تطور الثلاجة عبر الزمان


بواسطة التلميذ(ة):
تطور الثلاجة عبر الزمان

١ مقدمة

الثلاَّجة (الجمع: ثَلََاجات) أو البرَّاد (الجمع: برًّدَات) هي آلة كهربائية، اخترعها الفرنسي فرديناند كاريه عام 1859.
تستغل طاقة كهربائية لعمل شغل لإنتاج تبريد.

٢ مراحل الأولى:

المراحل الأولى صنعت أول ثلاجة حديثة عام 1927 على يد "جنرال إليكتريك"، وكانت معظم الثلاجات في هذا الوقت متشابهة، وبلغت تكلفة الواحدة حوالي 520$ حتى عام 1940. وفي الخمسينات كانت الثلاجات حكرا على الأسر الغنية والطبقات المتوسطة وكانت محل فخر لربات المنازل وتم تصنيعها لتناسب الجدران والمطابخ.

٣ في الستينات والسبعينيات:

أما الستينات فأصبحت الثلاجات تعبر عن روح العصر أكثر، فتميزت بانسيابيتها وألوانها الجذابة وبساطتها، كما زودت الثلاجات في هذا الوقت بما يسمى "فريزر". وفي السبعينات، لاقت الثلاجات رواجا وشعبية كبيرة بين الناس، وأعادت شركات التصنيع تصميمها إلى الأربعينات حيث عادت صندوق كبير ولكنه مزود بـ"فريزير"، وفي الثمانينات كان أهم ما يميزها قوتها وقدرتها على الاستمرار في العمل. واستمر العصر الذهبي للثلاجات حتى التسعينات حيث تم إدخال الفولاذ المقاوم للصدأ، وكانت تتميز بشكل عصري وجذاب وبسيط، فرنسية الطراز بباب مزدوج و"فريزير" سفلي. الألفية الجديدة تميزت في الألفية الجديدة، الثلاجات بشكل جديد امتزج بتكنولوجيا العصر، فزُودت بصانع الثلج وأبواب سهلة الفتح، حيث أطلقت شركة LG عام 2000 أول ثلاجة متصلة بالإنترنت. وفي هذه الأيام تم إدخال بعض التطبيقات الحديثة إلى الثلاجات لتزود العملاء بكيفية المحافظة عليها، كما أن هناك تطبيقات جديدة للأيباد يمكنها تذكيرك عند قرب نفاذ أي شيء، فقد تقول لك ثلاجتك ذات يوم "لقد نفذ الحليب".

٤ دورة التبريد الأساسية:

ذكرنا أن أي سائل يتبخر ويتكثف وهو التغير ما بين الحالة السائلة والحالة الغازية، فعند التبخر يجب أن يحصل السائل على الحرارة الكامنة الكافية للتبخر ويحدث ذلك على ناحية الحيز المراد تبريده./بينما عند التكثيف يتم طرد الحرارة الكامنة في بخار السائل الوسيط إلى الخارج. وتتكون أيّ دائرة تبريد ميكانيكية من أربعة أجزاء رئيسية هي:/ الضاغط المكثف صمام التحكم (التمدد) المبخر

٥ مكونات دورة التبريد:

يتكون نظام التبريد أساسًا من جانبين:/ جانب الضغط العالي وهو يكون على ناحية الخارج، وجانب الضغط المنخفض وهو يكون داخل حيز التبريد./ويمكن تتبع دورة تبريد بسيطة كالموضحة في شكل 3 -1، بداية من خزان السائل Liquid receiver وهو عبارة عن وعاء يستعمل في تخزين سائل وسيط التبريد كاحتياطي في دورة التبريد، ويركب بعد المكثف مباشرةً. دورة التبريد – A:/ الخارج، دافئ، B:/ بارد (داخل الثلاجة)، I:/ عازل حراري, 1:/ مكثف, 2:/ صمام تمدد السائل الوسيط, 3:/ مبخر، فيه يتبخر الوسيط، 4:/ ضاغط. يجب أن يكون حجم خزان السائل كبيرًا لاستيعاب كل كمية الوسيط في حالة سائلة./ويكون وسيط التبريد ذا ضغطٍ عالٍ، حيث يمر بعد ذلك على صمام الخلخلة (2) للتحكم في انسياب وسيط التبريد إلى المبخر المنخفض الضغط. وفي المبخر (3) يتمدد السائل الوسيط حيث الضغط منخفض فتهبط درجة حرارته، ويمتص حرارة من الحيز المراد تبريده. ثم يمر البخار بعد ذلك إى الضاغط (4) عن طريق صمام السحب، والضاغط المستخدم هنا هو الضاغط التردديّ ذو الكباس، وهو أكثر أنواع الضواغط شيوعًا حيث تعمل هذه الضواغط في دورة ثنائية الأشواط. يمر البخار المضغوط إلى المكثف (1) حيث يعمل الضغط على رفع درجة حرارته، فيفقد جزءا منها ويعطيها إلى الجو الخارجي./فيتكثف البخار إلى سائل ويذهب إلى صمام الخلخلة (2)./بذلك اكتملت الدورة. والآن سوف نبدأ في التحدث عن عناصر دائرة التبريد بتفصيل أكبر:/ الضاغط:/ وظيفة الضاغط (4) في دورة الضغط المرتفع هي رفع ضغط بخار وسيط التبريد الجاف، فترتفع درجة حرارته ونقله للمكثف./في المكثف يفقد بخار الوسيط حرارته العالية ويعطيها إلى الجو الخارجي، في نفس الوقت يتكثف بسبب فقدانه حرارة التبخر./يكتسب الجو الخارجي حرارة من المكثف. تصميمات مختلفة وعمومًا تنقسم الضواغط إلى:/ (أ) ضواغط ترددية (ب) ضواغط دورانية (ج) ضواغط طاردة مركزية (د) ضواغط حلزونية. المكثف الحراري:/ وظيفة المكثف (1) في دورة انضغاط البخار هي استقبال بخار وسيط التبريد الساخن العالي الضغط والقادم من الضاغط وتخليصه من الحرارة الزائدة فيه وأعطاءها إلى الجو الخارجي./تلك الحرارة الزائدة هي حرارة التبخر./وإذا كان الوسط المحيط هو الهواء سمّي المكثف بالمكثف المبرد بالهواء وإذا كان الوسط المحيط ماء سمّي المكثف بالمكثف المبرد بالماء (مائي). صمام التحكم (التمدد):/ الغرض من صمام التحكم (2) هو التحكم في سريان وسيط التبريد من جانب المكثف ذو الضغط العالي في الدورة إلى المبخر ذي الضاغط المنخفض./ففي هذا الصمام يتم خفض ضغط سائل التبريد القادم من المكثف وتبعًا لذلك يقوم بخلخلة سائل التبريد فيتمدد ويذهب إلى المبخر. (عند صمام الخلخلة لا يحدث تغير في الإنثالبية (Enthalpy) ومعنى ذلك أن كمية الحرارة الموجودة في السائل قبل دخولها صمام التحكم تساوي كمية الحرارة بعد خروجها من الصمام./ولكن سائل التبريد يكون قد أصبح في ضغط منخفض ودرجة حرارة منخفضة بسبب التمدد، وهذه الدرجة هي درجة حرارة التشبع للبخار عند هذا الضغط.) ويتحقق خفض الضغط في صمام الخلخلة باستخدام فوهة ذات سريان متغير، إما من درجة التحكم أو تكون ذات وضعين./ويمكن تقسيم صمامات التحكم للتبريد إلى:/ عوامة جانب الضغط المنخفض عوامة جانب الضغط العالي الأنبوية الشعرية صمام التمدد الاتوماتيكي صمام التمدد الثرموستاتي. المبخر:/ يستقب المبخر (3) وسيط التبريد ذي الضغط المنخفض ودرجة الحرارة المنخفضة، القادم من صمام التحكم والخلخلة./المبخر مصنوع في هيئة أنبوب معدني متعرج ليزيد ملامسة سطحه البارد بالجو داخل الحيز المراد تبريده./وعن طريق ذلك التلامس تتم عملية التبادل الحراري حيث يستمد وسيط التبريد حرارته الكامنة للتبخر من جو الحيز المراد تبريده أو الغرفة فيبرد الهواء في الغرفة. وتنقسم المبخرات إلى نوعين رئيسيين هما:/ - نظام هوائي - نظام مائي. الأجزاء الإضافية في دورة التبريد:/ وهناك أجزاء أخرى في دورة التبريد ضرورية لسلامة عمل هذه الأجزاء الرئيسية أو تمكينها من أداء عملها./وسوف نجد هذه الأجزاء في أيّ وحدة تبريد سواءً أكانت هذه الوحدة وحدة تبريد تجارية أو صناعية أو وحدة تبريد منزلية، وهذه الأجزاء الإضافية هي:/ - المجمع:/ وهو جهاز أمان لمنع سائل وسيط التبريد من المرور إلى خط السحب ومنه إلى الضاغط، ويوجد في دائرة التبريد التي تستعمل الأنبوبة الشعرية. - فاصل الزيت:/ ويوجد في وحدات التبريد التي تعمل في درجات حرارة منخفضة جدًا، كفريزرات التبريد العميق، حيث يوجد فاصل الزيت بين خط الطرد للضاغط والمكثف، والغرض الأساسي من فاصل الزيت هو تخلص بخار وسيط التبريد الساخن ذي الضغط العالي من الزيت الزائد والغير مرغوب فيه بالنسبة لأجزاء الدائرة الأخرى مثل المكثف والمبخر، حيث يتم فصل الزيت وإعادته إلى علبة مرفق الضاغط عن طريق ماسورة (وسنشرح ذلك أيضًا بالتفصيل فيما بعد)./وهناك عناصر أخرى مهمة أيضا لازمة لسلامة عمل الأجزاء الرئيسية وهي المبادل الحراريّ، والمجفف، وخزان السائل؛ وبالنسبة للدوائر الكهربائية فيوجد الثرموستات (Thermostat) وهو ضابط الحرارة وضابط الضغط العالي، وضابط الضغط المنخفض وغيرها من العناصر الهامة (راجع الرسوم البيانية لدورة ذات انضغاط البخار).

٦ مخترع الثلاجة ومبدأ عملها:

اخترعها فرييناند كاريه فهي تتكون من صمام خاص وآلة صغيرة للتبخير في الجهة اليسرى الداخلية من الثلاجة، أما في الجهة اليمنى الخارجية فهناك مكثف وضاغط، بالإضافة إلى وجود عازل حراري بين الجهتين يعمل على عزل الجهتين عن بعضها لإكمال دورة التبريد وهي الآلية التي تعمل بها الثلاجة والتي يمكن من خلالها الحصول على درجة حرارة باردة نسبيًا فترة لا بأس بها. وتوالت بعد ذلك التطويرات على آلية عمل الثلاجة فتم إدخال الغاز الفريون إليها في عشرينيات القرن الماضي، ثم استمرت التحديثات على طريقة عمل الثلاجة حتى وصلت إلى ما وصلنا عليه في عصرنا الحاضر.

٧ مميزات آخر ثلاجة حاليا:

التصميم العصري، المساحة، وانسيابية الباب لنبدأ بتعداد العناصر الأساسية، وأولها أنكم بحاجة وبكل تأكيد لمساحة تخزين أكبر قادرة على حفظ كل ما تحتاجونه، سواءً كان ذلك لمدة يوم أو أسبوع./وثانيها التصميم، فلماذا يتوجب علينا اختيار جهاز منزلي تقليدي الطابع عندما يصبح بإمكاننا الحصول على ثلاجة عصرية وفائقة الأناقة مصممة بشكل خاص لتتماشى مع تصاميم منازلكم؟ وثالثها باب الثلاجة، فقد أضحى مفهوم الباب المفرد للثلاجة من الماضي، فأفضل الثلاجات حالياً تحتوي على باب مزدوج أو أبواب جانبية، التي توفر لكم راحة الوصول إلى الطعام بسرعة وسهولة./وهذه العناصر ستجدونها وبكل تأكيد ضمن مزايا وخصائص الثلاجات عالية التقنية. الأمن والسلامة تعد الثلاجة من الأجهزة المفضلة للعب الأطفال الصغار (لأسباب مجهولة)، فالطفل الصغير يستمتع باللعب بباب الثلاجة، واختيار الأطعمة بنفسه من الثلاجة، إلى جانب لهوه بنظام التحكم./وبوجود الثلاجات عالية التقنية، أصبح بإمكانكم الآن التمتع براحة البال فهي مزودة بخيار القفل ضد لعب الأطفال./أجل، لقد أصبح هذا الأمر ممكناً، فلا مجال للعب بالثلاجة بعد الآن./وفي حال تمكن طفلك الصغير من فتح باب الثلاجة، سينطلق جهاز الإنذار لفترة محددة لتنبيهك بأن باب الثلاجة مفتوح./فإذا كان لديكم طفل صغير بالمنزل، فأنتم بحاجة وبكل تأكيد لاقتناء أفضل الثلاجات، سواءً لأغراض السلامة أو لأسباب الصحة العامة. الرفوف المنظمة، والوصول الأسهل لا نهاية لقائمة المواد والأطعمة التي ترغبون بحفظها في الثلاجة، أليس كذلك؟ فهناك الخضار وزجاجات العصير والبيض والمواد الغذائية والكثير غيرها./وعلى خلاف الثلاجات التقليدية المزودة بالحد الأدنى من الرفوف، تم تصميم أحدث الثلاجات عالية التقنية بشكل خاص من أجل مساعدتكم على تنظيم طعامكم وموادكم، فهي تحتوي على رفوف واسعة، وانسيابية الانزلاق، ومضادة لانسكاب السوائل، بل حتى هي قابلة للتعديل كي تلبي جميع متطلبات مهما كانت./وستساعدكم صناديق الباب، ورفوف المشروبات، والسلال، والمستوعبات، ورفوف حفظ اللحم على تنظيم طعامكم بشكل أفضل./وبهذا، ستعلمون بالضبط أين يوجد طعامكم، ما يسهل الوصول إليه. تقنية العرض والتحكم هل تذكرون لوحات التحكم القديمة في ثلاجاتكم؟ بما فيها من مفاتيح الكبس، وأقراص تعديل درجة الحرارة؟ لقد كانت سهلة الاستخدام، لكنكم لم تتمكنوا حينها من اكتشاف أي تغيير يطرأ عليها خلال وقت قصير؟ وهنا يبرز دور الثلاجات عالية التقنية، وذلك باحتوائها على شاشة عرض وتحكم خارجية، عبارة عن لوحة تحكم تعمل باللمس عبر شاشة من نوع LED، تتيح لكم إمكانية ضبط درجة الحرارة بكل سهولة، وهذه ميزة رائعة ومتميزة في ثلاجتكم. موزع مكعبات الثلج والمياه هل ترغبون بالحصول على كوب من الماء البارد أو على عدد قليل من مكعبات الثلج لتبريد كأس من العصير المنعش؟ ما رأيكم بالحصول عليها دون الحاجة لفتح باب ثلاجتكم؟ أجل، فالثلاجات المتطورة وعالية التقنية مزودة بتصميم مريح وعصري لموزع خارجي لمكعبات الثلج والمياه، وبإمكانكم أيضاً الحصول على جهاز مدمج لتنقية المياه، للحصول على أقصى درجات الراحة والذكاء في الاستعمال. الحفاظ على الأطعمة طازجة الهدف الرئيسي من امتلاك الثلاجة هو الحفاظ على الطعام طازجاً، فالثلاجات عالية التقنية تحقق توازناً عالياً ما بين نقص وزيادة معدل الرطوبة، وذلك بهدف الحفاظ على طعامك طازجاً بتنظيم معدل الرطوبة لتعزيز فترة صلاحية الأغذية./كما تتلك بعض من أفضل الثلاجات مواصفات رائدة كالتقنية المتطورة المضادة للبكتيريا، القادرة على الحد من التلوث. وبمعزل عن هذا الطرح، أصبح بإمكانكم الحصول على العديد من المزايا الأخرى، بما فيها الضواغط ذات التقنية المعاكسة، وتقنية ترشيد استهلاك الطاقة، وموزع مكعبات الثلج المسحوقة، ولوحة التحكم الكهربائية بدرجة الحرارة، والكثير غيرها من الخصائص./فالثلاجات عالية التقنية لا تدفعكم للمساومة على مستوى راحتكم وسهولة استخدامكم لها، فهي تستحق كل ما تدفعونه مقابل الحصول عليها./والآن، أصبحتم تعلمون بعض المزايا الرائدة لامتلاك ثلاجة عالية التقنية، وربما حان الوقت لبيع ثلاجتكم القديمة، واختيار ثلاجة أفضل. أما أسهل ما في هذه العملية فيتمثل في اختيار العلامة التجارية المناسبة، ومعرفة مدى خبرتها وعراقتها وتميزها في التصنيع، وقراءة التعليقات حولها، ومشاورة الأصدقاء وأفراد العائلة، وأخيراً زيارة صالة العرض لاستكشاف الثلاجة بأنفسكم./وتقدم لكم مابى أفضل الثلاجات القادرة على تلبية جميع متطلباتكم.

المراجع التي إعتمد عليها التلميذ(ة)

    ١ wikipidia