إختراع الثلاجة

منذ قرون من الزمن قبل اختراع آلة الثلاجة , لاحظ الإنسان أن التبريد يؤخر فساد الأطعمة وبدأ يبتكر أماكن باردة لحفظ الطعام فيها مثل الأقبية لأنها أبرد مكان في البيوت القديمة أو حفرة في جدار البئر أو خزائن خشبية جيدة التهوية. وكانت تستخدم بيوت الثلج (ice houses) لتوفير التخزين البارد لطول العام تقريبا. حيث كانت توضع هذه البيوت بالقرب من بحيرات المياه العذبة أو تحمل بالثلج والجليد في فصل الشتاء، ثم أصبح هذا الأمر شائع جدا. وفي القرن الحادي عشر قام الفيزيائي والكيميائي المسلم “ابن سينا” باختراع لفائف تبريد والتي تعمل على تكثيف الأبخرة العطرية. وقد ظهر أول تبريد اصطناعي معروف من قبل “ويليام كولين”(William Cullen) في جامعة”جلاسكو” (Glasgow) الاسكتلندية في عام 1748م. ثم قام المخترع الأمريكي أوليفر إيفانز (Oliver Evans) باختراع آلة تبريد ضغط البخار في عام 1805م.

الثلاجة (Refrigerator) آلة تشتغل بالطاقة الكهربائية لعمل التبريد وصناعة الثلج . اخترعها المهندس الفرنسي فرديناند كاريه عام 1859م. وتعد الثلاجة واحدة من أهم اختراعات العصر الحديث ، وتقوم آلية عمل الثلاجة على فكرة التبريد حيث أنها تعتمد على نظم وقوانين فيزيائية من أساسيات دورة التبريد . وأنظمة التبريد تعتمد على قوانين أساسية وهي : الموائع التي تمتص الحرارة عندما تتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية , ويغير المائع حالته عند درجة حرارة وضغط ثابتين (مثل الماء يتبخر عند 100 درجة مئوية تحت الضغط العادي). تنتقل الحرارة فقط من الجسم الذي درجة حرارته أعلى إلى الجسم الذي درجة حرارته أقلّ , وأشكال الطاقة الأخرى قابلة للتحول من صورة إلى أخرى . الموائع (السوائل) تمتص الحرارة عندما تتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية ( من سائل إلى بخار ) وتطرد الحرارة عند تحولها من بخار إلى سائل ،
نظام التبريد يتكون من جانبين : جانب الضغط العالي وهو يكون من ناحية الخارج ، وجانب الضغط المنخفض وهو يكون داخل حيز التبريد ، وعناصر دائرة التبريد هي كالتالي :
• الضاغط Compressor , وظيفته في دورة الضغط المرتفع هي رفع ضغط بخار وسيط التبريد الجاف، فترتفع درجة حرارته ونقلة للمكثف. وفي المكثف يفقد بخار الوسيط حرارته العالية ويعطيها إلى الجو الخارجي ، وفي نفس الوقت يتكثف بسبب فقدانه حرارة التبخر . والضواغط أنواع منها (ضواغط ترددية , ضواغط دورانية , ضواغط طاردة مركزية , وضواغط حلزونية) .
• المكثف Condenser , وظيفته في دورة ضغط البخار هي استقبال بخار وسيط التبريد الساخن ذو الضغط العالي والقادم من الضاغط وتخليصه من الحرارة الزائدة فيه وتسريبه إلى الجو الخارجي . تلك الحرارة الزائدة هي حرارة التبخر، وإذا كان الوسط المحيط هو الهواء يسمّي بالمكثف المبرد بالهواء، وإذا كان الوسط المحيط ماء يسمّي المكثف المبرد بالمائي.
• صمام التحكم Control Valve , الغرض من صمام التحكم هو التحكم في سريان وسيط التبريد من جانب المكثف ذو الضغط العالي في الدورة إلى المبخر ذو الضاغط المنخفض. ففي هذا الصمام يتم خفض ضغط سائل التبريد القادم من المكثف وتبعًا لذلك يقوم بخلخلة سائل التبريد فيتمدد و يذهب إلى المبخر .
• المبخر Evaporator , هو وسيط التبريد ذو الضغط المنخفض ودرجة الحرارة المنخفضة القادمين من صمام التحكم والخلخلة. فيصنع المبخر 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.
في عام 1918، قدمت شركة “Kelvinator” الثلاجة الأولى مع نوع من التحكم الآلي. ثم بدأ إدخال الفريون في العشرينات من القرن العشرين ثم بدأت تتواجد في السوق خلال الثلاثينات، وأصبحت أكثر أمنا، وأقل سمية عن ما كانت المبردات سابقا. وشهدت فترة الخمسينات و الستينات تقدما تقنيا كبيرا في صناعة الثلاجات مثل إمكانية إزالة الثلج آليا و صنع الثلج آليا ، ثم توالت التحديثات و تطبيقات التكنولوجيا الحديثة في مجال صناعة الثلاجات حتى يوما هذا. ووجد دراسة للعلماء البريطانيين أن الثلاجة هي أفضل اختراع من أي وقت مضى في تاريخ تحسينات الطعام والشراب .

المراجع :
express.co.uk/news
en.wikipedia
vb.3dlat.com
facebook.com/notes