Kjøling er prosessen med å skape kjøleforhold ved å fjerne varme. Det brukes hovedsakelig til å bevare mat og andre lett bedervelige ting, og forhindre matbårne sykdommer. Det fungerer fordi bakterieveksten bremses ved lavere temperaturer.
Metoder for å konservere mat ved kjøling har eksistert i tusenvis av år, men det moderne kjøleskapet er en fersk oppfinnelse. I dag representerer etterspørselen etter kjøling og klimaanlegg nesten 20 prosent av energiforbruket over hele verden, ifølge en artikkel fra 2015 i International Journal of Refrigeration.
Historie
Kineserne klippet og lagret is rundt 1000 f.Kr., og 500 år senere lærte egypterne og indianerne å la keramikkpotter ligge ute i kalde netter for å lage is, ifølge Keep It Cool, et oppvarmings- og kjøleselskap med base i Lake Park, Florida. Andre sivilisasjoner, som grekerne, romerne og hebreerne, lagret snø i groper og dekket dem med forskjellige isolasjonsmaterialer, ifølge tidsskriftet History. Flere steder i Europa i løpet av 1600-tallet ble saltpeter oppløst i vann funnet å skape kjøleforhold og ble brukt til å lage is. På 1700-tallet samlet europeere is om vinteren, saltet den, pakket den inn i flanell og lagret den under jorden der den holdt i flere måneder. Is ble til og med sendt til andre steder rundt om i verden, ifølge en artikkel fra 2004 publisert i tidsskriftet American Society of Heating, Refrigeration, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE).
Når is ikke var tilgjengelig eller praktisk, brukte folk kule kjellere eller plasserte varer under vann, ifølge tidsskriftet History. Andre bygde sine egne isbokser, ifølge Keep It Cool. Trebokser var foret med tinn eller sink og et isolasjonsmateriale som kork, sagflis eller tang og fylt med snø eller is.
Fordampingskjøling
Begrepet mekanisk nedkjøling begynte da William Cullen, en skotsk lege, observerte at fordampning hadde en avkjølende effekt på 1720-tallet. demonstrerte sine ideer i 1748 ved å fordampe etyleter i vakuum, ifølge Peak Mechanical Partnership, et rørlegger- og varmeselskap med base i Saskatoon, Saskatchewan.
Oliver Evans, en amerikansk oppfinner. , designet men bygde ikke en kjølemaskin t hat brukte damp i stedet for væske i 1805. I 1820 brukte den engelske forskeren Michael Faraday flytende ammoniakk for å forårsake avkjøling.
Jacob Perkins, som jobbet med Evans, mottok patent på en dampkompresjonssyklus med flytende ammoniakk i 1835, ifølge History of Refrigeration. For det blir han noen ganger kalt «kjøleskapens far.»
John Gorrie, en amerikansk lege, bygde også en maskin som ligner på Evans-designet i 1842. Gorrie brukte kjøleskapet sitt, som skapte is, for å kjøle ned pasienter med gul feber på et sykehus i Florida. Gorrie mottok det første amerikanske patentet for sin metode for kunstig å lage is i 1851.
Annet oppfinnere over hele verden fortsatte å utvikle nye og forbedre eksisterende teknikker for kjøling, ifølge Peak Mechanical, inkludert:
- Ferdinand Carré, en fransk ingeniør, utviklet et kjøleskap som brukte en blanding som inneholdt ammoniakk og vann i 1859.
- Carl von Linde, en tysk forsker, oppfant en bærbar kompressorkjøleskapsmaskin ved bruk av metyleter i 1873, og gikk i 1876 over til ammoniakk. I 1894 utviklet Linde også nye metoder for flytende store mengder luft.
- Albert T. Marshall, en amerikansk oppfinner, patenterte den første mekaniske refr igerator i 1899.
- Den anerkjente fysikeren Albert Einstein patenterte et kjøleskap i 1930 med ideen om å lage et miljøvennlig kjøleskap uten bevegelige deler og stolte ikke på strøm.
Populariteten til kommersiell kjøling vokste mot slutten av 1800-tallet på grunn av bryggerier, ifølge Peak Mechanical, hvor det første kjøleskapet ble installert på et bryggeri i Brooklyn, New York, i 1870 . Ved århundreskiftet hadde nesten alle bryggerier et kjøleskap.
Kjøttpakkerindustrien fulgte med det første kjøleskapet som ble introdusert i Chicago i 1900, ifølge tidsskriftet History, og nesten 15 år senere, nesten all kjøttpakking. planter brukte kjøleskap.
Kjøleskap ble ansett som essensielle i hjem på 1920-tallet, ifølge History magazine, og mer enn 90 prosent av amerikanske hjem hadde en kjøleskap.
I dag har nesten alle hjem i USA – 99 prosent – minst ett kjøleskap, og rundt 26 prosent av USAs hjem har mer enn ett, ifølge en rapport fra 2009 av US Department of Energi.
Hvordan fungerer et kjøleskap?
Kjøleskap i dag fungerer veldig likt til kjøleskap for over hundre år siden: ved å fordampe væsker, ifølge SciTech.Kjølemidler, de flytende kjemikaliene som brukes til å kjøle seg, fordamper ved lave temperaturer.
Væskene skyves gjennom kjøleskapet gjennom rør og begynner å fordampe. Når væskene fordamper, bærer de varmen med seg når gassene beveger seg til en spole på utsiden av kjøleskapet, hvor varmen frigjøres. Gassene returneres til en kompressor, der de blir flytende igjen, og syklusen gjentas.
Kjøleskapssikkerhet
Tidlig kjøleskap brukte væsker og gasser som var brannfarlige, giftige, svært reaktive eller en kombinasjon, ifølge US Environmental Protection Agency (EPA). Thomas Midgley, en amerikansk ingeniør og kjemiker, undersøkte sikrere alternativer i 1926 og fant at forbindelser som inneholder fluorider syntes å være mye tryggere. Klorfluorkarboner (CFC), markedsført av DuPont som Freon, vokste i popularitet, inntil forbindelsene ble funnet å være skadelige for ozonlaget i atmosfæren nesten 50 år senere.
De fleste kjøleskap som produseres i dag bruker fluorfluorkarboner. (HFC), ifølge California Energy Commission, som er tryggere enn CFC og mange andre alternativer, men fortsatt ikke de mest ideelle. EPA fører en oppdatert liste over akseptable materialer som kan brukes i kjøleskap som kjølevæske.
Kjøleskap holder maten trygg, men bare hvis den fungerer ved riktig temperatur, ifølge U.S. Food and Drug Administration. Når kjøleskap ikke holdes kaldt nok, vokser skadelige bakterier i lett bedervelige matvarer raskt og kan forurense maten og forårsake mild irritasjon av alvorlig matforgiftning hvis den spises. FDA anbefaler at kjøleskapstemperaturen er satt til maksimalt 40 grader Fahrenheit (4,4 grader Celsius); kjøleskapet skal heller ikke være for mye pakket, og søl bør rengjøres umiddelbart.
Fremtidens kjøleskap
Ny teknologi innen kjøling inkluderer solid state kjøleskap og kjøleskap som bruker magneter .
Tradisjonelt har kjøleskap stolt på store kompressorer, som genererer mye varme og lett kan varme opp et rom, sa Tony Atti, administrerende direktør av Phononic, en elektronikkprodusent med base i Durham, North Carolina. Selskapet får navnet sitt fra teorien om fononer, kvantepartikler som fører varme.
Solid-state kjøleskap bruker hele overflaten på kjøleskapet til å forsvinne varmen veldig sakte og bevisst slik at en økning i temperaturen i rommet praktisk talt ikke eksisterer og overflaten på kjøleskapet er kjølig å ta på, Atti fortalte WordsSideKick.com. Disse kjøleskapene har også fordelen av å være fri for skadelige materialer og høye operasjoner, samt å være mer nøyaktig kontrollert.
En annen ny type kjøleskap bruker magneter til å gi et vibrasjonsfritt, lydløst og miljøvennlig kjøleskap. Bygget av Haier i forbindelse med BASF og Astronautics, bruker det magnetiske kjøleskapet et konsept basert på magnetokalorisk effekt, oppdaget i 1917 av henholdsvis Pierre Weiss og Auguste Piccard, franske og sveitsiske fysikere, ifølge en artikkel av Andrej Kitanovski, et al., en gruppe forskere fra Slovenia og Danmark, i 2015 og utgitt av Springer International Publishing.
I følge en pressemelding på PR Newswire har riktig rødvinlagring veldig spesifikke behov for å opprettholde smak og kvalitet . Haier-kjøleskapet bruker magnetocaloric varmepumpe (ved hjelp av et materiale som varmes opp i et magnetfelt og avkjøles når det ikke er det) med et vannbasert kjølevæske, ifølge en pressemelding på BASF, som er avhengig av rikelig og rimelig råvarer. Det magnetiske kjøleskapet bruker også opptil 35 prosent mindre strøm enn tradisjonelle kjøleskap.