فریزر مکانیکی پس از جنگ جهانی دوم به سرعت در سراسر جهان گسترش یافت. در حال حاضر در یخچال و فریزر مدرن از مبرد HFC ، R-134A ( تترا فلورو کربن ) و یا ایزو بوتان استفاده می شود. ولی تعداد کمی از یخچال و فریزر خانگی هنوز از همان مبرد های قدیمی مخرب لایه اوزن استفاده می کنند.
ایستمن کداک (Eastman Kodak) اولین سیستم تهویه مطبوع را در سال 1891 در نیویورک برای ذخیره سازی فیلم عکاسی استفاده کرد. سیستم تهویه مطبوع در یک ماشین چاپ در سال 1902 و در یک تلفن در هامبورگ در سال 1904 استفاده شد. این سیستم در کارخانجات تنباکو و کارخانجات نساجی در حدود سال 1900 استفاده شد. اولین سیستم تهویه مطبوع در یک خانه در فرانکفورت در سال 1894 نصب شد. یک کتابخانه خصوصی در سنت لوئیس آمریکا در سال 1895 نیز از تهویه مطبوع استفاده کرد.
توسعه گسترده تهویه مطبوع را به دانشمند و صنعتگر آمریکایی ویلیس کریر (Willis Carrier) نسبت می دهند. کریر کنترل رطوبت را در سال 1902 مورد مطالعه قرار داد و یک نیروگاه تهویه مطبوع مرکزی بوسیله تمیز کردن هوا در سال 1904 طراحی کرد. در حال حاضر تهویه مطبوع به طور گسترده در مناطق مسکونی، ادارات، ساختمان های تجاری، فرودگاه، بیمارستان ها، اتومبیل، هواپیما و غیره استفاده می شود. صنعت تهویه مطبوع تا حد زیادی مسئول رشد صنایع مدرن الکترونیکی، دارویی، شیمیایی و غیره است. امروزه اکثرا از سیستم های تهویه مطبوع تبرید تراکمی و یا تبرید جذبی استفاده می شود، که ظرفیت آنها از چند کیلو وات تا چند مگاوات متفاوت است.
شکل (1-2) اجزای اصلی یک سیستم تبرید تراکمی را نشان می دهد. همانطور که از شکل پیدا است سیستم پایه ای شامل اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط می باشد. اثر تبرید در منطقه سرد به صورت گرماگیری و تبخیر مبرد، در اواپراتور استخراج می شود. بخار مبرد از اواپراتور به کمپرسور رفته و فشار آن بالا می رود. از این رو زمانی که فشار بالا می رود، درجه حرارت مبرد بالا رفته و از طریق کندانسور دفع می شود، و تقطیر بخار به مایع صورت می گیرد. برای تکمیل این چرخه، مایع فشار بالا با عبور از شیر انبساط دچار کاهش فشار و افت دمای شدید می شود. مبرد با فشار کم و دمای کم به اواپراتور رفته و با گرفتن گرما از منطقه سرد، تبخیر می شود. باید توجه کرد که این سیستم در یک چرخه بسته است و نیاز به ورودی کار به صورت مکانیکی دارد که دوباره کمپرسور آن را تامین می کند.
شکل (1- 2) شماتیک پایه ای و اولیه از سیستم تبرید تراکمی
سیستم تبرید همچنین می تواند به عنوان یک پمپ گرما استفاده شود، که در خروجی آن گرما به وسیله ی کندانسور می شود. روش دیگر، سیستم تبرید می تواند برای خنک کنندگی در فصل تابستان و گرم کردن در فصل زمستان استفاده می شود. این سیستم ساخته شده است و در حال حاضر در دسترس می باشد[4].
شکل (1-3) اجزای اساسی سیستم تبرید جذبی را نشان می دهد. در سال 1922، بالزار فون و کارل مونترز سیستم سه سیالی اختراع کردند که نیاز به پمپ ندارد. گرمای بر مبنای پمپ حبابی برای به گردش در آوردن محلول های ضعیف و قوی مورد استفاده قرار میگرفت، و هیدروژن به عنوان گاز غیر قابل میعان به منظور کاهش فشار جزئی آمونیاک در اواپراتور استفاده شد.
سیستم های تبرید با گیره – مونترز هنوز به طور گسترده ای در برنامه های کاربردی خاص مانند اتاق های هتل استفاده می شود. شکل (1-4) طرح کلی از سیستم تبرید جذب بخار مایع سه گانه را نشان می دهد[5] .
شکل (1- 3) اجزای ضروری سیستم تبرید جذبی

شکل (1- 4)اجزای ضروری سیستم تبرید جذبی
تلاش هایی برای اجرای سیستم جذب بخار توسط انرژی خورشیدی با استفاده از صفحه تخت خورشیدی شده است. چندین سیستم های تبرید جذب انرژی خورشیدی کوچک در حدود سال 1950 در چندین کشور ساخته شده است. سیستم تبرید خورشیدی در تاشکند، اتحاد جماهیر شوروی در سال 1953 نصب شد که می توانست 250 کیلوگرم یخ در هر روز تولید کند. در این سیستم از یک آینه سهموی به مساحت 10 متر مربع برای تمرکز تابش خورشیدی استفاده می شود.
توجه جدی به سیستم های تبرید خورشیدی از سال 1965، با توجه به کمبود منابع انرژی سوخت های فسیلی زیاد شده است. سیستم های مبتنی بر لیتیم برمید و آب برای اهداف تهویه مطبوع توسعه یافته اند. اولین سیستم تهویه مطبوع خورشیدی در یک خانه خورشیدی آزمایشی در دانشگاه کوئینزلند، استرالیا در سال 1966 نصب شد. بعد از آن، از سیستم انرژی خورشیدی در بسیاری از نقاط جهان از جمله هند استفاده شد. در سال 1976، حدود 500 سیستم جذب انرژی خورشیدی در آمریکا وجود داشت. تقریبا تمام این سیستم به لیتیم برمید و آب استوار بود که به درجه حرارت بسیار بالا نیاز ندارند. این سیستم به طور عمده برای تهویه فضا مورد استفاده قرار گرفت. اگر چه بهره وری از این سیستم های بدلیل محدودیت فضا و همچنین کم بودن ظرفیت پنل های خورشیدی ضعیف است، ولی آنها را می توان در مناطق دور افتاده و روستایی که در آن فضای زیادی وحود دارد و محدودیت وحود برق دارند استفاده کرد. به علاوه ، این سیستم سازگار با محیط زیست است و همچنین انرژی خورشیدی پاک و تجدید پذیر است.
از سال 1950 در سیستم خورشیدی جذب تبرید از آمونیاک ، تیوسیانات سدیم، کربن فعال، زئولیت به عنوان جاذب و از آمونیاک، الکل و یا فلورو کربن به عنوان مبرد نیز مورد استفاده قرار گرفت. این سیستم همچنین به کمپرسور نیاز ندارند. بخار مبرد توسط جذب پتانسیل جاذب ذخیره شده دربستر جاذب هدایت می شود. و آن به اواپراتور یا کندانسور، که متشکل از مبرد خالص است متصل می شوند. در سیستم جذب متناوب، در طول شب مبرد تبخیر شده و در زغال چوب و یا زئولیت اثر خنک کننده فعال جذب می شود. در طول روز، بستر جاذب تابش خورشیدی را جذب کرده و مبرد در بستر مناسب ذخیره می شود. این بخار مبرد متراکم برای استفاده در شب در مخزن کندانسور ذخیره می شود. بنابراین، این سیستم شامل یک بستر جاذب و یک مبدل حرارتی است، که به عنوان یک کندانسور یا اواپراتور در طول شب عمل می کند. از جفت آنها میتوان برای به دست آوردن یک خنک کننده به طور مداوم استفاده شود.
اگر هوا در فشار بالا گسترش یابد دمای آن کاهش خواهد یافت. این واقعیت در اوایل قرن18 شناخته شد. دالتون و گی جوساک آن را در سال 1807 مورد مطالعه قرار دادند. سعدی کارنو آن را به عنوان یک پدیده شناخته شده در سال 1824 ذکر کرد. با این حال، دکتر جان گوری یک پزشک در فلوریدا یک دستگاه توسعه یافته در سال 1844 برای تولید یخ برای تسکین بیماران مبتلا به تب خود ساخت. این دستگاه برای هوای فشرده تا 2 اتمسفر استفاده می شود. فشار و آب نمک برای تولید یخ در دمای7- درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار گرفت. الکساندر کارنگی کرک در سال 1862 یک دستگاه خنک کننده چرخه هوا ساخت. در این سیستم از موتور بخار برای اجرای کمپرسور آن استفاده می شود. با استفاده از افزایش نسبت تراکم از 6 تا 8 ، آقای کرک توانست درجه حرارت را به میزان کمی کاهش دهد. پل گیفورد در سال 1875 به نوع کامل باز ماشین آلات دست یافت. و بیشتر توسط تی بی، پلیسی، ای، هاسلم، هنری بل و جیمز کلمن بهبود یافته است. فرانک آلن (Frank Allen) در نیویورک یک ماشین توسعه یافته چرخه بسته با استفاده از فشار بالا به منظور کاهش میزان حجم جریان ساخت. این دستگاه “ماشین تراکم هوا” نامگذاری شد. امروزه چرخه تبرید هوا تنها در هواپیمایی که کمپرسور توربو می تواند نرخ حجم جریان زیادی تحمل کنند استفاده می شود. شکل (1-5) طرح کلی یک سیستم تبرید چرخه هوا نوع باز را نشان می دهد. سیستم اولیه ای که در اینجا نشان داده شده است شامل یک کمپرسور، منبسط کننده و مبدل های حرارتی می باشد. هوای اتاق سرد از فشرده سازی کمپرسور بوجود می آید. گرما و فشار بالای هوا، گرما را به آب سرد در مبدل حرارتی رد می کند. اما گرما از هوای فشار بالا به منبسط کننده گسترش می یابد. هوای سرد پس از انبساط به اتاق برای تامین سرما ارسال می شود. گسترش این کار تا حدودی کار فشرده سازی را جبران می کند. از این رو منبسط کننده و کمپرسور در یک محور مشترک نصب شدهاند[6].
شکل (1- 5) شماتیک اولیه ای از نوع باز سیستم تبرید چرخه هوا
اگر آب را به یک اتاق که در فشار کم نگهداری می شود، اسپری کنیم، بخشی از آب بخار می شود. به دلیل آنتالپی تبخیر، آب باقی مانده در محفظه در دمای و فشار اشباع خنک خواهد شد. بدیهی است که درجه حرارت پایین تر فشار کمتری مورد نیاز است. انجماد آب در 0 درجه سانتیگراد است از این رو درجه حرارت پایین تر از 4 درجه سانتیگراد را نمی توان با آب به دست آورد. در این سیستم، برای کشیدن بخار تبخیر شده، از بخار با سرعت بالا استفاده میکنند. فشار بالای بخار محرکه از طریق نازل همگرا و یا واگرا عبور می کند، جایی که سرعت آن سرعت صوت یا مافوق صوت بوده و با فشار 0.009 کیلو پاسکال در ناحیه کم فشار است و دمای آن 4درجه سانتیگراد میباشد. بخار با سرعت بالا از کندانسور عبور می کند که کندانسور تحت فشار 5.6 تا 7.4 کیلو پاسکال و درجه حرارت 35 تا 45 درجه سانتیگراد است. بخار محرکه و بخار تبخیر هر دو در حال فشرده سازی و بازیافت هستند. این سیستم با عنوان سیستم تبرید جت بخار شناخته شده است. شکل زیر یک طرح کلی از سیستم را نشان می دهد. این سیستم نیاز دارد در خلاء مناسبی نگه داری شود. گاهی اوقات، تقویت کننده ی اجکتور برای این منظور استفاده می شود. این سیستم ها با انرژی درجه پایینی که بخار فرآیند در کارخانه های شیمیایی یا یک دیگ بخار دارد هدایت می شود. شکل (1-6) شماتیک سیستم تبرید جت بخار را نشان