Le proprietà benefiche del freddo per la conservazione degli alimenti sono note fin dall'antichità. Sì, e volevo anche bere bevande fresche o mangiare un gelato quando fuori faceva caldo. E le persone hanno trovato il modo di risolvere questo problema anche nei paesi caldi dove non c'è mai inverno. Ad esempio, nell'antico Egitto e in Mesopotamia, governanti e ricchi cittadini ricevevano ghiaccio dai ghiacciai di montagna. Per portarlo al sicuro, il ghiaccio è stato accuratamente coperto e all'arrivo sono stati conservati in stanze sotterranee. Anche nell'antica Persia, in Grecia e a Roma, il gelato a base di frutta congelata e miele veniva venduto in estate e la regina d'Egitto, Cleopatra, si asciugava il viso con cubetti di ghiaccio ogni giorno.

Un metodo simile per disporre i "frigoriferi" è stato utilizzato per molto tempo, fino al XX secolo. In Russia, ad esempio, i "ghiacciai" - locali sotterranei o semi-sotterranei - erano tradizionalmente attrezzati per lo stoccaggio a lungo termine dei prodotti. In inverno, il ghiaccio veniva posato sul pavimento del "ghiacciaio", che era ricoperto di paglia. La stanza stessa era ben isolata in modo che il ghiaccio non si sciogliesse fino all'inverno successivo e vi venivano immagazzinati carne, pesce, verdure e altre provviste tutto l'anno.

C'era un'intera industria di estrazione e vendita di ghiaccio. Ad esempio, a San Pietroburgo nel 19° secolo. sulla Neva affittarono interi appezzamenti dove segarono il ghiaccio. Speciali artel tagliano pezzi di ghiaccio rettangolari e riempiono i "ghiacciai".

miniera di ghiaccio sulla Neva, XIX sec

tipico "ghiacciaio"

negli Stati Uniti nel 19° secolo. c'erano i "re del ghiaccio" - persone che fecero fortune multimilionarie nel commercio del ghiaccio. Estraendo ghiaccio su fiumi e laghi in inverno, lo vendettero non solo ai loro concittadini, ma anche all'India, al Brasile e persino all'Australia.

Ma quando le persone hanno imparato a raffreddarsi senza conservare il ghiaccio, e come sono stati inventati i frigoriferi? Stranamente, il processo di invenzione del frigorifero si è protratto per diversi secoli.

I metodi di raffreddamento senza l'uso di neve e ghiaccio pre-preparati sono noti alle persone da molto tempo. Ad esempio, anche nell'antichità, per raffreddare il contenuto delle brocche, queste venivano avvolte in un telo umido, perché l'acqua, evaporando, toglieva calore alla brocca. Inoltre, nel Medioevo, usavano il metodo di raffreddamento e congelamento dei prodotti sciogliendo il salnitro e alcune altre sostanze chimiche nell'acqua, poiché il calore viene assorbito quando alcune sostanze vengono disciolte nell'acqua. Ma questi metodi non erano molto efficaci o costosi.

Nel 1748, il medico scozzese William Cullen assemblò per la prima volta un apparato il cui principio di funzionamento era simile ai moderni frigoriferi. In un'installazione chiusa, ha usato etere dietilico a facile evaporazione, che ha fatto bollire a pressione ridotta in un contenitore e ha rimosso il calore, e poi condensato di nuovo in un altro e ha emesso calore. Nel 1756 Cullen ottenne così artificialmente una piccola quantità di ghiaccio. Ma prima che i frigoriferi prendessero vita, passò molto tempo.

Nel 1805, l'americano Oliver Evans progettò un frigorifero e ne ricevette persino un brevetto, ma non lo costruì mai. Il primo frigorifero secondo un progetto simile fu costruito solo nel 1834 da un altro americano, Jacob Perkins, ma questo frigorifero era piuttosto poco pratico e non interessava gli industriali. 1844 - Un'altra pietra miliare nella storia della refrigerazione, il medico John Gorey costruì un condizionatore d'aria per raffreddare l'aria in un ospedale dove venivano curate persone affette da malaria. L'installazione era pronta per la produzione industriale, ma la stampa, commissionata dai Re del Ghiaccio, ridicolizzò il progetto e fu dimenticato.

Ma il progresso era inarrestabile. Nel 1855, l'inglese James Harrison riuscì a vendere per la prima volta il frigorifero che aveva costruito a un birrificio australiano. Il successo successivo fu ottenuto dai francesi. Nel 1850 il francese Edmond Carré costruì un frigorifero che funzionava con una miscela di acqua e ammoniaca. Suo fratello Ferdinand migliorò il frigorifero e nel 1862 lo dimostrò in una mostra a Londra. Il suo frigorifero poteva produrre fino a 200 kg di ghiaccio all'ora. Dopo qualche tempo, secondo il suo progetto, fu costruita la prima nave frigorifero. È interessante notare che questi frigoriferi erano cosiddetti. tipo ad adsorbimento, cioè non avevano un compressore e per poter funzionare dovevano essere riscaldati con legna o carbone.

I frigoriferi entrarono gradualmente in vita, ma erano ingombranti e lavoravano su sostanze velenose e infiammabili, quindi venivano utilizzati principalmente dai proprietari di grandi magazzini e imprese. E quando sono comparsi i frigoriferi domestici? Il primo frigorifero domestico apparve negli Stati Uniti nel 1910 e costava più di $ 1.000, il doppio di un'auto. A quel tempo, questa era una quantità enorme. Non a caso, la prima azienda che decise di produrre frigoriferi per la casa fallì presto, essendo riuscita a vendere solo 40 pezzi.

Tuttavia, sono apparse sempre più nuove aziende che hanno deciso di produrre frigoriferi. Il primo modello di grande successo e di massa fu il frigorifero Monitor Top, rilasciato dalla società americana General Electric nel 1927. Era silenzioso, innocuo e durevole, e il suo design assomigliava già a quelli moderni (l'azienda acquistò un brevetto per questo frigorifero dal danese inventore Christian Steenstrup). Sono stati venduti più di un milione di frigoriferi di questo modello.

Frigorifero Monitor Superiore

Alla fine degli anni '20 furono scoperti i freon che potevano essere usati come refrigerante conveniente e sicuro. Ciò ha dato un ulteriore impulso all'industria dei frigoriferi domestici. Negli anni '30, il frigorifero divenne un elettrodomestico abbastanza comune negli Stati Uniti. Nel 1939, la General Electric lanciò il primo frigorifero con congelatore.

In URSS, i frigoriferi iniziarono a essere prodotti nel 1937, prima dell'inizio della guerra furono prodotti solo poche migliaia di pezzi. Hanno ripreso la produzione di frigoriferi in URSS nei primi anni '50. Uno dei primi modelli furono i leggendari frigoriferi ZIS-Mosca, famosi per la loro affidabilità e durata (molti di questi frigoriferi funzionano ancora senza riparazioni).

Frigorifero "ZIS-Mosca" campione 1951

La storia del frigorifero è più lunga e interessante di quanto si possa pensare. Già nel X secolo gli abitanti dell'antica Cina sapevano come conservare il ghiaccio e 500 anni dopo gli abitanti dell'antico Egitto e dell'America impararono a mettere all'aria aperta vasi di argilla pieni d'acqua nelle notti fredde per creare ghiaccio. Altre antiche civiltà della Grecia e di Roma raccoglievano la neve in piccole fosse e le coprivano con vari materiali per impedirne lo scioglimento.

In molti paesi europei nel 17° secolo, una soluzione di salnitro veniva utilizzata per produrre ghiaccio e celle frigorifere. Nel 18° secolo, era comune raccogliere blocchi di ghiaccio e avvolgerli in flanella per conservarli sottoterra, dove il ghiaccio poteva trattenersi per diversi mesi in questa forma.

La raccolta e l'uso del ghiaccio era comune a metà del 18° secolo, sia per esigenze commerciali che domestiche. A volte i blocchi di ghiaccio venivano inviati su lunghe distanze. Nella stagione calda, le cantine fredde venivano utilizzate per conservare il cibo. C'erano anche speciali scatole di raffreddamento: scatole di legno ricoperte di stagno o zinco, sughero, segatura o alghe per l'isolamento.

I primi refrigeratori a vapore

Il concetto di raffreddamento meccanico apparve nel 1720 quando il medico scozzese William Cullen notò che la coniugazione poteva avere un effetto di raffreddamento. Il primo prototipo di dispositivo basato su questa idea fu presentato nel 1748 facendo evaporare l'etere etilico nel vuoto.

Nel 1805, l'inventore americano Oliver Evans progettò (ma non costruì) una macchina di refrigerazione che utilizzava liquidi invece di sostanze volatili. Nel 1820, lo scienziato inglese Michael Faraday espresse un altro approccio all'argomento con l'aiuto dell'ammoniaca liquefatta.

Tuttavia, il titolo di "padre dei frigoriferi" andò al partner di Evans, Jacob Perkins, che ricevette un brevetto nel 1835 per un ciclo di compressione del vapore che utilizzava ammoniaca liquida. Nel 1842, il medico americano John Gorry utilizzò una macchina per il ghiaccio che aveva sviluppato per raffreddare i pazienti con febbre gialla. Fu lui a ricevere un brevetto sull'uso del metodo di raffreddamento per scopi medici.

Tuttavia, il rapido sviluppo di nuovi dispositivi è stato associato alla produzione di massa di birra da parte dei birrifici europei e americani alla fine del XIX secolo. Il primo frigorifero a New York fu installato nel 1870. 30 anni dopo, all'inizio del secolo, tutti i birrifici furono dotati di frigoriferi. I produttori di birra furono seguiti dai trasformatori di carne: la prima unità di refrigerazione apparve a Chicago nel 1900.

Frigoriferi per le persone

I primi frigoriferi domestici iniziarono ad essere prodotti in America, nel 1911. Negli anni '20 e '30 apparvero sul mercato frigoriferi per la produzione di cubetti di ghiaccio. A quel tempo, l'anidride solforosa fu sostituita dal freon. Tuttavia, la produzione in serie di dispositivi iniziò solo dopo il 1945. I frigoriferi sono diventati incredibilmente popolari, sono diventati un elemento indispensabile degli interni.

L'evoluzione dei frigoriferi non si è fermata qui. Nel decennio successivo, molta attenzione è stata dedicata alla protezione dell'ambiente. Sono state sviluppate tecnologie per dispositivi di risparmio energetico e sono stati fatti tentativi per creare unità di refrigerazione senza l'uso di clorofluorocarburi.

I moderni frigoriferi funzionano allo stesso modo di cento anni fa, facendo evaporare il liquido. Il refrigerante (gas liquefatto, più spesso freon o ammoniaca) situato all'interno del frigorifero bolle a bassa temperatura. Quando ciò accade, la sostanza estrae intensamente calore, che viene scaricato sotto forma di gas nel condensatore esterno al frigorifero (quindi il frigorifero viene riscaldato dall'esterno).

Sicurezza del frigorifero

All'inizio nei frigoriferi venivano utilizzati gas e liquidi infiammabili, tossici e altamente reattivi. Fu solo nel 1926 che iniziarono a essere utilizzati composti contenenti fluoro, rendendo i frigoriferi molto più sicuri. L'uso dei clorofluorocarburi (CFC) è stato popolare per oltre cinquant'anni quando sono stati scoperti i loro effetti dannosi sullo strato di ozono.

La maggior parte dei frigoriferi moderni utilizza idrofluorocarburi (HFC), che sono molto più sicuri dei CFC, ma non sono ancora perfetti. I frigoriferi sono un modo comodo e sicuro per conservare gli alimenti. Quando fa troppo caldo, nel cibo si sviluppano batteri nocivi, che possono causare deterioramento e avvelenamento del cibo. Il frigorifero deve essere impostato ad almeno 4,4 gradi Celsius.

Frigoriferi del futuro

Le nuove tecnologie a semiconduttore e magnetiche sono il futuro dei sistemi di raffreddamento dei frigoriferi. I frigoriferi tradizionali si basano su compressori che generano molto calore e lo rilasciano nella stanza. I semiconduttori utilizzano l'intera superficie del dispositivo per dissipare lentamente il calore, il che non provoca un aumento della temperatura ambiente e la superficie del frigorifero è fredda al tatto. Questi dispositivi non contengono materiali nocivi e funzionano in modo completamente silenzioso.

In quale paese è stato inventato il frigorifero e chi è diventato il creatore di questa unità? Per più di mille anni, le persone hanno utilizzato stanze piene di ghiaccio per conservare il cibo. E i contadini ordinari avevano cantine in cui le provviste non si deterioravano per molto tempo. Eppure il frigorifero, nella forma che conosciamo, è apparso relativamente di recente, circa 140 anni fa.

L'inventore del frigorifero è considerato Karl von Linde, un ingegnere tedesco, membro di associazioni tecniche e scientifiche. Linde è nata in Germania ma ha studiato in Svizzera. Linde ha utilizzato l'ammoniaca come refrigerante nella sua invenzione, che da allora è stata sostituita dal freon, un refrigerante sicuro (sia per l'uomo che per l'ambiente).

Versione alternativa

Rispondere alla domanda "chi ha inventato il frigorifero" non è così facile come sembra a prima vista. Si ritiene che la prima persona che ha lavorato allo sviluppo di questa unità sia stato l'americano John Gorry (un medico di professione). Quest'uomo ha depositato un brevetto per la sua invenzione nel 1851, diversi anni prima del suo "concorrente" Carl von Linde.

Secondo testimonianze storiche, Gorri era impegnato in una ricerca in una delle cliniche di Apalachicola (Florida). Va notato che la Florida ha un clima piuttosto caldo, che causa notevoli sofferenze ai pazienti affetti da malattie tropicali. Volendo alleviare il destino dei suoi pazienti, Gorry iniziò a sviluppare un'unità di raffreddamento ad aria.

John Gorrie ha creato il primo compressore al mondo in grado di comprimere e raffreddare l'aria. La sua installazione, infatti, non poteva essere definita "frigorifero", poiché svolgeva la funzione di sistema split. Tuttavia, il principio sviluppato da Gorry è ancora utilizzato in tutti i frigoriferi moderni. L'unità non ha portato molti benefici al suo inventore: fino alla fine della sua vita, Gorry è stato impegnato nella pratica medica.

Lo sai che:

• Nel famoso film di fantascienza Ritorno al futuro, al posto dell'auto doveva essere usato un frigorifero. L'idea è stata respinta per non esporre i giovani telespettatori alla tentazione di provare "" utilizzando un frigorifero di casa
• In media, una persona apre la porta di un frigorifero domestico almeno dodici volte al giorno.
• I microbiologi hanno stabilito che il frigorifero è il posto più sporco dell'appartamento. Ci sono più batteri per centimetro quadrato che sulla superficie di una scrivania, sul pavimento o persino su un sedile del water.
• Negli USA è stato inventato un mini-frigorifero collegato a una porta USB. Il dispositivo con dimensioni di 19,5x9x8 cm è progettato per raffreddare una lattina di cola o birra
• Le pellicce nelle fabbriche di pellicce sono conservate in frigoriferi speciali. Ciò consente di proteggere gli oggetti di valore da polvere, tarme e appannamento.

In URSS durante questo periodo, le apparecchiature di refrigerazione venivano fornite dall'estero in quantità singole. Gli armadietti del ghiaccio sono stati utilizzati più spesso.

Date importanti nella storia della "refrigerazione".

Sistemi frigoriferi moderni e innovativi

Già all'inizio degli anni '90 iniziò lo sviluppo dei seguenti sistemi.

• Autodiagnosi (Whirpool, USA).
• Sistemi che controllano la temperatura all'interno della camera, la stabilità della tensione, il processo di sbrinamento, la rimozione dell'acqua di fusione, ecc. (GE).
• Implementazione di un sintetizzatore vocale per avvisi vocali di errori di utilizzo (AEG).
• Realizzazione di prototipi utilizzando l'energia solare (Brissonneau & Lotz Marine, Francia).

Problemi ecologici

Fino agli anni '80, HCFC e CFC rappresentavano la maggior parte dei refrigeranti prodotti. Nel 1976, l'R12 veniva prodotto a una velocità di 340.000 tonnellate all'anno. Di questi, 27.000 tonnellate sono andate alla produzione di sistemi di raffreddamento. Dopo 10 anni, la produzione totale ha raggiunto 1.123 milioni di tonnellate. Il 30% di loro rappresentava l'America, il 20% - per i paesi europei, il 10% - per la Russia e il Giappone.

Poi è iniziato lo studio della sicurezza ambientale dei refrigeranti. È stata trovata una connessione tra il loro utilizzo e la formazione dell'effetto serra, la distruzione dello strato di ozono, ecc. Di conseguenza, la questione del controllo del rilascio di CFC a livello internazionale è stata sollevata nella Convenzione di Vienna del 1985 per la protezione dello strato di ozono. Due anni dopo, le nazioni industrializzate firmano il Protocollo di Montreal in Canada.

Un'alternativa alla R12 era la R134a sviluppata all'inizio degli anni '90. Questo refrigerante contiene 1 componente ed è sicuro per lo strato di ozono. Altre alternative erano R402 ecc. a base di HCFC, R407C ecc. a base di HFC. Numerosi paesi hanno già investito più di 2,4 miliardi di dollari in refrigeranti sicuri e nel loro sviluppo: i soli studi sulla tossicità dell'R134a, della durata di 7 anni, hanno richiesto un costo totale di 4,5 milioni di dollari.

Tendenze moderne

• Più comodità nel servizio e nel funzionamento. Progettato per conservare i prodotti in condizioni ottimali. Priorità per i modelli con zone di raffreddamento a umido ea secco.
• Aumentare il volume della zona di freschezza, in cui i prodotti vengono conservati senza congelamento. Possibilità di scegliere una temperatura in un'ampia gamma.
• Il riempimento (ante, cassetti, ecc.) è spesso realizzato in vetro temperato, plastica trasparente.
• Uso attivo del design a battente, in cui le forme esterne del frigorifero diventano arrotondate. Lo sviluppo del design avviene principalmente attraverso l'utilizzo di nuovi materiali.
• L'uso di deodoranti. Si accendono forzatamente con un pulsante separato.
• L'uso di accumulatori di freddo per congelatori al fine di mantenere una bassa temperatura in caso di arresto del motore.
• Indicazione di una porta aperta o di un funzionamento errato.
• Le telecamere sono posizionate verticalmente. Il congelatore rappresenta il 7-35% del volume del frigorifero. Principi generali di layout: con un volume fino a 50 dm 3, i congelatori si trovano in alto, con un volume superiore a 80 dm 3 - in basso (forniti con un motore separato).
• Sistemi di evaporazione autonomi per diverse camere. I frigoriferi hanno evaporatori autosbrinanti. I congelatori utilizzano evaporatori a sbrinamento manuale.
• Produzione di modelli con sistemi No Frost o Safe Frost.
• Massima integrazione delle apparecchiature di refrigerazione all'interno della cucina.
• Utilizzo dello scambio termico elettroconvettivo tra compressori, evaporatori, condensatori.
• L'uso di agenti battericidi.
• Applicazione del freddo naturale.
• Il desiderio dei produttori di semplificare il più possibile.

Come puoi vedere, è stata fatta molta strada nello sviluppo dei frigoriferi domestici. I modelli moderni hanno una serie di sistemi ausiliari e sono piuttosto complessi. Ecco perché è necessaria una riparazione qualificata e professionale di congelatori e frigoriferi. Questi sono i servizi offerti dalla società "Holod Service". Contattandoci, puoi chiamare il maestro per riparare il frigorifero a casa. Lavoriamo in modo rapido, efficiente e con una garanzia.

Frigo

Frigorifero domestico moderno

Frigo- un dispositivo che mantiene una bassa temperatura in una camera termoisolata. Di solito viene utilizzato per conservare alimenti o oggetti che richiedono la conservazione in un luogo fresco. frigorifero domesticoè presente in quasi tutte le famiglie dei paesi sviluppati. Il funzionamento del frigorifero si basa sull'utilizzo di un frigorifero che trasferisce il calore dalla camera di lavoro del frigorifero all'esterno, dove viene dissipato nell'ambiente esterno. Esistono anche frigoriferi commerciali con maggiore capacità di raffreddamento, che vengono utilizzati in esercizi di ristorazione e negozi, e frigoriferi industriali, il cui volume della camera di lavoro può raggiungere le decine e centinaia di metri cubi, vengono utilizzati, ad esempio, nella lavorazione della carne impianti e produzione industriale.

I frigoriferi possono essere suddivisi in due tipi: camere di conservazione degli alimenti a media temperatura e congelatori a bassa temperatura.

congelatore- un dispositivo o componente separato del frigorifero, progettato per il congelamento e la conservazione degli alimenti. La temperatura nel congelatore è generalmente di -18 °C. Di recente, i più diffusi sono i frigoriferi a due camere, che comprendono entrambi i componenti. I primi frigoriferi a due camere furono prodotti da General Electric.

Storia della creazione

Frigorifero pieno di ghiaccio

Le stanze di conservazione degli alimenti piene di ghiaccio sono apparse diverse migliaia di anni fa. Per l'imperatore Nerone, i servi preparavano neve e ghiaccio sui bacini ghiacciati delle montagne. L'Europa meridionale per molto tempo non ha nemmeno sospettato che neve e ghiaccio potessero essere vantaggiosi per l'economia. Il famoso viaggiatore e mercante Marco Polo, dopo un lungo soggiorno in Cina, scrisse un libro in cui descriveva tutti i vantaggi del ghiaccio e della neve.

Il primo frigorifero elettrico domestico è stato creato nel 1913. Come i frigoriferi industriali, funzionava secondo il principio della pompa di calore. Nei primi frigoriferi domestici come refrigerante venivano utilizzate sostanze piuttosto tossiche.

Nel 1962, il 98,3% delle famiglie negli Stati Uniti aveva frigoriferi, il 20% in Italia e il 5,3% delle famiglie nell'URSS.

Entro la fine del 2007, le posizioni di leadership nel mercato dei frigoriferi sono state assunte dalle seguenti società: Miele, BSH Bosch e Siemens Hausgeräte (Germania, marchi Bosch, Gaggenau, Neff, Siemens); General Electric, Whirlpool (USA, marchi Whirlpool, Maytag); Gruppo Electrolux (Svezia, marchi AEG-Electrolux, Electrolux, Zanussi); Indesit Company (Italia, marchi Ariston, Indesit, Stinol); Candy Group (Italia, marchi Candy, Hoover); Gorenje (Slovenia); Atlant (Bielorussia). Ampliando inoltre la propria presenza nel mercato: Arcelik (Turchia, marchi Beko, Blomberg); LG Electronics (Corea, marchio LG); Samsung Electronics (Corea, marchio Samsung); Matsushita Electric Industrial (Giappone, marchio Panasonic); Sharp Electronics (Giappone, marchio Sharp).

Negli anni '90, i frigoriferi del marchio nazionale "Stinol" (Lipetsk) erano popolari in Russia.

Tipi di unità di refrigerazione secondo il principio di funzionamento

• compressione
• assorbimento
• Termoelettrico
• Con refrigeratori a vortice

Il dispositivo e il principio di funzionamento del frigorifero a compressione

Articolo principale: Ciclo frigorifero a compressione di vapore

Compressore frigorifero

La base teorica su cui si basa il principio di funzionamento dei frigoriferi è la seconda legge della termodinamica. Il gas refrigerante nei frigoriferi attraversa un cosiddetto ciclo di Carnot inverso. In questo caso, il principale trasferimento di calore non si basa sul ciclo di Carnot, ma su transizioni di fase: evaporazione e condensazione. In linea di massima è possibile realizzare un frigorifero utilizzando solo il ciclo di Carnot, ma in questo caso, per ottenere prestazioni elevate, o un compressore che crea una pressione molto elevata, oppure un'area molto ampia di raffreddamento e è richiesto uno scambiatore di calore.

I componenti principali del frigorifero sono:

• compressorecreando la differenza di pressione necessaria;
• un evaporatore che preleva calore dal volume interno del frigorifero;
• condensatore, che cede calore all'ambiente;
• valvola termostatica che mantiene la differenza di pressione strozzando il refrigerante;
• refrigerante - una sostanza che trasferisce il calore dall'evaporatore al condensatore.

Il compressore aspira il refrigerante sotto forma di vapore dall'evaporatore, lo comprime (in questo caso la temperatura del refrigerante aumenta) e lo spinge nel condensatore. I motocompressori alternativi ermetici sono utilizzati nei frigoriferi domestici. In questi compressori, il motore elettrico si trova all'interno dell'alloggiamento del compressore, il che impedisce la fuoriuscita di refrigerante attraverso la tenuta meccanica. Una sospensione del compressore viene utilizzata per assorbire le vibrazioni. La sospensione del compressore può essere esterna, quando l'alloggiamento del compressore è sospeso su una molla, o interna, quando il motore del compressore è sospeso all'interno dell'alloggiamento. Nei moderni frigoriferi domestici non viene utilizzata la sospensione esterna, poiché assorbe peggio le vibrazioni del compressore, il che produce anche più rumore. Per lubrificare il compressore vengono utilizzati oli refrigeranti speciali. Va notato che l'olio e il refrigerante si dissolvono bene l'uno nell'altro.

Nel condensatore, il refrigerante riscaldato a seguito della compressione si raffredda, cedendo calore all'ambiente esterno e allo stesso tempo condensa, ovvero si trasforma in un liquido che entra nel capillare. Nei frigoriferi domestici vengono utilizzati più spesso condensatori a tubi alettati; come alette vengono utilizzati filo di acciaio o lamiera di acciaio scanalata. Il raffreddamento dei condensatori è generalmente naturale, ad eccezione dei frigoriferi di grande volume.

Il refrigerante liquido in pressione attraverso un foro di strozzatura (capillare o valvola di espansione termostatata) entra nell'evaporatore, dove, a causa di una forte diminuzione della pressione, il liquido evapora. In questo caso, il refrigerante sottrae calore alle pareti interne dell'evaporatore, grazie al quale l'interno del frigorifero viene raffreddato. Gli evaporatori dei frigoriferi domestici sono spesso tubi di lamiera, saldati da un paio di fogli di alluminio. L'evaporatore del congelatore è spesso integrato nell'armadio, mentre l'evaporatore del frigorifero (nei frigoriferi con due evaporatori) si trova sulla parete posteriore del vano.

Pertanto, nel condensatore, sotto l'influenza dell'alta pressione, il refrigerante condensa e si trasforma in uno stato liquido, rilasciando calore, e nell'evaporatore, sotto l'influenza della bassa pressione, bolle e si trasforma in uno stato gassoso, assorbendo calore.

È necessaria una valvola di espansione termostatica per creare la differenza di pressione necessaria tra il condensatore e l'evaporatore affinché avvenga il ciclo di scambio termico. Ti consente di riempire correttamente (il più completamente) il volume interno dell'evaporatore con refrigerante bollito. L'area di flusso della valvola di espansione cambia al diminuire del carico termico sull'evaporatore, al diminuire della temperatura nella camera diminuisce la quantità di refrigerante circolante.

Nei frigoriferi domestici, i capillari vengono spesso utilizzati al posto delle valvole di espansione. Non cambia la sua sezione trasversale, ma limita una certa quantità di refrigerante, a seconda della pressione all'ingresso e all'uscita del capillare, il suo diametro, la lunghezza e il tipo di refrigerante.

La purezza del refrigerante è di grande importanza: acqua e impurità possono intasare il capillare o danneggiare il compressore. Le impurità possono formarsi a causa della corrosione delle pareti interne delle tubazioni del frigorifero e l'umidità può entrare durante il riempimento del frigorifero o penetrare attraverso le perdite (soprattutto nei frigoriferi con compressore aperto). Pertanto, durante il riempimento, si osserva attentamente la tenuta; prima del riempimento, il circuito viene evacuato. Ogni frigorifero ha un filtro disidratatore, che è installato davanti al capillare.

Di solito è presente anche uno scambiatore di calore per equalizzare la temperatura all'uscita del condensatore e all'uscita dell'evaporatore. Di conseguenza, un refrigerante già raffreddato entra nella valvola a farfalla, che poi si raffredda ancora di più nell'evaporatore, mentre il refrigerante proveniente dall'evaporatore viene riscaldato prima di entrare nel compressore e nel condensatore. Ciò consente di aumentare la capacità del frigorifero e di impedire l'ingresso di refrigerante liquido nel compressore.

Il principio di funzionamento del frigorifero ad assorbimento

Gruppo frigorifero ad assorbimento

Proprio come in un frigorifero a compressione, in un frigorifero ad assorbimento, il raffreddamento della camera di lavoro avviene a causa dell'evaporazione del refrigerante (il più delle volte ammoniaca). A differenza di un frigorifero a compressione, il refrigerante circola dissolvendolo (assorbendolo) in un liquido, solitamente acqua. In un'unità d'acqua possono essere sciolte fino a 1000 unità d'acqua. volume di ammoniaca. Una soluzione satura di ammoniaca dall'assorbitore entra nel generatore (desorber) e quindi nel condensatore a riflusso, dove si decompone in ammoniaca e acqua. L'ammoniaca gassosa viene liquefatta nel condensatore ed entra di nuovo nell'evaporatore e l'acqua purificata dall'ammoniaca entra nell'assorbitore.

È possibile utilizzare una varietà di dispositivi, come pompe a getto, per far circolare l'acqua nel sistema, eliminando la necessità di parti mobili. Al sistema di refrigerazione viene aggiunto anche un gas inerte ai componenti del sistema, come l'idrogeno. In questo caso, la pressione nell'intero sistema è quasi la stessa e l'evaporazione del refrigerante avviene a causa di una variazione della pressione parziale.

Oltre all'ammoniaca e all'acqua, possono essere utilizzate altre coppie di sostanze, ad esempio una soluzione di bromuro di litio, acetilene e acetone. I vantaggi dei frigoriferi ad assorbimento sono il funzionamento silenzioso, l'assenza di parti meccaniche in movimento, la capacità di lavorare dal riscaldamento mediante combustione diretta del combustibile, gli svantaggi sono le scarse prestazioni di raffreddamento specifico per unità di volume, la sensibilità al posizionamento nello spazio e anche la fragilità: il le tubazioni di un tale frigorifero sono intasate in modo relativamente rapido da prodotti di corrosione. Inoltre, l'unità di refrigerazione contiene ammoniaca tossica e idrogeno combustibile. Tali frigoriferi non sono praticamente utilizzati negli appartamenti moderni, ma sono comuni nei luoghi in cui non c'è accesso all'elettricità 24 ore su 24: ad esempio nelle case mobili, dove sono alimentati dall'elettricità nei parcheggi del campeggio e lungo la strada sono alimentati bruciando gas naturale. Inoltre, le unità di assorbimento sono spesso utilizzate nei frigoriferi industriali nei casi in cui è più vantaggioso utilizzare l'energia della combustione del gas, piuttosto che l'elettricità. Il loro utilizzo più efficiente nell'industria è in combinazione con gli impianti di cogenerazione, che consente di utilizzare il calore in eccesso e aumentare l'efficienza. In questo caso si tratta della cosiddetta trigenerazione. Inoltre, le macchine ad assorbimento consentono l'utilizzo del calore di scarto.

Il principio di funzionamento di un frigorifero termoelettrico

Il funzionamento di un frigorifero termoelettrico si basa sull'effetto Peltier: quando una corrente passa attraverso il contatto di due conduttori dissimili nella direzione della differenza di potenziale di contatto, l'energia termica viene trasferita in modo che uno di questi conduttori "dissimili" venga raffreddato e il secondo è riscaldato grazie all'energia termica del primo e all'energia elettrica della corrente elettrica passata. Il frigorifero su elementi Peltier è silenzioso, affidabile e durevole, ma non ha ricevuto un'ampia distribuzione a causa dell'alto costo del raffreddamento degli elementi termoelettrici. Un altro svantaggio è la dipendenza della capacità di raffreddamento dalla temperatura ambiente. Tuttavia, le borse termiche, i refrigeratori per auto di piccole dimensioni e i refrigeratori per l'acqua potabile sono spesso realizzati con il raffreddamento Peltier.

Il principio di funzionamento del frigorifero sui refrigeratori a vortice

Il raffreddamento avviene espandendo l'aria precompressa dal compressore in blocchi di speciali raffreddatori a vortice.
Non ha ricevuto distribuzione a causa dell'elevata rumorosità, della necessità di fornire aria compressa (fino a 10-20 atm) e del suo elevatissimo consumo, bassa efficienza. Vantaggi - sicurezza (poiché non viene utilizzata l'elettricità e non ci sono parti meccaniche in movimento, nessun composto chimico pericoloso nella struttura), durata, affidabilità.

Dispositivo frigorifero

isolamento termico

Le pareti dell'armadio frigorifero sono doppie, lo spazio tra le pareti è riempito con materiali termoisolanti: lana minerale, polistirene espanso o poliuretano. Il consumo energetico del frigorifero dipende dalla qualità dell'isolamento termico.

Scaffali

I prodotti in frigorifero vengono posizionati sugli scaffali. I ripiani possono essere a traliccio, che facilita la circolazione dell'aria, o in vetro, consentendo di isolare gli scomparti l'uno dall'altro.

Porta

Ripiani aggiuntivi si trovano all'interno della porta per risparmiare spazio. Questi scaffali di solito conservano cibo in bottiglia, cibo in scatola e uova. A volte un contenitore per bevande può essere posizionato sulla porta del frigorifero con un tubo con un otturatore portato sulla superficie esterna, che consente di utilizzare il frigorifero come frigorifero. In molti frigoriferi, il tettuccio della porta è rimovibile, consentendo di scegliere la direzione di apertura della porta.

guarnizione della porta

Per evitare che l'aria calda penetri attraverso gli spazi tra il corpo del frigorifero e la porta, viene utilizzata una guarnizione. Le guarnizioni dei moderni frigoriferi hanno un inserto magnetico, che elimina la necessità di serrature meccaniche sulla porta del frigorifero.

Circolazione dell'aria nelle camere

I frigoriferi sono dotati di circolazione dell'aria naturale e artificiale. In quest'ultimo caso viene spesso utilizzata la cosiddetta tecnologia "No Frost", quando l'evaporatore è separato dalla camera principale e i flussi d'aria tra l'evaporatore e la camera vengono comunicati tramite un ventilatore. Grazie a ciò, è possibile eliminare i "cappucci" di brina sull'evaporatore dovuti alla deumidificazione preliminare dell'aria, nonché allo scongelamento della brina dall'evaporatore senza aumentare la temperatura nella camera. Alcuni frigoriferi hanno speciali sistemi di controllo della temperatura e dell'umidità.

Automazione e apparecchiature elettriche

I frigoriferi domestici di solito funzionano in modo ciclico, accendendosi e spegnendosi periodicamente. I tempi di accensione e spegnimento sono controllati da un sensore di temperatura. Può essere un sensore di temperatura meccanico a soffietto o elettronico. Per garantire il corretto avviamento del motore, vengono utilizzati relè di avviamento e protezione, che spesso sono combinati in un unico dispositivo. Inoltre, i frigoriferi possono essere dotati di sistemi di sbrinamento che impediscono la formazione di brina sull'evaporatore. Per illuminare la camera di refrigerazione sono installate lampade a bassa potenza, che si accendono quando viene attivato il sensore di apertura della porta. Alcuni frigoriferi sono dotati di un allarme porta aperta programmato per prevenire la perdita di aria fredda se la porta del frigorifero viene dimenticata di essere chiusa.

Notazione

Sui frigoriferi, il regime di temperatura del congelatore è indicato sotto forma di diversi fiocchi di neve:

• * - temperatura fino a -6 °C. Gli alimenti surgelati possono essere conservati per un massimo di una settimana.
• ** - temperatura fino a -12 °C. I surgelati si conservano fino a un mese.
• *** - temperatura fino a -18 °C. Conservazione degli alimenti fino a 3 mesi.
• *(***) - temperatura fino a -18 °C più congelamento rapido degli alimenti freschi. Stoccaggio dei prodotti fino a un anno.

In base al livello di consumo di elettricità, i frigoriferi sono suddivisi in classi: (il più basso) A ++, A +, A, B, C, D, E, F, G (il più alto).

Caratteristiche tecniche dei frigoriferi

• Peso (kg;
• numero di compressori;
• livello di potenza sonora corretto (rumore), dB ;
• volume complessivo, ;
• volume del congelatore, l;
• temperatura di conservazione nel congelatore, non superiore, °С;
• temperatura di conservazione in frigorifero, °С;
• consumo energetico nominale, W;
• consumo elettrico giornaliero, kWh/giorno;
• consumo elettrico annuo, kWh/anno;
• capacità di congelamento, kg/giorno;
• il tempo necessario per aumentare la temperatura nel congelatore a -9 ° C durante un'interruzione di corrente;
• la presenza di un sistema di sbrinamento automatico;
• la presenza di una zona di freschezza.

Funzionamento dei frigoriferi

Per mantenere la freschezza degli alimenti, è necessario seguire le regole per la conservazione degli alimenti in frigorifero. I frigoriferi moderni hanno molte camere progettate per conservare vari prodotti: ogni camera mantiene una temperatura ottimale per un particolare tipo di prodotto. Ma anche nei frigoriferi semplici con circolazione d'aria naturale, la temperatura sugli scaffali varia, quindi è necessario posizionare correttamente i prodotti.

Nelle zone più fredde (temperatura circa 0°C) vengono collocati prodotti deperibili: carne fresca, pesce, ecc. I piatti pronti (insalate, baci, ecc.), invece, vanno conservati in scomparti a temperatura più elevata (circa 8°C). I prodotti con un odore pungente (carne, pesce, alcuni frutti) o i prodotti che assorbono facilmente gli odori (latte, burro) vengono conservati separatamente, preferibilmente in un contenitore chiuso (ma non ermeticamente). I prodotti avariati devono essere smaltiti tempestivamente.

Non mettere gli alimenti in frigorifero senza lo sbrinamento automatico, la cui temperatura è molto più alta della temperatura ambiente, poiché un grande rilascio di vapore contribuisce alla rapida crescita della brina sull'evaporatore, riducendo l'efficienza e aumentando il consumo di energia. Quest'ultimo vale anche per i frigoriferi con sbrinamento automatico. Si consiglia di scongelare i cibi surgelati nel vano frigorifero: lo sbrinamento richiede più tempo, ma consente di risparmiare energia.

Secondo le statistiche europee, per una persona il volume ottimale del frigorifero è fino a 150 litri, due o quattro persone 200-280 litri, cinque o più persone 300-320 litri.

Appunti

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