Frigidere alternative

Primul frigider cu absorbție pentru uz casnic a fost prezentat la Expoziția Universală de la Paris din 1887. Era un dulap voluminos cu un compartiment de frigider care era minuscul după standardele de astăzi. Alimentele se păstrează proaspete pe timp de caniculă până la două sau chiar trei zile! La acea vreme părea un miracol, deși încă nu fusese inventată temperatura în frigider pentru a o menține la un nivel constant.

Între trecut și viitor

Pe măsură ce anii au trecut, circumstanțele s-au schimbat și senzaționalul dulap a devenit unul dintre lucrurile noastre esențiale.

Dar, timp de zeci de ani după aceea, frigiderul casnic a învățat doar să țină mai multe lucruri în pântecul său. A fost un punct de reper atunci când dezvoltatorii Candy au echipat pentru prima dată panoul interior al ușii frigiderului cu rafturi practice. Iar acum, după mai multe decenii, am adăugat o dezghețare automată a evaporatorului și o serpentină de evaporare fără îngheț opțională.

Schimbările dramatice din domeniul refrigerării casnice se petrec atât de repede încât abia le putem urmări și înțelege.

Se apropie momentul în care, cel mai probabil, nu va mai fi nevoie să stocăm și să depozităm alimente acasă. Iar frigiderele ar putea dispărea cu totul din viața noastră de zi cu zi. Pentru că fiecare casă inteligentă din viitorul apropiat va avea nanotehnologie în „bucătăria inteligentă” pentru a crește orice proteină și alți nutrienți proaspeți direct la masă.

Cu atât mai mult cu cât știința emergentă a nanotehnologiei din anii ’70 s-a alăturat acum tehnologiei clonării. Preferințele noastre în materie de gust, conținutul caloric, vitamine și minerale – toate acestea sunt ușor de programat în biogenerator. Cum ar arăta acest biogenerator? Nu veți avea nostalgia unui frigider bun, gras și confortabil??

Încă printre noi astăzi. Astăzi, este încă necesitatea numărul unu în fiecare bucătărie. Și așa este.

Forța magnetică îngheață totul

Laboratorul Ames al Departamentului de Energie din SUA a construit primul frigider magnetic din lume. Funcționează pe baza capacității anumitor aliaje de a se încălzi pe măsură ce intensitatea câmpului magnetic crește și de a se răci pe măsură ce intensitatea câmpului magnetic scade.

Deși fenomenul a fost descoperit cu mai bine de optzeci de ani în urmă, abia acum și-a găsit o aplicație practică. Inginerii sunt convinși că în următorii ani ar putea apărea pe piață frigidere și sisteme de climatizare bazate pe această tehnologie. Există deja prototipuri funcționale ale unui nou tip de frigider magnetic.

S-ar putea să nu treacă mult timp până când alimentele de pretutindeni vor fi răcite de un disc metalic rotativ, un magnet permanent și puțină apă. Cum se va întâmpla acest lucru?

Un disc metalic plat se rotește între polii unui magnet permanent, astfel încât doar o parte a discului intră de fiecare dată în câmpul magnetic, restul fiind în afara acestuia. Când această piesă este împinsă în câmpul magnetic, magneții bipolari mici din materialul discului se aliniază de-a lungul liniilor de câmp și temperatura discului crește în acest punct. Căldura generată este disipată prin circulația apei în această zonă.

Când această parte a discului iese din câmpul magnetic, magneții din ea nu mai sunt ținuți de liniile de câmp și se învârt din nou la întâmplare, consumând energie termică pentru a face acest lucru și răcind astfel discul sub temperatura ambiantă. Acest lucru răcește și apa care trece peste el în circuitul secundar. Această apă răcită este folosită ca agent de răcire în noul frigider cu magnet.

Pentru a crește eficiența răcirii magnetice, cercetătorii caută cel mai bun material posibil pentru disc. Prototipul care funcționează în prezent utilizează un disc din gadoliniu, un metal din pământuri rare care este utilizat în prezent pentru capetele de înregistrare ale aparatelor de înregistrare video. De asemenea, sunt selectate materiale mai ieftine.

Frigiderele magnetice vor fi, în orice caz, mai ieftine de utilizat, sunt prietenoase cu mediul înconjurător agentul lor frigorific este apa simplă și practic silențioase. Timpul va spune dacă vor avea formă paralelipipedică, cilindrică sau sferică. În curând.

Frigul va veni de la soare?!

Pe lângă metoda clasică de răcire prin compresie, efectul de răcire termoelectrică este utilizat în paralel în întreaga lume de mulți ani. Încă din secolul al XIX-lea s-a constatat că joncțiunea unor conductori din materiale diferite în curentul electric continuu se răcește sau se încălzește, în funcție de direcția curentului „efectul Peltier” . Dar acest efect a fost slab și a prezentat doar un interes științific.

Numai odată cu utilizarea pe scară largă a materialelor semiconductoare a fost posibilă adaptarea acestui efect fizic pentru utilizare practică.

Frigiderele termoelectrice există de zeci de ani, dar chiar și astăzi există destul de multe persoane care nu au auzit niciodată de ele. Deoarece aceste frigidere sunt utilizate într-o zonă îngustă. Ideea este că, până în prezent, nu a fost posibil să se obțină același volum util al camerei frigorifice ca în cazul frigiderelor cu compresie.

Din acest motiv, răcitoarele termoelectrice există în principal sub forma unor dispozitive de dimensiuni modeste, alimentate de la bateria vehiculului. Ocazional, acestea pot fi alimentate cu energie solară. Iată un paradox amuzant: soarele generează frigul!

Răcitoarele termoelectrice portabile sunt, de asemenea, mici, dar au capacitatea de a se conecta atât la baterie 12 V , cât și la 220 V. Într-o viață se numesc răcitori din engleză cool – răcoros . Cele mai multe răcitoare sunt construite ca niște cufere izolate cu un capac cu balamale. Au mânere sau roți pentru transport.

Cu toate acestea, volumul redus al răcitoarelor poate fi prezentat în mod avantajos ca o dimensiune compactă. Principiul termoelectric face posibilă producerea de frigidere care pot fi ușor de introdus chiar și într-un buzunar de exemplu, pentru răcirea medicamentelor . Industria noastră de apărare oferă răcitoare compacte pentru a răci o cutie de bere, de exemplu. Acestea sunt montate în apropierea tabloului de bord al cabinei șoferului.

Răcitoarele sunt fiabile și silențioase datorită absenței pieselor mobile, au o durată de viață practic eternă, sunt ecologice nu necesită nici un gaz – lichid de răcire . Pot fi amplasate în lateral, cu susul în jos – oricum doriți, vor funcționa perfect, rezistând la o deplasare pe un teren foarte accidentat. Nici un frigider de compresie nu ar putea rezista la un tratament atât de dur.

Dezavantajele includ un coeficient scăzut de eficiență doar 16-17% și instabilitatea temperaturii din interiorul răcitorului, care depinde direct de temperatura mediului ambiant. Răcirea lasă mult de dorit pe timp de caniculă.

Dar există o frumusețe a designului termoelectric. După cum s-a menționat deja, efectul termoelectric poate provoca nu numai răcire, ci și încălzire. Depinde de direcția curentului. Prin apăsarea unui comutator, răcitorul devine un încălzitor pentru alimente răcite sau sticle de mâncare pentru copii, de exemplu . Foarte la îndemână pe drum sau la un picnic.

Ușile transparente împiedică pătrunderea căldurii

Există acum noi modele de frigidere cu ușă de sticlă. Aparent nimic nou, răcitoarele cu ușă de sticlă au fost folosite de mult timp în comerț. Dar asta este problema – nu este doar o ușă de sticlă, ci un geam de sticlă cu triplu vid. Asemănătoare cu cele folosite la ferestrele moderne etanșate.

S-a constatat că acest lucru asigură o izolare a ușilor mult mai bună decât materialele izolatoare poroase tradiționale. Prin urmare, acest răcitor consumă mai puțină energie electrică decât un bec de 60 W!

Transparența ușilor din sticlă transparentă crește, de asemenea, eficiența energetică. Dacă, de obicei, atunci când deschideți frigiderul, este nevoie de ceva timp pentru a căuta în mod distrat ceea ce aveți nevoie, dar cu ușa de sticlă puteți „vedea” pachetul necesar în avans și abia apoi deschideți frigiderul. Durata de timp în care ușa rămâne deschisă este redusă de câteva ori.

Pe piața Românesc sunt deja disponibile răcitoare cu ușă de sticlă de la compania germană Gaggenau.

Mai mult înăuntru, mai puțin afară

La începutul dezvoltării frigiderelor de uz casnic, forma cilindrică a carcasei a fost discutată serios. Mulți sunt doar amuzați, dar, de fapt, ideea este plină de sens practic profund.

În primul rând, cu cât un frigider este mai eficient din punct de vedere energetic, cu atât mai mic este raportul dintre suprafață și volum. Adică, cu cât suprafața este mai mică pentru același volum, cu atât mai puțină căldură este generată de radiația de la suprafață și cu atât mai puțină energie este necesară pentru a o face să funcționeze, toate celelalte lucruri fiind egale.

De exemplu, dacă luăm volumul unui cub ca unitate și luăm suprafața cubului ca fiind 100%, atunci un paralelipiped cu același volum, dar cu raportul de aspect de 0,7×0,7×2,1 proporții foarte comune pentru frigidere ar avea o suprafață condiționată de 114%. Iar asta înseamnă că acest paralelipiped va pierde cu 14% mai mult frig decât un cub.

Iar un cilindru cu un raport diametru/înălțime de 0,9 la 1,58 de asemenea, o proporție acceptabilă pentru un frigider are o suprafață condiționată de 96% și va pierde frigul cu 4% mai puțin decât un cub și cu 18% mai puțin decât un paralelipiped. S-ar părea că nu atât de mult, dar la munca non-stop și pe tot parcursul anului există economii destul de esențiale.

În plus, frigiderele de formă cubică, cilindrică și sferică și de ce nu?? va fi mai ușor și va folosi mai puțin material decât un frigider paralelipipedic cu același volum util.

Iar sfera va avea cea mai mică suprafață posibilă, egală cu 81% din suprafața cubului…

De ce construiesc eschimoșii case de gheață într-o emisferă?

Această concluzie matematică este evidentă în natură și în forma multor formațiuni naturale care ne înconjoară, începând cu planetele, stelele și soarele nostru și terminând cu merele, pepenii verzi și alte fructe sferice. Eschimoșii își construiesc intuitiv casele de gheață în formă de semisferă, astfel încât să piardă cât mai puțină căldură de la focul care arde în interior…

Deci, cel mai rațional din punct de vedere al designului fizicii termice a frigiderului este sferic! Dar nimeni nu a reușit până acum să își dea seama cum să folosească cel mai bine volumul intern al unui astfel de frigider sau unde ar fi ușa unui astfel de frigider…

Următoarea construcție foarte economică este un cilindru – cu secțiune eliptică sau circulară. Ar trebui să fiți de acord că este destul de acceptabil pentru condiții domestice, dar pentru o lungă perioadă de timp aspectul frigiderului cilindric a fost restricționat de designul conservator al bucătăriilor noastre, unde totul este supus liniilor drepte. De aceea, au fost și continuă să fie replicate modelele celei mai perdante din punct de vedere energetic, forma unui paralelipiped dreptunghiular de dimensiuni egale în două direcții.

„Lazy Susan” a ajuns la mase

Și nu a fost nevoie de mai mult de o sută de ani de gândire asupra acestei dificultăți când au apărut în vânzare în masă frigidere cilindrice! În prezent, de exemplu, acestea sunt fabricate de Equator Corporation din SUA.

Cu o înălțime de 170 cm 68 inch și un diametru de 75 cm 30 inch , cu ușa deschisă larg, măsoară 97,5 cm 39 inch . Acest model are o capacitate utilă de 242,3 litri de spațiu pentru frigider și 83,1 litri de spațiu pentru congelator. Nu e rău! Un frigider dreptunghiular tradițional cu o astfel de capacitate are dimensiunile de 186x60x60 cm.

Frigiderele cilindrice sunt nu numai mai economice din punct de vedere al consumului de energie, ci și mai ușoare și mai ieftine necesită mai puțin material . Fabricarea unui corp cilindric este mai avansată din punct de vedere tehnologic și mai ieftină decât a unuia dreptunghiular.

Compartimentul de congelare din acest model este montat în partea inferioară și are un compresor separat. Modul „congelare rapidă” permite obținerea de cuburi de gheață în mai puțin de o oră.

Frigider cilindric cu rafturi glisante rotative din sticlă de tip „Lazy Susan”. Un nume pe care îl cunoaște orice american care frecventează saloanele. Un aparat rotativ cu acest nume pentru a înlocui distribuitorul de farfurii leneș.

Rafturile rotative fac ca frigiderul cilindric să fie ușor de accesat, iar sticla călită permite să se vadă cu ușurință tot ce se află în interior.

Conceptul de frigider bio

Acest congelator neobișnuit funcționează într-un mod complet diferit față de modelele convenționale – este de patru ori mai mic decât un congelator convențional și se răcește cu ajutorul unui gel de biopolimer. În loc de rafturile obișnuite, un gel neaderent și inodor învăluie mâncarea, ca și cum ar fi plasată într-o capsulă.

De patru ori mai mic decât un frigider convențional și răcit cu gel de biopolimer. În loc de termen de valabilitate, gelul inodor și neaderent învăluie alimentele ca și cum le-ar încapsula.

Fără uși, rafturi sau motor pentru a depozita alimente, puteți utiliza 90 % din volumul interior al frigiderului. Produsele își păstrează gustul și aroma naturală. Alimentele nu se usucă, deoarece nu există convecție.

Principiul de funcționare al unui bio-frigider: transformarea radiației infraroșii invizibile în lumină vizibilă. Se răcește prin absorbția de energie termică și o emite într-o gamă diferită de lungimi de undă. Este același principiu care este folosit și la naveta spațială.

Procesul de răcire nu necesită energie. Produsul este scufundat în gel. Tensiunea superficială puternică creează o capsulă separată pentru fiecare produs. Forma frigiderului poate varia în funcție de conținutul său. Cu cât pui mai multă mâncare în el, cu atât mai mult spațiu ocupă. Volumul utilizabil poate fi mărit cu până la 300%.

Frigiderul poate fi instalat atât pe orizontală, cât și pe verticală și poate fi instalat chiar și pe tavan. Dimensiunile reglabile îl fac adaptabil la orice habitat. De asemenea, nu necesită spațiu pentru deschiderea ușii, dulapul nu trebuie curățat și, cel mai important, consumă mai puțină energie electrică. Frigiderul-congelator ecologic ocupă o fracțiune din spațiul predecesorului său. Nici măcar numele de „frigider” nu se mai potrivește; este mai degrabă o cadă frigorifică.

Procesul de răcire este însoțit de un gel strălucitor numit luminescență. Funcționarea aparatului devine un spectacol fascinant.

Rezumat:

– Procesul de gătire nu necesită energie pentru a răci alimentele;

– Designul special este de patru ori mai mic decât un frigider convențional și își schimbă forma în funcție de sarcină;

– Fără rafturi sau uși, poate fi așezat atât pe verticală, cât și pe orizontală;

– Gelul nu este lipicios și este inodor;

– Densitate de stocare mai mare, volumul este utilizat cât mai eficient posibil;

– Alimentele sunt întotdeauna la vedere și ușor accesibile;

– Funcționare complet silențioasă, fără părți în mișcare.