Алтернативи на хладилника

Първият домашен абсорбционен хладилник е показан на Световното изложение в Париж през 1887 г. Това беше обемист шкаф с отделение за хладилник, което беше миниатюрно по днешните стандарти. Храната се запазва свежа в нея в горещо време до два или дори три дни! По онова време това е било чудо, макар че никога не е било възможно да се поддържа постоянна температура в хладилника и фризера.

Между миналото и бъдещето

Годините минават, обстоятелствата се променят и сензационният кабинет се превръща в една от основните ни.

Но в продължение на много десетилетия след това домашният хладилник просто се е научил да съхранява повече храна в утробата си. Беше забележително, когато разработчиците на Candy за първи път оборудваха вътрешния панел на вратата на хладилника с удобни рафтове. Няколко десетилетия по-късно са добавени автоматично размразяване на изпарителя и опционален режим на изпарителя без замръзване.

Драматичните промени в домашното охлаждане се случват толкова бързо, че едва успяваме да ги догоним.

И не е далеч времето, когато най-вероятно няма да има нужда да се трупат запаси или да се съхранява храна у дома. А хладилниците може изобщо да изчезнат от ежедневието ни. Защото във всеки „умен дом“ на недалечното бъдеще нанотехнологиите ще работят в неговата „умна кухня“, за да отглеждат всякакви протеини и други пресни хранителни вещества до масата за вечеря.

Още повече че към развиващата се от 70-те години на миналия век наука за нанотехнологиите се присъедини и технологията за клониране. Нашите вкусови предпочитания, съдържание на калории, витамини и минерали могат лесно да бъдат програмирани в биогенератора. Как ще изглежда този биогенератор? Няма ли да изпитате носталгия по един хубав, дебел, ръмжащ хладилник??

Тя е с нас и днес. Днес той все още е основен продукт във всяка кухня. И това е удоволствие.

Магнитната сила замразява всичко

Лабораторията „Еймс“ на Министерството на енергетиката в САЩ е създала първия в света магнитен хладилник. Принципът се основава на способността на някои сплави да се нагряват, когато силата на магнитното поле се увеличава, и да се охлаждат, когато тя намалява.

Въпреки че феноменът е открит преди повече от 80 години, едва сега той се прилага на практика. Инженерите са убедени, че хладилници и климатични системи, базирани на тази технология, ще бъдат достъпни през следващите няколко години. Нов тип хладилник с магнити вече е в експлоатация.

Може би не след дълго храната навсякъде ще се охлажда от въртящ се метален диск, постоянен магнит и малко количество вода. Как ще работи това??

Обикновен метален диск се върти между полюсите на постоянния магнит, така че само част от диска попада в магнитното поле, а останалата част е извън него. Когато се вкара в магнитното поле, малките биполярни магнити в материала на диска се подреждат по протежение на линиите на полето, като повишават температурата на диска в тази точка. Създадената топлина се разсейва от циркулиращата в тази зона вода.

Но когато тази част от диска излезе от магнитното поле, магнитите в нея вече не са притиснати от полевите линии и се завъртат отново на случаен принцип, като за това се изразходва топлинна енергия и по този начин дискът се охлажда под температурата на околната среда. В същото време охлажда водата, която го измива във втория кръг. Тази охладена вода се използва като охлаждащ агент в новия хладилник с магнит.

Изследователите търсят оптимален материал за задвижване, за да подобрят ефективността на магнитното охлаждане. Сега действащият модел използва диск с гадолиний – редкоземен метал, който сега се използва в записващите глави на видеокасетофоните. Избират се и по-евтини материали.

Магнитните хладилници във всеки случай са по-евтини за експлоатация, щадят околната среда охлаждащият агент е обикновена вода и са практически безшумни. Времето ще покаже дали те ще имат паралелепипедна, цилиндрична или сферична форма. Няма да мине много време.

Студът идва от слънцето?!

В допълнение към класическия метод на охлаждане чрез компресия, в света отдавна се използва паралелно и термоелектрическият охлаждащ ефект. Още през XIX в. е открито, че съединението на проводници от различни материали при протичане на постоянен електрически ток се охлажда или нагрява в зависимост от посоката на тока „ефект на Пелтие“ . Но ефектът е малък и представлява интерес само за науката.

Едва с широкото разпространение на полупроводниковите материали стана възможно този физичен ефект да бъде адаптиран за практическа употреба.

Термоелектрическите охладители съществуват от десетилетия, но дори и днес има много хора, които не са чували за тях. Тъй като тези хладилници се използват в тесен кръг от приложения. Става дума за това, че все още не е възможно да се постигне същият полезен обем на хладилната камера, както при компресионните хладилници.

Затова основно термоелектрическите хладилници съществуват под формата на устройства със скромни размери, захранвани от акумулатора на автомобила. В редки случаи те могат да се захранват със слънчева енергия. Ето един забавен парадокс: слънцето генерира студ!

Преносимите термоелектрически охладители също са малки, но могат да се свързват както към акумулаторна батерия 12 V , така и към електрическа мрежа 220 V. В ежедневието те се наричат охладители. Повечето хладилници са проектирани като изолиран сандък гърди с капак на панти. Те са оборудвани с дръжки или колела за транспортиране.

Малкият обем на охладителите обаче може да бъде представен и като функция за пестене на място. Термоелектрическият принцип позволява създаването на хладилници, които могат лесно да се поставят дори в джоба например за охлаждане на лекарства . Нашата отбранителна индустрия предлага компактни охладители за охлаждане на една кутия бира, например. Те са прикрепени в близост до таблото на водача в автомобила.

Охладителите са надеждни и безшумни благодарение на липсата на движещи се части, имат почти вечен експлоатационен живот и са екологични не се изисква хладилен газ . Те могат да се поставят настрани, надолу – както предпочитате, и ще работят надеждно, като издържат на движение по неравен терен. Никой друг хладилник за компресиране не може да издържи на такова гrublо отношение.

Недостатъците са ниската ефективност само 16-17% и нестабилността на температурата в охладителя, която е пряко зависима от температурата на околната среда. В горещо време охлаждането е много недостатъчно.

Но в термоелектрическата конструкция има „красота“. Както бе споменато по-рано, термоелектрическият ефект може да предизвика не само охлаждане, но и нагряване. Това зависи от посоката на тока. Чрез смяна на контактите с превключвател охладителят се превръща в нагревател за охладена храна или бутилки за бебешка храна, например . Много удобно по време на път или пикник.

Прозрачните врати не пропускат топлина

Новите модели хладилници вече се предлагат със стъклена врата. Хладилниците със стъклени врати, които на пръв поглед не са новост, отдавна се използват в търговията. Но това е най-важното – това не е просто стъклена врата, а стъклена врата с троен вакуум. Подобни на тези, които се монтират в съвременните херметични прозорци.

Установено е, че той осигурява значително по-добра изолация на вратите в сравнение с традиционните порести изолационни материали. Резултатът е хладилник, който консумира по-малко енергия от 60 W крушка!

Прозрачността на вратата също повишава икономическата ефективност. Обикновено, когато отваряме хладилника, прекарваме известно време в разсеяно търсене на това, което ни трябва, но при стъклената врата е възможно да „видим“ необходимия пакет предварително и след това да отворим хладилника. Времето, през което вратата остава отворена, се намалява няколко пъти.

Германската компания Gaggenau вече представя хладилници със стъклени врати на Българския пазар.

Повече навътре, по-малко навън

В началото на разработването на домашните хладилници цилиндричната форма на корпуса е сериозно обсъждана. Много хора само се забавляваха с това, но всъщност идеята е напълно логична на практика.

На първо място, колкото по-енергийно ефективен е един хладилник, толкова по-малко е съотношението между повърхността и обема му. С други думи, колкото по-малка е площта на повърхността, толкова по-малко хладилна енергия се губи чрез излъчване от повърхността и толкова по-малко енергия е необходима за работа, при равни други условия.

Например, ако приемем обема на куб за единица и приемем площта на повърхността на този куб за 100%, тогава паралелепипед със същия обем, но със съотношение 0,7×0,7×2,1 много често срещани пропорции на хладилника ще има условна площ 114%. Това означава, че този паралелепипед ще губи 14% повече студ от куб.

А цилиндър със съотношение диаметър/височина 0,9 към 1,58 също приемливо съотношение за хладилник има условна повърхност от 96 % и ще губи студ с 4 % по-малко от куб и с 18 % по-малко от паралелепипед. На пръв поглед не е много, но при денонощна и целогодишна работа се постига значителна икономия.

Също така хладилници с форма на куб, цилиндър или топка а защо не?? ще бъде по-лек и ще използва по-малко материал, отколкото паралелепипеден хладилник със същия ефективен обем.

И топката ще има най-малката възможна повърхност, равна на 81 % от повърхността на куба…

Защо ескимосите строят ледени къщи в полукълбо??

Този математически извод е очевиден в природата и във формата на много природни образувания около нас – от планетите, звездите и нашето слънце до ябълките, дините и другите сферични плодове. Ескимосите интуитивно строят ледените си къщи иглу с полусферична форма, за да губят възможно най-малко топлина от горящото вътре огнище…

Така че най-икономичният дизайн на хладилник от гледна точка на топлинната физика е дизайнът на кълбото! Но все още никой не е измислил как да използва оптимално сферичния обем на такъв хладилник и къде да се намира вратата…

Следващата много икономична конструкция е цилиндър с елипсовидно или кръгло напречно сечение. Трябва да се съгласите, че това е съвсем приемливо за условията на живот, но появата на цилиндричния хладилник дълго време е била ограничавана от консервативния дизайн на нашите кухни, където всичко е подчинено на прави линии. Поради това бяха възпроизведени и продължават да се възпроизвеждат модели с формата на правоъгълен паралелепипед, равен в две посоки и губещ от гледна точка на мощността.

„Мързеливият сузан достигна до масите

И така, не повече от сто години след тази суматоха, цилиндричните хладилници се предлагат масово! Днес например те се произвеждат от американската корпорация Equator.

С височина 68 инча 170 см и диаметър 30 инча 75 см при широко отворена врата, тя е с размери 39 инча или 97,5 см. Този модел има нетен обем на хладилното отделение от 242,3 литра и обем на фризерното отделение от 83,1 литра. Не е лошо! Хладилникът е с традиционната правоъгълна форма и простор от 186x60x60 см.

Цилиндричните хладилници са не само по-икономични по отношение на консумацията на енергия, но и по-леки и по-евтини използват по-малко материали . Производството на цилиндрични тела е технологично по-напреднало и по-евтино от това на правоъгълни тела.

При този модел фризерното отделение е монтирано отдолу и има отделен компресор. Режимът за бързо замразяване произвежда кубчета лед за по-малко от час.

Цилиндричният хладилник има стъклени рафтове тип „Lazy Susan“, които се въртят и плъзгат. Това име е познато на всеки американски посетител на салони и барове. Има име за въртящия се уред, който замества бавноразвиващия се диспенсър за чинии.

Въртящите се рафтове на цилиндричния фризер улесняват достъпа до необходимата ви храна, а закаленото стъкло, върху което са изработени, осигурява ясна видимост на цялото съдържание.

Концепцията за био хладилник-фризер

Необичайният фризер работи по напълно различен начин от конвенционалните модели – той е четири пъти по-малък от обикновен фризер и се охлажда с помощта на биополимерен гел. Вместо обичайното място на рафта, гелът без мирис и лепкавост обгръща храната, сякаш я капсулира.

Четири пъти по-малък от обикновен хладилник и охлаждан с биополимерен гел. Вместо обичайното поставяне на рафтовете, нелепкав гел без мирис обгръща храната, сякаш я капсулира.

Няма врати, рафтове или двигател за съхранение на храна и може да се използва 90% от общия обем на хладилника. Храната ви запазва естествения си вкус и аромат. Липсата на конвекция предотвратява изсушаването на храната.

Принцип на работа на биохладилника: преобразуване на невидимата инфрачервена радиация във видима светлина. Той се охлажда, като абсорбира топлинна енергия и я излъчва в различен диапазон от дължини на вълните. Същият принцип се използва и за облицовката на космическата совалка.

Процесът на охлаждане не изисква енергия. Храната потъва в гела. Силното повърхностно напрежение създава отделна капсула за всеки продукт. Формата на охладителя може да варира в зависимост от съдържанието му. Колкото повече храна съдържа, толкова повече място заема. Полезният обем може да се увеличи с до 300%.

Хладилникът може да се монтира хоризонтално или вертикално и дори да се монтира на тавана. Регулируемите му размери го правят приспособим към всяко жилище. Освен това не е необходимо да се осигурява място за отваряне на вратата, камерата не се нуждае от почистване и, най-важното, консумира по-малко електроенергия. Биохладилникът заема малка част от пространството на своя предшественик. Дори името „хладилник“ вече не е подходящо – по-скоро е хладилник.

Процесът на охлаждане се придружава от светещ гел, наречен луминесценция. Работата на уреда се превръща в завладяващ спектакъл.

Резюме:

– За охлаждането на храната не е необходима енергия;

– Специалната конструкция е четири пъти по-малка от обикновения хладилник и променя формата си в зависимост от натоварването;

– Без рафтове или вратички, тя може да се поставя вертикално или хоризонтално;

– Гелът не е лепкав и е без мирис;

– По-голяма плътност на съхранение, обемът се използва възможно най-ефективно;

– Храната е винаги на видно място и е лесно достъпна;

– Напълно безшумна работа без движещи се части.