزر فقط في كمية الهواء التي تتدفق إلى الثلاجة عبر نظام المثبط. [٢٠] سيؤدي تغيير درجة حرارة الثلاجة عن غير قصد إلى تغيير درجة حرارة المجمد في الاتجاه المعاكس. [بحاجة لمصدر] لن يؤثر تغيير درجة حرارة المجمد على درجة حرارة الثلاجة. يمكن أيضًا ضبط أداة التحكم في المجمد للتعويض عن أي ضبط للثلاجة.

هذا يعني أن الثلاجة قد تصبح دافئة جدًا. ومع ذلك ، نظرًا لأنه لا يتم تحويل سوى كمية كافية من الهواء إلى حجرة الثلاجة ، فعادة ما يكتسب الفريزر درجة الحرارة المحددة بسرعة ، ما لم يتم فتح الباب. عند فتح باب ، سواء في الثلاجة أو الفريزر ، تتوقف المروحة في بعض الوحدات على الفور لمنع تراكم الصقيع المفرط على ملف مبخر الفريزر ، لأن هذا الملف يقوم بتبريد منطقتين. عندما يصل الفريزر إلى درجة الحرارة ، تنطفئ الوحدة بغض النظر عن درجة حرارة الثلاجة. لا تستخدم الثلاجات المحوسبة الحديثة نظام المثبط. يدير الكمبيوتر سرعة المروحة لكلا الجزأين ، على الرغم من استمرار تدفق الهواء من المجمد.

قد تشمل الثلاجات الأحدث ما يلي:

كانت حجرات المجمد القديمة هذه هي جسم التبريد الرئيسي للثلاجة ، وحافظت فقط على درجة حرارة حوالي -6 درجة مئوية (21 درجة فهرنهايت) ، وهي مناسبة لحفظ الطعام لمدة أسبوع.

  • سخان الزبدة: في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، تم تسجيل براءة اختراع مكيف الزبدة ونشرها المخترع Nave Alfred E. وكان من المفترض أن توفر هذه الميزة "وعاء تخزين طعام جديد ومحسّن لتخزين الزبدة أو ما شابه ، والتي يمكن إزالتها بسرعة وسهولة من خزانة الثلاجة لغرض التنظيف ". [21] بسبب الاهتمام الكبير بالاختراع ، بدأت الشركات في المملكة المتحدة ونيوزيلندا وأستراليا في تضمين الميزة في الإنتاج الضخم للثلاجات وسرعان ما أصبحت رمزًا للثقافة المحلية. ومع ذلك ، لم يمض وقت طويل على إزالته من الإنتاج ، وفقًا للشركات ، كانت هذه هي الطريقة الوحيدة لتلبية اللوائح البيئية الجديدة ووجدوا أنه من غير الفعال أن يكون لديهم جهاز لتوليد الحرارة داخل ثلاجة تجارية.

تضمنت التطورات اللاحقة وحدات ثلج أوتوماتيكية ووحدات تجميد مجزأة ذاتيًا.

تُصنع الثلاجات والمجمدات المنزلية لتخزين الطعام بأحجام مختلفة. من بين أصغرها ثلاجة 4 لتر بلتيير تم الإعلان عنها على أنها قادرة على حمل 6 علب من البيرة. يبلغ ارتفاع الثلاجة المنزلية الكبيرة ارتفاع الشخص وقد يصل عرضها إلى حوالي 1 متر وبسعة 600 لتر. بعض الطرز المخصصة للأسر الصغيرة تتلاءم مع أسطح عمل المطبخ ، وعادة ما يبلغ ارتفاعها حوالي 86 سم. يمكن دمج الثلاجات مع المجمدات ، إما مكدسة مع ثلاجة أو مجمد فوق أو أسفل أو جنبًا إلى جنب. قد تحتوي الثلاجة التي لا تحتوي على حجرة تخزين الطعام المجمد على قسم صغير فقط لصنع مكعبات الثلج.قد تحتوي المجمدات على أدراج لتخزين الطعام فيها ، أو قد لا تحتوي على أقسام (مجمدات أفقية).

قد تكون الثلاجات والمجمدات قائمة بذاتها أو مدمجة في المطبخ.

هناك ثلاث فئات متميزة من الثلاجة شائعة:

ثلاجات الضاغط تحرير

  • تعد ثلاجات الضاغط هي النوع الأكثر شيوعًا التي تحدث ضوضاء ملحوظة ، ولكنها أكثر كفاءة وتعطي تأثير تبريد أكبر. تعد ثلاجات الضاغط المحمولة للمركبات الترفيهية (RV) واستخدام التخييم باهظة الثمن ولكنها فعالة وموثوقة. يمكن تصنيع وحدات التبريد للتطبيقات التجارية والصناعية بأحجام وأشكال وأنماط مختلفة لتناسب احتياجات العملاء. قد يكون للثلاجات التجارية والصناعية ضواغط موجودة بعيدًا عن الخزانة (على غرار مكيفات الهواء المنفصلة) لتقليل إزعاج الضوضاء وتقليل الحمل على تكييف الهواء في الطقس الحار.

ثلاجة امتصاص تحرير

    يمكن استخدامها في الكرفانات والمقطورات ، والمساكن التي تفتقر إلى الكهرباء ، مثل المزارع أو الكبائن الريفية ، حيث لها تاريخ طويل. قد يتم تشغيلها بواسطة أي مصدر حرارة: الغاز (الطبيعي أو البروبان) أو الكيروسين شائع. غالبًا ما تحتوي النماذج المصممة للاستخدام في التخييم و RV على خيار التشغيل (بشكل غير فعال) على طاقة بطارية 12 فولت.

ثلاجات بلتيير تحرير

    تعمل بالكهرباء ، عادةً 12 فولت تيار مستمر ، ولكن تتوفر مبردات النبيذ التي تعمل بالتيار الكهربائي. تعتبر ثلاجات بلتيير غير مكلفة ولكنها غير فعالة وتصبح أكثر فاعلية بشكل تدريجي مع زيادة تأثير التبريد ، وقد يكون الكثير من عدم الكفاءة هذا مرتبطًا بفرق درجة الحرارة عبر المسافة القصيرة بين الجانبين "الساخن" و "البارد" لخلية بلتيير. تستخدم ثلاجات بلتيير عمومًا المشتتات الحرارية والمراوح لخفض هذا الفارق ، والضوضاء الوحيدة الناتجة تأتي من المروحة. يؤدي عكس قطبية الجهد المطبق على خلايا بلتيير إلى تأثير التسخين بدلاً من التبريد.

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

تعديل الثلاجة المغناطيسية

    هي ثلاجات تعمل على التأثير المغنطيسي. يتم تشغيل تأثير التبريد عن طريق وضع سبيكة معدنية في مجال مغناطيسي. [22] هي ثلاجات تستخدم محركات / مولدات طنين ترددية خطية لتوليد صوت يتم تحويله إلى حرارة وباردة باستخدام غاز الهيليوم المضغوط. يتم التخلص من الحرارة وتوجيه البرودة إلى الثلاجة.

في المنزل بدون تكييف الهواء (تدفئة و / أو تبريد) تستهلك الثلاجات طاقة أكثر من أي جهاز منزلي آخر. [23] في أوائل التسعينيات ، أقيمت مسابقة بين كبرى الشركات المصنعة لتشجيع كفاءة الطاقة. [24] تستخدم الطرازات الأمريكية الحالية المؤهلة لبرنامج Energy Star طاقة أقل بنسبة 50٪ من متوسط ​​الطرازات المصنوعة في عام 1974. [25] تستهلك الوحدة الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة المصنوعة في الولايات المتحدة حوالي نصف كيلوواط / ساعة يوميًا (ما يعادل 20 W باستمرار). [26] ولكن حتى الوحدات العادية فعالة جدًا ، فإن بعض الوحدات الأصغر تستخدم أقل من 0.2 كيلو وات في الساعة يوميًا (ما يعادل 8 وات بشكل مستمر). قد تستخدم الوحدات الأكبر ، خاصة تلك التي تحتوي على مجمدات كبيرة وصانعات ثلج ، ما يصل إلى 4 كيلو واط / ساعة يوميًا (ما يعادل 170 واط بشكل مستمر). يستخدم الاتحاد الأوروبي علامة تصنيف إلزامية لكفاءة الطاقة قائمة على الحروف بدلاً من Energy Star ، وبالتالي يتم تصنيف ثلاجات الاتحاد الأوروبي في نقطة البيع وفقًا لمدى كفاءتها في استخدام الطاقة.

بالنسبة للثلاجات الأمريكية ، يميز اتحاد كفاءة الطاقة (CEE) أيضًا بين ثلاجات Energy Star المؤهلة. ثلاجات المستوى 1 هي تلك التي تكون أكثر كفاءة بنسبة 20٪ إلى 24.9٪ من الحد الأدنى للمعايير الفيدرالية التي حددها القانون الوطني للحفاظ على طاقة الأجهزة (NAECA). المستوى 2 هم 25٪ إلى 29.9٪ أكثر كفاءة. المستوى 3 هو أعلى مؤهل بالنسبة للثلاجات التي تكون على الأقل 30٪ أكثر كفاءة من المعايير الفيدرالية. [27] حوالي 82٪ من ثلاجات Energy Star المؤهلة هي من المستوى 1 ، مع 13٪ مؤهلة كالمستوى 2 ، و 5٪ فقط في المستوى 3. [ بحاجة لمصدر ]

إلى جانب النمط القياسي للتبريد الضاغط المستخدم في الثلاجات والمجمدات المنزلية العادية ، هناك تقنيات مثل التبريد بالامتصاص والتبريد المغناطيسي. على الرغم من أن هذه التصميمات تستخدم عمومًا قدرًا أكبر من الطاقة مقارنةً بضاغط التبريد ، فإن الصفات الأخرى مثل التشغيل الصامت أو القدرة على استخدام الغاز يمكن أن تفضل وحدات التبريد هذه في حاويات صغيرة أو بيئة متنقلة أو في البيئات التي قد يؤدي فيها فشل الوحدة إلى تدمير سماد.

كانت العديد من الثلاجات التي صنعت في الثلاثينيات والأربعينيات من القرن الماضي أكثر كفاءة بكثير من معظم الثلاجات التي صنعت في وقت لاحق. يُعزى هذا جزئيًا إلى إضافة ميزات جديدة ، مثل إزالة الجليد تلقائيًا ، والتي قللت من الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، بعد الحرب العالمية الثانية ، أصبح أسلوب الثلاجة أكثر أهمية من الكفاءة. كان هذا صحيحًا بشكل خاص في الولايات المتحدة في السبعينيات ، عندما أصبحت النماذج جنبًا إلى جنب (المعروفة باسم الثلاجات الأمريكية خارج الولايات المتحدة) مع موزعات الثلج ومبردات المياه شائعة. ومع ذلك ، فقد نشأ الانخفاض في الكفاءة أيضًا جزئيًا من تقليل كمية العزل لخفض التكاليف.

تحرير اليوم

نظرًا لإدخال معايير جديدة لكفاءة الطاقة ، أصبحت الثلاجات المصنوعة اليوم أكثر كفاءة من تلك التي تم تصنيعها في الثلاثينيات من القرن الماضي ، حيث تستهلك نفس الكمية من الطاقة بينما تكون أكبر بثلاثة أضعاف. [28] [29]

يمكن تحسين كفاءة الثلاجات القديمة من خلال إذابة الجليد (إذا كانت الوحدة تذويب يدويًا) وتنظيفها بانتظام ، واستبدال أختام الأبواب القديمة والبالية بأخرى جديدة ، وضبط منظم الحرارة لاستيعاب المحتويات الفعلية (لا يلزم أن تكون الثلاجة أبرد من 4 درجات مئوية (39 درجة فهرنهايت) لتخزين المشروبات والمواد غير القابلة للتلف) وأيضًا استبدال العزل ، عند الاقتضاء. توصي بعض المواقع بتنظيف ملفات المكثف كل شهر أو ما شابه على الوحدات ذات الملفات الموجودة في الخلف ، لإضافة عمر للملفات وعدم التعرض لتدهور غير ملحوظ في الكفاءة على مدى فترة طويلة ، يجب أن تكون الوحدة قادرة على التهوية أو "التنفس" بشكل كافٍ مساحات حول الجزء الأمامي والخلفي والجانبين وفوق الوحدة. إذا كانت الثلاجة تستخدم مروحة للحفاظ على برودة المكثف ، فيجب تنظيفها أو صيانتها وفقًا لتوصيات المصنّعين الفرديين.

تحرير إزالة الجليد التلقائي

تستخدم الثلاجات أو المجمدات الخالية من الصقيع مراوح كهربائية لتبريد الحجرة المناسبة. [30] يمكن أن يسمى هذا ثلاجة "قوة المروحة" ، في حين تعتمد وحدات إذابة الجليد اليدوية على الهواء البارد الموجود في الجزء السفلي ، مقابل الهواء الدافئ في الجزء العلوي لتحقيق التبريد المناسب. يُسحب الهواء من خلال مجرى مدخل ويمر عبر المبخر حيث يتم تبريده ، ثم يتم توزيع الهواء في جميع أنحاء الخزانة عبر سلسلة من القنوات والفتحات. نظرًا لأنه من المفترض أن يكون الهواء الذي يمر بالمبخر دافئًا ورطبًا ، يبدأ الصقيع في التكون على المبخر (خاصة على مبخر المجمد). في الطرز الأرخص و / أو الأقدم ، يتم التحكم في دورة إذابة الثلج عن طريق مؤقت ميكانيكي. تم ضبط هذا المؤقت على إيقاف الضاغط والمروحة وتنشيط عنصر التسخين الموجود بالقرب من المبخر أو حوله لمدة تتراوح من 15 إلى 30 دقيقة كل 6 إلى 12 ساعة. هذا يذوب أي صقيع أو ثلج متراكم ويسمح للثلاجة بالعمل بشكل طبيعي مرة أخرى. يُعتقد أن الوحدات الخالية من الصقيع لديها قدرة أقل على تحمل الصقيع ، نظرًا لمكيف الهواء مثل ملفات المبخر. لذلك ، إذا تُرك الباب مفتوحًا عن طريق الخطأ (خاصة الفريزر) ، فقد لا يزيل نظام إذابة الثلج كل الجليد ، وفي هذه الحالة ، يجب إذابة التجميد (أو الثلاجة). [ بحاجة لمصدر ]

إذا قام نظام إزالة الصقيع بإذابة كل الثلج قبل انتهاء فترة إزالة الجليد الموقوتة ، فإن جهازًا صغيرًا (يسمى محدد إزالة الصقيع) يعمل مثل منظم الحرارة ويغلق عنصر التسخين لمنع حدوث تقلبات كبيرة جدًا في درجة الحرارة ، كما أنه يمنع انفجارات الهواء الساخنة عندما يبدأ النظام مرة أخرى ، إذا انتهى من إزالة الجليد مبكرًا. في بعض الطرز الخالية من الصقيع المبكرة ، يرسل محدد إزالة الصقيع أيضًا إشارة إلى مؤقت إزالة الجليد لبدء تشغيل الضاغط والمروحة بمجرد إيقاف عنصر التسخين قبل انتهاء دورة التذويب الموقوتة. عند اكتمال دورة إذابة الثلج ، يُسمح للضاغط والمروحة بالدوران مرة أخرى. [ بحاجة لمصدر ]

الثلاجات الخالية من الصقيع ، بما في ذلك بعض الثلاجات / المجمدات المبكرة الخالية من الصقيع والتي تستخدم طبقًا باردًا في قسم الثلاجة بدلاً من تدفق الهواء من قسم الفريزر ، لا تغلق عمومًا مراوح الثلاجة أثناء إزالة الجليد. يتيح ذلك للمستهلكين ترك الطعام في حجرة الثلاجة الرئيسية مكشوفًا ، كما يساعد 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 اللوحة الباردة للمساعدة في دورة إزالة الجليد.

تحرير العاكس

مع ظهور ضواغط العاكس الرقمية ، يتم تقليل استهلاك الطاقة بشكل أكبر من ضاغط المحرك التعريفي أحادي السرعة ، وبالتالي يساهم بشكل أقل بكثير في غازات الاحتباس الحراري. [31]

يعتمد استهلاك الطاقة في الثلاجة أيضًا على نوع التبريد الذي يتم إجراؤه. على سبيل المثال ، تستهلك ثلاجات العاكس طاقة أقل نسبيًا من الثلاجة التقليدية غير العاكس. في ثلاجة العاكس ، يتم استخدام الضاغط بشروط على أساس المتطلبات. على سبيل المثال ، قد تستخدم ثلاجة عاكس طاقة أقل خلال الشتاء مما تستخدمه خلال فصل الصيف. هذا لأن الضاغط يعمل لفترة أقصر مما يعمل خلال فصل الصيف. [32]

علاوة على ذلك ، تأخذ الموديلات الأحدث من ثلاجات الضاغط العاكس في الاعتبار الظروف الخارجية والداخلية المختلفة لضبط سرعة الضاغط وبالتالي تحسين التبريد واستهلاك الطاقة. يستخدم معظمهم ما لا يقل عن 4 أجهزة استشعار تساعد في اكتشاف التباين في درجة الحرارة الخارجية ، ودرجة الحرارة الداخلية بسبب فتح باب الثلاجة أو الاحتفاظ بالطعام الجديد داخل أنماط الرطوبة والاستخدام. اعتمادًا على مدخلات المستشعر ، يقوم الضاغط بضبط سرعته. على سبيل المثال ، في حالة فتح الباب أو الاحتفاظ بطعام جديد ، يكتشف المستشعر زيادة في درجة الحرارة داخل الكابينة ويشير إلى الضاغط لزيادة سرعته حتى الوصول إلى درجة حرارة محددة مسبقًا. بعد ذلك ، يعمل الضاغط بأدنى سرعة للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية. يعمل الضاغط عادة بين 1200 و 4500 دورة في الدقيقة. لا تعمل ضواغط العاكس على تحسين التبريد فحسب ، بل إنها أيضًا متفوقة من حيث المتانة وكفاءة الطاقة. [ بحاجة لمصدر ] يستهلك الجهاز أقصى قدر من الطاقة ويخضع لأقصى قدر من البلى عند تشغيله. نظرًا لأن الضاغط العاكس لا يغلق نفسه أبدًا وبدلاً من ذلك يعمل بسرعات متفاوتة ، فإنه يقلل من التآكل واستخدام الطاقة. لعبت LG و Kenmore دورًا مهمًا في تحسين الضواغط العاكسة كما نعرفها من خلال تقليل نقاط الاحتكاك في الضاغط وبالتالي تقديم الضواغط ذات العاكس الخطي. تقليديًا ، تستخدم جميع الثلاجات المنزلية محركًا تردديًا متصلًا بالمكبس. ولكن في الضاغط العاكس الخطي ، يتم تعليق المكبس وهو عبارة عن مغناطيس دائم بين مغناطيسين كهربائيين. يغير التيار المتردد الأقطاب المغناطيسية للمغناطيس الكهربائي ، مما ينتج عنه دفع وسحب يضغطان على المبرد. تدعي LG أن هذا يساعد في تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 32٪ والضوضاء بنسبة 25٪ مقارنة بضواغطها التقليدية.

تعديل عامل الشكل

يلعب التصميم الطبيعي للثلاجات أيضًا دورًا كبيرًا في كفاءتها في استخدام الطاقة. الأكثر فاعلية هو الفريزر على شكل صندوق ، حيث أن تصميم الفتح العلوي يقلل من الحمل الحراري عند فتح الأبواب ، مما يقلل من كمية الهواء الرطب الدافئ الذي يدخل الفريزر. من ناحية أخرى ، تتسبب موزعات الثلج الداخلية في المزيد من تسرب الحرارة ، مما يساهم في زيادة استهلاك الطاقة. [33]

تسمح الثلاجة للعائلة الحديثة بالحفاظ على الطعام طازجًا لفترة أطول من ذي قبل. من أبرز التحسينات التي طرأت على اللحوم وغيرها من المنتجات سريعة التلف ، والتي تحتاج إلى تكرير للحصول على أي شيء يشبه مدة الصلاحية. [ بحاجة لمصدر ] (من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا تخزين الثلاجات والمجمدات بالأطعمة المصنعة سريعة الطهي والتي تكون أقل صحة). يتيح التبريد أثناء النقل الاستمتاع بالطعام من أماكن بعيدة.

يمكن حفظ منتجات الألبان واللحوم والأسماك والدواجن والخضروات مبردة في نفس المكان داخل المطبخ (على الرغم من أن اللحوم النيئة يجب أن تبقى منفصلة عن الأطعمة الأخرى لأسباب تتعلق بالنظافة).

تسمح المجمدات للناس بشراء الطعام بكميات كبيرة وتناوله في أوقات الفراغ ، كما أن عمليات الشراء بالجملة توفر المال. لم يكن من الممكن الحصول على الآيس كريم ، وهو سلعة شائعة في القرن العشرين ، إلا بالسفر إلى مكان صنع المنتج وتناوله في الحال. الآن هو عنصر غذائي شائع. لا يضيف الثلج عند الطلب إلى الاستمتاع بالمشروبات الباردة فحسب ، بل إنه مفيد للإسعافات الأولية وللحزم الباردة التي يمكن تجميدها للنزهات أو في حالات الطوارئ.

الوحدات السكنية تحرير

تقاس سعة الثلاجة باللتر أو بالأقدام المكعبة. عادةً ما يتم تقسيم حجم الثلاجة المجمدة المدمجة مع 1/3s إلى 1/4 من الحجم المخصص للفريزر على الرغم من أن هذه القيم متغيرة للغاية.

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

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

  • −18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) (الفريزر)
  • 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) (منطقة اللحوم)
  • 5 درجات مئوية (41 درجة فهرنهايت) (منطقة التبريد)
  • 10 درجة مئوية (50 درجة فهرنهايت) (هش)

تحتوي المجمدات الأوروبية ، والثلاجات المزودة بحجرة التجميد ، على نظام تصنيف أربع نجوم لفرز درجة حرارة المجمدات. [34]

  • [∗]: درجة حرارة دقيقة = −6 درجة مئوية (21 درجة فهرنهايت).
  • [∗∗]: درجة حرارة دقيقة = −12 درجة مئوية (10 درجة فهرنهايت).
  • [∗∗∗]: درجة حرارة دقيقة = −18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت).
  • [∗∗∗∗]: درجة حرارة دقيقة = −18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت).

على الرغم من أن كلا التصنيفين الثلاثة والأربع نجوم يحددان نفس أوقات التخزين ونفس درجة الحرارة الدنيا البالغة 18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) ، إلا أن الفريزر ذو الأربع نجوم مخصص لتجميد الطعام الطازج ، وقد يشتمل على وظيفة "التجميد السريع" ( يدير الضاغط باستمرار ، وصولاً إلى 26 درجة مئوية (15 درجة فهرنهايت)) لتسهيل ذلك. تُستخدم ثلاث نجوم (أو أقل) لمقصورات الأطعمة المجمدة المناسبة فقط لتخزين الأطعمة المجمدة ، ومن المحتمل أن يؤدي إدخال الطعام الطازج إلى مثل هذه الحجرة إلى ارتفاع غير مقبول في درجات الحرارة. يظهر هذا الاختلاف في التصنيف في تصميم شعار 4 نجوم ، حيث يتم عرض النجوم الثلاثة "القياسية" في مربع باستخدام ألوان "موجبة" ، مما يدل على نفس العملية العادية مثل الفريزر 3 نجوم ، والنجمة الرابعة إظهار وظيفة الطعام الطازج الإضافية / التجميد السريع تكون مسبوقة بالمربع بألوان "سلبية" أو بتنسيق آخر مميز. [ بحاجة لمصدر ]

تتضمن معظم الثلاجات الأوروبية قسمًا للثلاجة الباردة الرطبة (التي تتطلب إزالة الجليد (تلقائيًا) على فترات غير منتظمة) وقسم المجمد (نادرًا ما يكون خاليًا من الصقيع).

تحرير درجات حرارة التبريد التجاري

الثلاجات من 2 إلى 3 درجات مئوية (من 35 إلى 38 درجة فهرنهايت) ، ولا تزيد عن الحد الأقصى لدرجة حرارة الثلاجة عند 5 درجات مئوية (41 درجة فهرنهايت) في الفريزر ، تصل من -23 إلى -15 درجة مئوية (من -10 إلى +5 درجة فهرنهايت) ) الفريزر ، المشي من 23 إلى 18 درجة مئوية (10 إلى 0 درجة فهرنهايت) الفريزر ، الآيس كريم −29 إلى 23 درجة مئوية (20 إلى 10 درجة فهرنهايت)

من الشواغل البيئية المتزايدة الأهمية التخلص من الثلاجات القديمة - في البداية لأن مبرد الفريون يضر بطبقة الأوزون - ولكن مع تآكل ثلاجات الجيل الأقدم ، فإن تدمير العزل الذي يحتوي على مركبات الكربون الكلورية فلورية يسبب القلق أيضًا. تستخدم الثلاجات الحديثة عادةً مادة تبريد تسمى HFC-134a (1،1،1،2-Tetrafluoroethane) ، والتي لا تستنفد طبقة الأوزون ، بدلاً من غاز الفريون. أصبحت R-134a الآن غير شائعة جدًا في أوروبا. يتم استخدام المبردات الأحدث بدلاً من ذلك. المبرد الرئيسي المستخدم الآن هو R-600a ، أو isobutane الذي له تأثير أقل على الغلاف الجوي في حالة إطلاقه. كانت هناك تقارير عن انفجار الثلاجات في حالة تسرب مادة التبريد من الأيزوبيوتان في وجود شرارة. إذا تسرب سائل التبريد إلى الثلاجة ، في الأوقات التي لا يتم فيها فتح الباب (مثل بين عشية وضحاها) ، يمكن أن يتراكم تركيز سائل التبريد في الهواء داخل الثلاجة لتشكيل خليط متفجر يمكن إشعاله إما عن طريق شرارة من الثلاجة. ترموستات أو عندما يضيء الضوء عند فتح الباب ، مما يؤدي إلى حالات موثقة من الأضرار الجسيمة في الممتلكات والإصابة أو حتى الوفاة من الانفجار الناتج. [40]

التخلص من الثلاجات المهملة منظم ، وغالبًا ما يتطلب إزالة الأبواب لأسباب تتعلق بالسلامة. تعرض الأطفال الذين يلعبون لعبة الغميضة للاختناق أثناء الاختباء داخل الثلاجات المهملة ، وخاصة الموديلات القديمة ذات الأبواب المغلقة ، في ظاهرة تسمى موت الثلاجة. منذ 2 أغسطس 1956 ، بموجب القانون الفيدرالي الأمريكي ، لم يعد يُسمح بأبواب الثلاجة بالإغلاق ويمكن فتحها من الداخل. [41] تستخدم الوحدات الحديثة حشية باب مغناطيسية تحافظ على الباب مغلقًا ولكنه يسمح بدفعه لفتحه من الداخل. [42] تم اختراع هذه الحشية وتطويرها وتصنيعها بواسطة ماكس بارمان (1903-1984) من بيرجيش جلادباخ / ألمانيا. [43] [44]

فيما يتعلق بالتكاليف الإجمالية لدورة الحياة ، تقدم العديد من الحكومات حوافز لتشجيع إعادة تدوير الثلاجات القديمة. أحد الأمثلة على ذلك هو برنامج ثلاجة Phoenix الذي تم إطلاقه في أستراليا. هذا الحافز الحكومي يلتقط الثلاجات القديمة ، ويدفع لأصحابها مقابل "التبرع" بالثلاجة. ثم تم تجديد الثلاجة ، باستخدام أختام أبواب جديدة ، وتنظيف شامل وإزالة العناصر ، مثل الغطاء الذي يتم تثبيته في الجزء الخلفي من العديد من الوحدات القديمة. ثم تم توزيع الثلاجات الناتجة ، التي أصبحت الآن أكثر كفاءة بنسبة 10٪ ، على الأسر ذات الدخل المنخفض. [ بحاجة لمصدر ]


بعض الأخبار السارة للأشخاص الذين يستخدمون سياراتهم R-12 FREON

هناك بعض الأخبار السارة لمالكي السيارات التي تستخدم مبرد R-12 Freon في أنظمة تكييف الهواء الخاصة بهم.

يوجد الآن بديل مباشر لـ R-12 في السوق من Pennzoil ومقرها هيوستن ، يسمى FR-12 ويحمل اسم العلامة التجارية FRIGC (يُنطق فريج ik). يعد التحويل إلى FR-12 عملية بسيطة وغير مكلفة نسبيًا مقارنةً بـ التحويلات المعقدة إلى المبرد الجديد R-134a المستخدم الآن في جميع السيارات الجديدة. يمكن أن يكلف هذا التحويل ما يصل إلى 1000 دولار.

يعرف ميكانيكي شجرة الظل الذين حاولوا إصلاح أنظمة تكييف الهواء المشحونة الخاصة بهم من طراز R-12 أنه لم يعد من الممكن شراء تلك العلب الصغيرة التي يبلغ وزنها رطل واحد من R-12 من الرف في متجر قطع غيار السيارات في الزاوية.

لقد اختفت هذه العلب عن الأنظار منذ 1 يناير 1993 ، تاركةً أصحابها يوجهون مشاريعهم لإصلاح مكيفات الهواء إلى المتاجر التي تحتفظ بإمدادات R-12 في متناول اليد.تشتري معظم هذه المتاجر الخاصة بهم من صهاريج R-12 في صهاريج سائبة ، بتكلفة هذا الأسبوع من 520 دولارًا إلى 550 دولارًا لخزان 30 رطلاً (ارتفاعًا من أقل من 400 دولار قبل ثلاثة أسابيع فقط).

لا يزال بإمكان أي شخص حاصل على شهادة EPA R-12 المطلوبة شراء العلب 1 باوند من متاجر قطع غيار السيارات ، لكن العلب محفوظة في الخلف ومحمية مثل الذهب. هذا الأسبوع ، كانت إحدى سلاسل قطع غيار السيارات المحلية الشهيرة تبيع العلب مقابل 14.99 دولارًا لكل منها - وهي نفس العلب التي كان بإمكاننا شراؤها من الرفوف في عام 1992 مقابل 99 سنتًا.

واعتبارًا من 1 يناير ، توقف الإنتاج العالمي لـ R-12 ، وبالتالي فإن المخزونات المتبقية من المبردات محدودة. وهذا أحد أسباب ارتفاع التكلفة ، والآخر هو ضريبة "بيئية" فيدرالية تقترب من 6 دولارات للرطل.

ربما تفكر الآن في أن سعر Pennzoil FR-12 الجديد ربما يكون أقل بكثير من R-12 ، مما يمنحك حافزًا لوضع ذلك في نظام سيارتك والتخلص من R-12.

فكر مرة اخرى. إنها أقل تكلفة من R-12 ، لكنها ليست رخيصة. كان خزان FR-12 يزن 30 رطلاً مقابل 360 دولارًا الأسبوع الماضي.

نشأت أزمة الفريون عن نظرية غير مثبتة مفادها أن تسريب مركبات الكلورو فلورو كربون (CFCs) مثل R-12 يساهم في تدهور طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض.

اشترى السياسيون وعلماء البيئة نظرية مركبات الكربون الكلورية فلورية وصمموا ميثاقًا عالميًا للحد بشكل كبير من استخدام هذه المركبات.

للامتثال للقوانين ، تحول صانعو السيارات إلى استخدام المبرد "الصديق للبيئة" R-134a في السيارات الجديدة. لكن R-134a غير متوافق مع أنظمة R-12.

الآن ، يتطلب تبديل نظام السيارة R-12 إلى FR-12 فقط ضخ R-12 القديم في نظام استرداد معتمد من وكالة حماية البيئة (EPA) ، وتركيب تركيبات جديدة خاصة لـ FR-12 على السيارة. يكلف التحويل جزءًا بسيطًا فقط من التحويل إلى R-134a.

لسوء الحظ بالنسبة لمن يقومون بذلك بنفسك ، لن تبيع منازل قطع غيار السيارات FR-12 للأشخاص غير المعتمدين. لم تستطع متحدثة باسم Pennzoil أن تخبرني عن سبب تقييد مبيعات FR-12 ، ولكن من المفترض أن ذلك يرجع إلى أن الحكومة لا تريد أن يقوم أصحابها بفتح صمام في مكيفات الهواء الخاصة بهم والسماح لـ R-12 بالهروب في الغلاف الجوي قبل إعادة تعبئة النظام بـ FR-12. كما لا تريد وكالة حماية البيئة أي شخص يخلط بين R-12 و FR-12 ، على الرغم من أن الشركة المصنعة تقول إن الاثنين متوافقان.

لا أريد أن أعتقد أن السبب الحقيقي لمحدودية مبيعات FR-12 هو أن هذا العمل الكامل لتقييد الفريون قد خلق ربحًا للمتاجر التي تخدم مكيفات الهواء ، وأن هذه مؤامرة للحفاظ على ميكانيكا المنزل من العودة إلى أعمال إصلاح أنظمة التكييف الخاصة بهم.

كتجربة ، أكملت الدراسة اللازمة واجتازت الاختبار الرسمي للحصول على شهادة R-12 وأحمل الآن البطاقة الصغيرة التي تسمح لي بشراء الأشياء. البطاقة الصادرة عن جمعية Mobile Air Conditioning Society متاحة لأي شخص يرغب في إكمال الدورة الدراسية واجتياز الاختبار. يسمح لحاملها بشراء مبرد مكيف السيارة فقط.

لشراء R-22 ، المبرد المستخدم في وحدات تكييف الهواء السكنية والتجارية والثلاجات ، يتطلب شهادة منفصلة من واحدة من عدد من الجمعيات التي تمثل مقاولي التدفئة وتكييف الهواء. لقد وجدت أن واحدة على الأقل من هذه الوكالات المعتمدة ، جمعية مهندسي الخدمات السكنية ، لن تصدق على أي شخص ليس محترفًا في العمل ، وفقًا لممثل محلي للجمعية.

هذا على الرغم من تأكيد وكالة حماية البيئة (EPA) على أن عملية الاعتماد مخصصة فقط كأداة تعليمية للمساعدة في التأكد من أن أي شخص يتعامل مع الفريون (R-12 أو R-22) يعرف كيفية استعادته من أنظمة التكييف ومنعها من الهروب في الغلاف الجوي ، وأن إصلاح التسريبات في أنظمة التكييف أفضل من إضافة المزيد من الفريون بشكل دوري لاستبدال أي تسرب في الغلاف الجوي.

ولكن ، على الرغم من أن تصنيع مبرد مكيف الهواء المنزلي R-22 سيستمر في القرن القادم ، ولا توجد ضرائب فيدرالية عليه ، لا يمكن لأصحاب المنازل شرائه لأنفسهم.

يبيع Sam's Club R-22 بالجملة للمشترين المعتمدين بأقل من 1.70 دولارًا للرطل (49.99 دولارًا مقابل 30 جنيهاً) ، لكن سعر التجزئة المتداول للمستخدم النهائي - أنت - من خلال شركات إصلاح مكيفات الهواء يبلغ حوالي 15 دولارًا للرطل.

ولا ، لا يمكنك وضع R-22 في نظام تكييف الهواء للسيارة R-12 ، حتى لو تمكنت من شراء بعضها بسعر Sam.


شاهد الفيديو: DIY Cooler, Peltier module (ديسمبر 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos