A hűtés a hűtési körülmények megteremtésének folyamata a hő eltávolításával. Leginkább élelmiszerek és egyéb romlandó tárgyak tartósítására használják, megelőzve az élelmiszer által okozott betegségeket. Azért működik, mert a baktériumok szaporodása alacsonyabb hőmérsékleten lelassul.
Az élelmiszerek hűtéssel történő tartósításának módszerei évezredek óta léteznek, de a modern hűtőszekrény egy újabb találmány. Ma a hűtés és a légkondicionálás iránti igény az egész világon az energiafogyasztás közel 20 százalékát teszi ki – derül ki az International Journal of Refrigeration 2015-ös cikkéből.
History
A kínai vágott és tárolt jég Kr. e. 1000 körül, és 500 évvel később az egyiptomiak és az indiánok hideg éjszakákon megtanulták cserépedényeket kijönni, hogy jeget készítsenek – írja a floridai Lake Parkban működő Keep It Cool fűtési és hűtési cég. A History magazin szerint más civilizációk, például a görögök, a rómaiak és a héberek, gödrökben tárolták a havat, és különféle szigetelő anyagokkal borították be őket. A 17. század folyamán Európa különböző helyein a vízben oldott salétrom hűlési körülményeket teremtett, és jég létrehozására használták fel. A 18. században az európaiak télen jeget gyűjtöttek, sózták, flanelbe tekerték, és hónapokig tárolták a föld alatt. A jeget még a világ más pontjaira is szállították az Amerikai Fűtési, Hűtési és Légkondicionáló Mérnökök Társaságának (ASHRAE) folyóiratában megjelent 2004-es cikk szerint.
Amikor a jég nem volt ” elérhető vagy praktikus, az emberek hűvös pincéket használtak vagy árucikkeket tettek a víz alá a History magazin szerint. Mások saját jégdobozokat építettek a Keep It Cool szerint. A fadobozokat ón vagy cink és egy szigetelő anyag, például parafa, fűrészpor vagy moszat és hóval vagy jéggel teli.
Párolgási hűtés
A mechanikus hűtés koncepciója akkor kezdődött, amikor William Cullen skót orvos észrevette, hogy az elpárologtatás az 1720-as években hűsítő hatású volt. 1748-ban az etil-éter vákuumban történő elpárologtatásával mutatta be elképzeléseit a Peak Mechanical Partnership, a Saskatoonban (Saskatchewan) található víz- és fűtőcég szerint.
Oliver Evans amerikai feltaláló , hűtőgépet tervezett, de nem épített t A kalap 1805-ben folyadék helyett gőzt használt. 1820-ban Michael Faraday angol tudós cseppfolyósított ammóniát használt hűtéshez.
Jacob Perkins, aki Evansszel dolgozott együtt, 1835-ben kapott szabadalmat folyékony ammóniát használó gőz-kompressziós ciklusra a History of Refrigeration szerint. Ezért néha “a hűtőszekrény atyjának” nevezik.
John Gorrie, amerikai orvos 1842-ben az Evans-tervhez hasonló gépet is épített. Gorrie hűtőszekrényét használta, amely jeget hozott létre, hogy sárgás lázas betegeket lehűtsen egy floridai kórházban. Gorrie 1851-ben megkapta az első amerikai szabadalmat a jég mesterséges létrehozásának módszeréről.
Egyéb a feltalálók szerte a világon tovább fejlesztették a hűtési technikákat, és továbbfejlesztették a Peak Mechanical szerint a következőket:
- Ferdinand Carré francia mérnök kifejlesztett egy hűtőszekrényt, amely ammóniát és vizet tartalmazó keveréket használt.
- Carl von Linde német tudós 1873-ban feltalált egy hordozható kompresszoros hűtőgépet metil-éter alkalmazásával, 1876-ban pedig ammóniára váltott. 1894-ben Linde új módszereket is kidolgozott nagy mennyiségű folyadék cseppfolyósítására. levegő.
- Albert T. Marshall amerikai feltaláló szabadalmaztatta az első mechanikus refr igerator 1899-ben.
- Albert Einstein neves fizikus 1930-ban szabadalmaztatta a hűtőszekrényt azzal a gondolattal, hogy környezetbarát hűtőszekrényt hozzon létre mozgó alkatrészek nélkül, és nem támaszkodott az áramra.
A kereskedelmi hűtés népszerűsége a 19. század vége felé nőtt a sörfőzdék miatt a Peak Mechanical szerint, ahol az első hűtőszekrényt 1870-ben a New York-i Brooklyn-i sörfőzdében telepítették. A századfordulóra szinte az összes sörfőzdében volt hűtőszekrény.
A húsipari ipar következett, amikor a History magazin szerint 1900-ban bemutatták az első hűtőszekrényt Chicagóban, majdnem 15 évvel később szinte az összes húscsomagolás üzemek hűtőszekrényeket használtak.
A History magazin szerint az 1920-as évekre a hűtőszekrényeket elengedhetetlennek tartották az otthonokban, és az amerikai otthonok több mint 90 százaléka hűtőszekrény.
Ma az Egyesült Államok szinte minden otthonában – 99 százalékában – van legalább egy hűtőszekrény, és az Egyesült Államok otthonainak mintegy 26 százalékában több is van. Energia.
Hogyan működik a hűtőszekrény?
A hűtőszekrények manapság nagyon hasonlóan működnek több mint száz évvel ezelőtt a hűtőszekrényekhez: a SciTech szerint folyadékok elpárologtatásával.A hűtőközegek, a hűtésre használt folyékony vegyszerek alacsony hőmérsékleten elpárolognak.
A folyadékokat a hűtőszekrényen keresztül csöveken keresztül benyomják, és párologni kezdenek. Amikor a folyadékok elpárolognak, a hőt magával viszi, miközben a gázok a hűtőszekrény külső oldalán lévő tekercsbe jutnak, ahol a hő felszabadul. A gázokat visszavezetik egy kompresszorba, ahol újra folyékonyakká válnak, és a ciklus megismétlődik.
A hűtőszekrény biztonsága
Korán a hűtőszekrényekben folyékony és mérgező folyadékokat és gázokat használtak, az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) szerint tűzveszélyes, mérgező, erősen reaktív vagy kombinált. Thomas Midgley amerikai mérnök és vegyész 1926-ban kutatta a biztonságosabb lehetőségeket, és megállapította, hogy a fluoridokat tartalmazó vegyületek sokkal biztonságosabbnak tűnnek. A DuPont Freon néven forgalmazott klórozott-fluorozott szénhidrogének (CFC-k) népszerűsége nőtt, mígnem a vegyületek közel 50 évvel később kiderült, hogy károsak a légkör ózonrétegére.
A ma gyártott hűtőszekrények többsége fluorozott szénhidrogént használ. (HFC), a Kaliforniai Energiaügyi Bizottság szerint, amelyek biztonságosabbak, mint a CFC-k és sok más lehetőség, de mégsem a legideálisabb. Az EPA naprakész listát vezet az elfogadható anyagokról, amelyek hűtőfolyadékként használhatók a hűtőszekrényekben.
A hűtőszekrények biztonságban tartják az élelmiszereket, de csak az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala szerint, ha megfelelő hőmérsékleten működnek. Ha a hűtőszekrényeket nem tartják elég hidegnek, akkor a romlandó élelmiszerekben található káros baktériumok gyorsan növekednek, és szennyezhetik az ételt, enyhe irritációt okozva súlyos ételmérgezés esetén, ha azt megeszik. Fahrenheit fok (4,4 Celsius fok); a hűtőszekrényt sem szabad túlzottan csomagolni, és a kiömlött anyagokat azonnal meg kell tisztítani.
A jövő hűtőszekrényei
A hűtés új technológiái közé tartoznak a szilárdtest hűtők és a mágneseket használó hűtőszekrények .
Hagyományosan a hűtők nagy kompresszorokra támaszkodnak, amelyek sok hőt termelnek és könnyen felmelegíthetik a helyiséget – mondta Tony Atti, vezérigazgató. az észak-karolinai Durham-ben székhellyel rendelkező Phononic gyártója. A vállalat a fononok, a kvantumrészecskék elméletéről kapta nevét.
A szilárdtest hűtőszekrények a hűtőszekrény teljes felületét nagyon lassan és szándékosan eloszlatják a hőt, így a szoba hőmérsékletének emelkedése gyakorlatilag nem létezik, és a hűtőszekrény felülete tapintásra hűvös, Atti elmondta a WordsSideKick.com-nak. Ezeknek a hűtőszekrényeknek az az előnye is, hogy káros anyagoktól és hangos működésektől mentesek, valamint pontosabban irányíthatók.
Egy másik új típusú hűtőszekrény mágnesekkel biztosítja a rezgésmentes, csendes, környezetbarát hűtőszekrényt. A Haier által a BASF-szel és az Asztronautikával közösen épített mágneses hűtőszekrény a magnetokalorikus hatáson alapuló koncepciót alkalmaz, amelyet Pierre Weiss és Auguste Piccard, francia, illetve svájci fizikusok fedeztek fel 1917-ben, Andrej Kitanovski et al., egy szlovén és dán tudóscsoport 2015-ben, a Springer International Publishing kiadó gondozásában.
A PR Newswire sajtóközleménye szerint a vörösbor megfelelő tárolásának nagyon különleges igényei vannak az íz és a minőség megőrzése érdekében. . A Baif bőséges és megfizethető alapanyagokra támaszkodó sajtóközleménye szerint a Haier hűtőszekrényben magnetokalorikus hőszivattyút használnak (olyan anyagot használnak, amely mágneses mezőben felmelegszik, és ha nem, akkor hűl le) vízalapú hűtőfolyadékkal. A mágneses hűtőszekrény emellett akár 35 százalékkal kevesebb energiát fogyaszt, mint a hagyományos hűtőszekrények.