Naše chladničky s mrazničkou

Prvým spotrebičom, ktorý bol predstavený na Svetovej výstave v Paríži v roku 1887, bola domáca absorpčná chladnička. Bola to objemná skriňa s dnes už malou chladničkou. V horúcom počasí by potraviny mohli vydržať čerstvé až dva alebo tri dni! V tom čase by to bol zázrak, aj keď teplota v chladničke s mrazničkou sa ešte nenaučila udržiavať na konštantnej úrovni.

Medzi minulosťou a budúcnosťou

S pribúdajúcimi rokmi sa okolnosti zmenili a skrinka na senzácie sa stala jednou z našich základných vecí.

Ale desaťročia potom sa domáca chladnička naučila len držať viac miesta vo svojom lone. Keď spoločnosť Candy vyvinula prvé praktické police na vnútornej strane dverí chladničky, bol to prelomový krok. O desaťročia neskôr pribudlo automatické odmrazovanie výparníka a voliteľný beznámrazový režim výparníka.

Dramatické zmeny v oblasti domáceho chladenia prichádzajú tak rýchlo, že ich sotva stihneme sledovať a pochopiť.

A nie je ďaleko doba, keď nebudete musieť skladovať potraviny. A chladničky možno úplne zmiznú z nášho každodenného života. Pretože v každej „inteligentnej domácnosti“ blízkej budúcnosti budú v „inteligentnej kuchyni“ nanotechnológie na pestovanie akýchkoľvek bielkovín a iných čerstvých výživných látok priamo na stole.

O to viac, že od 70. rokov sa k rozvíjajúcej sa vede o nanotechnológiách pridala technológia klonovania. Naše chuťové preferencie, kalórie, vitamíny a minerály – to všetko sa ľahko naprogramuje do biogenerátora. Ako by tento biogenerátor vyzeral? Nebude sa vám cnieť za peknou, tučnou, hučiacou chladničkou?

Dnes je stále s nami. Dnes je stále nevyhnutnosťou číslo jeden v každej kuchyni. A je to dobrý pocit.

Magnetická sila všetko zmrazí

Laboratórium Ames amerického ministerstva energetiky zostrojí prvú magnetickú chladničku na svete. Jeho princíp fungovania je založený na schopnosti niektorých zliatin zahrievať sa pri zvýšení intenzity magnetického poľa a ochladzovať sa pri jej znížení.

Hoci bol objavený pred viac ako osemdesiatimi rokmi, až teraz sa začína prakticky využívať. Inžinieri sú presvedčení, že chladničky a klimatizačné systémy založené na tejto technológii sa môžu objaviť na trhu už v najbližších rokoch. Existujú už funkčné príklady nového typu magnetických chladiacich jednotiek.

Chladenie potravín pomocou rotujúceho kovového kotúča, permanentného magnetu a malého množstva vody sa môže čoskoro stať samozrejmosťou. Ako to funguje?

Plochý kovový disk sa otáča medzi pólmi permanentného magnetu, pričom do magnetického poľa vždy vstupuje len časť disku a zvyšok je mimo neho. Keď sa táto časť zatlačí do oblasti magnetického poľa, drobné bipolárne magnety v materiáli disku sa vyrovnajú pozdĺž siločiar poľa a teplota disku sa v tomto bode zvýši. Vzniknuté teplo sa odvádza cirkuláciou vody v oblasti.

Keď sa táto časť disku dostane mimo magnetického poľa, magnety v ňom už nie sú držané jeho siločiarami a disk sa náhodne rozkladá, pričom sa na to spotrebúva tepelná energia, a tým sa disk ochladzuje pod teplotu okolia. Zároveň sa voda v sekundárnom okruhu, ktorá ho umýva, ochladzuje. Táto chladená voda sa používa ako chladivo v novej chladničke s magnetom.

Výskumníci hľadajú optimálny materiál disku na zvýšenie účinnosti magnetického chladenia. V súčasnosti funkčná vzorka používa gadolíniový disk, kov vzácnych zemín, ktorý sa v súčasnosti používa v záznamových hlavách videorekordérov. Získavajú sa lacnejšie materiály.

Magnetické chladničky budú v každom prípade lacnejšie, sú šetrné k životnému prostrediu ich chladiacou látkou je obyčajná voda a prakticky nehlučné. Čas ukáže, či budú mať tvar rovnobežníka, valca alebo gule. Už čoskoro.

Chlad prichádza zo slnka?!

Okrem klasického kompresného spôsobu chladenia sa už dlho paralelne využíva termoelektrický chladiaci efekt. V 19. storočí sa zistilo, že spoj vodičov z rôznych materiálov sa pri priechode jednosmerného elektrického prúdu ochladzuje alebo zahrieva v závislosti od smeru prúdu „Peltierov jav“ . Účinok bol však malý a mal len vedecký význam.

Až so začiatkom širokého uplatnenia polovodičových materiálov bolo možné tento fyzikálny efekt prispôsobiť na praktické použitie.

Termoelektrické chladničky sú známe už desaťročia, ale aj dnes je veľa ľudí, ktorí o nich nikdy nepočuli. Pretože tieto chladničky sa používajú v úzkom rozsahu aplikácií. Ide o to, že doteraz nebolo možné dosiahnuť rovnaký užitočný objem chladiaceho priestoru ako v kompresných chladničkách.

Preto termoelektrické chladiče väčšinou existujú ako skromné zariadenia napájané z autobatérie. V niektorých prípadoch môžu byť napájané slnečnou energiou. Tu je paradox: Slnko vytvára chlad!

Prenosné termoelektrické chladničky tiež nie sú veľmi veľké, ale môžu byť napájané z dobíjacej batérie 12 V aj zo siete 220 V. Doma sú známe ako chladničky. Väčšina chladiacich boxov je vyrobená vo forme izolovanej truhly so sklopným vekom. Majú rukoväte alebo kolieska na prepravu.

Malý objem chladičov však môže byť výhodne prezentovaný ako kompaktný. Termoelektrický princíp umožňuje vytvoriť chladiče, ktoré sa ľahko zmestia aj do vrecka napríklad na chladenie liekov . Náš obranný priemysel ponúka kompaktné chladiče, ktoré ochladia napríklad jednu plechovku piva. Sú namontované v blízkosti prístrojovej dosky vodiča vo vozidle.

Chladiče sú spoľahlivé a tiché vďaka absencii pohyblivých častí, majú takmer večnú životnosť, sú šetrné k životnému prostrediu nepotrebujú chladiaci plyn . Nastaviteľné do strán, hore nohami – nech sa vám páči, budú spoľahlivo fungovať a prežijú aj drsnú jazdu v náročnom teréne. Žiadna kompresorová chladnička by nevydržala takéto hrubé zaobchádzanie.

Nevýhodou je nízka účinnosť len 16-17 % a nestabilita teploty vo vnútri chladiča, ktorá priamo závisí od teploty okolia. V horúcom počasí je chladenie veľmi žiaduce.

Termoelektrická konštrukcia má pekný zvrat. Ako už bolo spomenuté, termoelektrický efekt môže spôsobiť nielen chladenie, ale aj ohrev. Závisí to od smeru prúdu. Otočením vypínača sa z chladničky stane ohrievač na chladené potraviny alebo napríklad dojčenské fľaše . Veľmi praktické na cestách alebo na pikniku.

Priehľadné dvere neprepúšťajú teplo

Teraz sú k dispozícii nové modely chladničiek so sklenenými dverami. Zdanlivo nič nové, chladničky so sklenenými dverami sa v maloobchode používajú už dlho. Ale nie sú to len sklenené dvere, sú to dvere s trojitým vákuovým sklom. Rovnako ako moderné hermeticky uzavreté okno.

To poskytuje výrazne lepšiu tepelnú izoláciu ako tradičné porézne izolačné materiály. V dôsledku toho takáto chladnička spotrebuje menej energie ako 60W žiarovka!

Transparentnosť dverí zvyšuje aj ekonomickú efektívnosť. Ak zvyčajne pri otváraní chladničky strávite nejaký čas neprítomným hľadaním toho, čo potrebujete, so sklenenými dverami môžete „vidieť“ požadované balenie vopred a potom otvoriť chladničku. Čas, počas ktorého zostávajú dvere otvorené, sa niekoľkonásobne skráti.

Na Slovenskom trhu už chladničky so sklenenými dverami predstavuje nemecká spoločnosť Gaggenau.

Viac dovnútra, menej von

Už v začiatkoch vývoja chladničiek pre domácnosť sa vážne diskutovalo o valcovitom tvare puzdra. Mnohých ľudí to len pobavilo, ale v skutočnosti má táto myšlienka veľký praktický zmysel.

Čím je chladnička s mrazničkou energeticky úspornejšia, tým menší je pomer efektívneho objemu a plochy. To znamená, že čím menšia je plocha povrchu pri rovnakom objeme, tým menej chladu sa stráca vyžarovaním z povrchu a tým menej energie je potrebné na jeho prevádzku, pričom ostatné podmienky sú rovnaké.

Ak napríklad vezmeme za jednotku objem kocky a povrch tejto kocky budeme považovať za 100 %, potom rovnobežník rovnakého objemu, ale s pomerom strán 0,7×0,7×2,1 veľmi rozšírené pomery chladničky bude mať pomyselný povrch 114. A tento rovnobežník stratí o 14 % viac chladu ako kocka.

A valec s pomerom priemeru a výšky 0,9 k 1,58 čo je prijateľný pomer aj pre chladničku má podmienený povrch 96 % a stratí chlad o 4 % menej ako kocka a o 18 % menej ako rovnobežník. Možno si to nemyslíte, ale pri nepretržitej a celoročnej práci ušetríte pekný peniaz.

Taktiež chladničky v tvare kocky, valca a gule a prečo nie?? bude ľahšia a na jej výrobu sa spotrebuje menej materiálu ako na výrobu paralelne umiestnenej mrazničky s rovnakým efektívnym objemom.

Guľa by mala najmenší možný povrch a tvorila by 81 % povrchu kocky…

Prečo Eskimáci stavajú ľadové domy na pologuli??

Tento matematický záver sa jasne prejavuje v prírode a v tvare mnohých prírodných útvarov, ktoré nás obklopujú, počnúc planétami, hviezdami a naším Slnkom a končiac jablkami, melónmi a inými guľovitými plodmi. Eskimáci intuitívne stavajú svoje ľadové domy iglu v polguľovitom tvare, aby strácali čo najmenej tepla z ohniska horiaceho vo vnútri…

Z hľadiska tepelnej fyziky je teda najracionálnejšia globálna konštrukcia chladničky! Nikto však doteraz nedokázal vymyslieť, ako čo najlepšie využiť vnútorný objem takejto chladničky alebo kde by sa nachádzali dvere takejto chladničky…

Ďalšou veľmi úspornou konštrukciou je valec s elipsovitým alebo kruhovým prierezom. Súhlasíte s tým, že pre domáce prostredie je to celkom prijateľné, ale príchod valcovej chladničky dlho brzdil konzervatívny dizajn našich kuchýň, kde všetko podlieha priamkam. Preto sa reprodukovali a naďalej sa reprodukujú modely najviac energiu strácajúceho tvaru obdĺžnikového rovnobežníka rovnakej veľkosti v dvoch smeroch.

„Lazy Susan“ je na ceste k masám

Len po niekoľkých stovkách rokov úvah o tomto dizajne sa valcové chladničky stali masovo rozšírenými! Dnes ich vyrába napríklad americká spoločnosť Equator Corporation.

S výškou 68 palcov 170 cm a priemerom 30 palcov 75 cm meria pri otvorených dverách 39 palcov alebo 97,5 cm. S objemom chladiaceho priestoru 242,3 litra a mraziaceho priestoru 83,1 litra. Nie je to zlé! Chladnička tradičného obdĺžnikového tvaru s takouto priestrannosťou má rozmery 186x60x60 cm.

Valcové chladničky sú nielen úspornejšie z hľadiska spotreby energie, ale aj ľahšie a lacnejšie spotrebuje sa na ne menej materiálu . Výroba valcového telesa je technologicky pokročilejšia a lacnejšia ako výroba obdĺžnikového telesa.

Mraziaci priestor tohto modelu je umiestnený v spodnej časti a má samostatný kompresor. V režime rýchleho zmrazovania sa kocky ľadu vyrobia za menej ako hodinu.

Valcová mraznička má sklenené police „Lazy Susan“, ktoré sa otáčajú a vysúvajú. Toto meno je známe každému návštevníkovi amerického saloonu a baru. V tomto prípade sa názov vzťahuje na rotujúce zariadenie, ktoré nahrádza pomalý dávkovač tanierov.

Otočné police na valcovej mrazničke uľahčujú prístup k požadovaným potravinám a tvrdené sklo, na ktorom sú vyrobené, poskytuje jasný prehľad o celom obsahu.

Koncepcia biomrazničky

Neobvyklá mraznička funguje úplne inak ako bežné modely – je štyrikrát menšia ako bežná mraznička a chladí pomocou biopolymérového gélu. Gél bez zápachu a bez lepivosti obalí vaše potraviny akoby v puzdre.

Je štyrikrát menšia ako zvyčajne, chladí sa biopolymérovým gélom. Gél bez zápachu a bez lepivosti obalí jedlo, akoby ho uzavrel.

Žiadne dvere, žiadne police a žiadny motor – až 90 % úžitkového objemu chladničky sa využíva na skladovanie potravín. Potraviny si tak zachovávajú svoju prirodzenú chuť a vôňu. Potraviny sa nevysušujú, pretože nedochádza ku konvekcii.

Princíp fungovania biomrazničky: premena neviditeľného infračerveného žiarenia na viditeľné svetlo. Chladí sa tým, že absorbuje tepelnú energiu a vyžaruje ju v inom rozsahu vlnových dĺžok. Rovnaký princíp sa uplatňuje aj na výplň raketoplánu.

Proces chladenia si nevyžaduje žiadnu energiu. Potraviny sú ponorené do gélu. Silné povrchové napätie vytvára samostatnú kapsulu pre každý výrobok. Tvar chladničky sa môže líšiť v závislosti od jej náplne. Čím viac potravín obsahuje, tým viac miesta zaberá. Využiteľný objem možno zväčšiť až o 300 %.

Možno ho inštalovať horizontálne alebo vertikálne a dokonca aj na strop. Vďaka nastaviteľným rozmerom sa prispôsobí každému bytu. Nie je potrebné poskytovať priestor na otváranie dverí, priestor nie je potrebné čistiť a čo je najdôležitejšie, spotrebuje menej energie. Bio chladnička s mrazničkou zaberá len zlomok priestoru svojej predchodkyne. Dokonca ani názov „chladnička“ ju nevystihuje – je to skôr chladiaci kúpeľ.

Proces chladenia sprevádza žiarivý gélový lesk. Domáci spotrebič v prevádzke sa zmenil na fascinujúce divadlo.

Zhrnutie:

– Proces varenia si nevyžaduje žiadny príkon energie na chladenie potravín;

– Jedinečná konštrukcia – je 4-krát menšia ako bežná chladnička a mení svoj tvar v závislosti od zaťaženia

– Vďaka absencii políc a dvierok ju možno umiestniť vertikálne aj horizontálne;

– Gél nie je lepkavý a nemá zápach;

– Väčšia hustota úložiska, objem sa využíva čo najefektívnejšie;

– Jedlo je vždy na očiach a ľahko dostupné;

– Úplne tichá prevádzka bez pohyblivých častí.