Az 1887-es párizsi világkiállításon mutatták be először az első háztartási abszorpciós hűtőszekrényt. Ez egy terjedelmes szekrény volt, a mai mércével mérve apró hűtőszekrénnyel. Az élelmiszereket a melegben akár két vagy három napig is frissen lehetett tartani! Ez akkoriban csodának számított volna, még akkor is, ha a hűtőszekrény-fagyasztó belsejében a hőmérsékletet soha nem lehetett állandó szinten tartani.
A múlt és a jövő között
Ahogy teltek az évek és változtak a körülmények, a szenzációs szekrény alapvető szükségletté vált.
De a hazai hűtőszekrény sok évtizeddel később csak megtanult többet tartani a méhében. Mérföldkő volt, amikor a Candy fejlesztői először szerelték fel a hűtőszekrény belső ajtópanelét praktikus polcokkal. És most, több évtized után, hozzáadtuk az automatikus párologtató leolvasztást és az opcionális fagymentes párologtató üzemmódot.
Az otthoni hűtés drámai változásai olyan gyorsan jönnek, hogy alig van időnk követni és megérteni őket.
Közeleg az idő, amikor nem kell majd élelmiszert felhalmozni és tárolni. A hűtőszekrények pedig teljesen eltűnhetnek a mindennapjainkból. Mert a nem túl távoli jövőben minden intelligens otthonban nanotechnológia lesz, amely minden fehérjét és más friss tápanyagot egyenesen a vacsoraasztalra termeszt.
Annál is inkább, mert a nanotechnológia 1970-es évek óta fejlődő tudományához most csatlakozott a klónozási technológia. Az ízlésünk, a kalóriatartalom, a vitaminok és ásványi anyagok mind könnyen beprogramozhatók a biogenerátorba. Hogyan fog kinézni a biogenerátor? Nem nosztalgiázol egy szép, kövér, dübörgő hűtőszekrény után??
Még ma is velünk van. Ma is ez az első számú szükséglet minden konyhában. És ez szép.
A mágneses erő mindent megfagyaszt
Az amerikai Energiaügyi Minisztérium Ames Laboratóriuma megépítette a világ első mágneses hűtőszekrényét. Az elv azon a képességen alapul, hogy bizonyos ötvözetek a mágneses térerősség növekedésével melegebbé, a mágneses térerősség csökkenésével pedig hidegebbé válnak.
Bár a jelenséget több mint nyolcvan évvel ezelőtt fedezték fel, a gyakorlatban csak most alkalmazzák. A mérnökök meg vannak győződve arról, hogy a következő néhány évben elérhetővé válhatnak az ezen a technológián alapuló hűtőszekrények és légkondicionáló rendszerek. Egy új típusú mágneses hűtőberendezés prototípusai már működnek.
Lehetséges, hogy a közeljövőben az élelmiszereket egy forgó fémkorong, egy állandó mágnes és egy kis mennyiségű víz segítségével hűtik majd. Hogyan fogja ezt megtenni??
Egy lapos fémkorong forog az állandó mágnes pólusai között, így a korongnak csak egy része van mágnesezve, a többi része pedig a mezőn kívül van. Amikor ezt az alkatrészt a mágneses mező területére tolják, a lemez anyagában lévő apró bipoláris mágnesek felsorakoznak a mezővonalak mentén, és a lemez hőmérséklete ezen a ponton megnő. A keletkező hőt az ezen a területen keringő víz vezeti el.
Amikor a korongnak ezt a részét kimozdítják a mágneses mezőből, a benne lévő mágneseket már nem tartják a mágneses mezővonalak, és azok ismét véletlenszerűen megfordulnak, amihez hőenergiát használnak fel, és így a korongot a környezeti hőmérséklet alá hűtik. A másodlagos körben a mosóvizet is lehűti. Ezt a hűtött vizet használják hűtőközegként az új mágneses hűtőszekrényben.
A mágneses hűtés hatékonyságának növelése érdekében a kutatók a legjobb anyagot keresik a lemezhez. A jelenleg működő prototípus gadoliniumból készült lemezt használ, amely egy olyan ritkaföldfém, amelyet jelenleg a videorekorderek rögzítőfejeihez használnak. Olcsóbb anyagok beszerzése.
A mágneses hűtőszekrények mindenképpen olcsóbbak, környezetbarátok hűtőközegük közönséges víz és gyakorlatilag csendesek. Az idő majd eldönti, hogy paralelepipedikus, hengeres vagy gömb alakú lesz-e. Elég hamar.
A hideg a napból fog jönni?!
A klasszikus kompressziós hűtési módszer mellett a termoelektromos hűtési hatást már régóta használják párhuzamosan a világon. Már a 19. században felfedezték, hogy a különböző anyagú vezetők találkozását az egyenáram folyása hűti vagy melegíti, az áram irányától függően „Peltier-effektus” . A hatás azonban gyenge volt, és csak tudományos szempontból érdekes.
Csak a félvezető anyagok széles körű elterjedésével vált lehetővé, hogy ezt a fizikai hatást a gyakorlatban is alkalmazzák.
A termoelektromos hűtőszekrények már évtizedek óta léteznek, de még ma is elég sokan vannak, akik még soha nem hallottak róluk. Mivel ezeket a hűtőszekrényeket szűk alkalmazási körben használják. A tény az, hogy még nem lehet elérni a hűtőtérnek ugyanazt a hasznos térfogatát, mint a kompressziós hűtőgépeknél.
Ezért a termoelektromos hűtőszekrények főként szerény méretű, az autó akkumulátoráról táplált készülékek formájában léteznek. Alkalmanként napenergiával is működtethetők. Itt van egy különös paradoxon: a nap hideget termel!
A hordozható termoelektromos hűtőszekrények szintén kisméretűek, de csatlakoztathatók akkumulátorhoz 12 V vagy 220 V-os hálózathoz. A háztartásban hűtőszekrényeknek nevezik őket. A legtöbb hűtőládát szigetelt ládaként fiókos szekrényként tervezték, csuklós fedéllel. A szállításhoz fogantyúkkal vagy kerekekkel vannak felszerelve.
A hűtő kis térfogata miatt azonban kompakt kivitelben is eladható. A termoelektromos elv lehetővé teszi, hogy olyan hűtőket hozzanak létre, amelyek könnyen elférnek akár egy zsebben is pl. gyógyszerek hűtésére . Védelmi iparunk kompakt hűtőket kínál, amelyekkel például egy doboz sört lehet hűteni. A jármű vezetőjének műszerfala közelében vannak felszerelve.
A hűtők megbízhatóak és zajmentesek a mozgó alkatrészek hiányának köszönhetően, szinte örökös élettartamúak és környezetbarátok nincs szükség hűtőközegre . Oldalirányban, fejjel lefelé – ahogy tetszik, és megbízhatóan működnek, ellenállnak a durva terepen való áthajtásnak is. Egyetlen kompressziós hűtőszekrény sem bírja ezt a durva bánásmódot.
Hátrányaik közé tartozik az alacsony teljesítménytényező mindössze 16-17% és a hűtő belsejében lévő hőmérséklet instabilitása, amely közvetlenül függ a környezeti hőmérséklettől. A hűtés forró időben sok kívánnivalót hagy maga után.
De a termoelektromos tervezésben van egy „zest” is. Mint említettük, a termoelektromos hatás nemcsak hűtést, hanem fűtést is okozhat. Ez az áram irányától függ. Egy kapcsoló megfordításával a hűtőláda a hűtött ételek vagy pl. bébiételes üvegek melegítőjévé válik. Nagyon praktikus útközben vagy piknikezéskor.
Az átlátszó ajtók nem engedik ki a hőt
Most már vannak új üvegajtós hűtőszekrények modellek is. Azt gondolnánk, hogy nincs semmi újdonság – az üvegajtós hűtőszekrényeket már régóta használják a kereskedelemben. De ez a lényeg – ez nem csak egy üvegajtó, hanem egy háromszoros vákuumüveg-üvegablak. Körülbelül ugyanannyi, mint amennyit a modern zárt ablakokba tesznek.
Ez a hagyományos porózus szigetelőanyagoknál észrevehetően jobban szigeteli az ajtókat. Ennek eredményeként ez a hűtő kevesebb energiát fogyaszt, mint egy 60 W-os izzó!
Gazdaságosságukat tovább növeli az ajtó átláthatósága. Ha általában a hűtőszekrény kinyitása után egy kis időt töltünk, hogy megkeressük, amire szükségünk van, de az üvegajtóval „láthatjuk” a szükséges csomagot, mielőtt kinyitnánk a hűtőszekrényt. Az ajtó nyitva tartásának ideje többszörösére csökken.
Az Magyar piacon az üvegajtós hűtőszekrényeket már a német Gaggenau cég bemutatta.
Több megy be, kevesebb megy ki
A hengeres forma komolyan szóba került, amikor a készülékek fejlesztése még csak most kezdődött. Sokakat szórakoztat ez az ötlet, de a gyakorlatban tökéletesen értelmes.
Kezdjük azzal, hogy minél energiahatékonyabb egy hűtőszekrény, annál kisebb a felület-felhasználási térfogat aránya. Vagyis minél kisebb a felület azonos térfogat mellett, annál kevesebb generált hűtés vész el a felületről történő sugárzás révén, és annál kevesebb energiára van szükség a működtetéséhez, ha minden más dolog megegyezik.
Például, ha egységnek vesszük egy kocka térfogatát, és a kocka felületét 100%-nak vesszük, akkor egy ugyanolyan térfogatú, de 0,7×0,7×2,1 oldalarányú a hűtőszekrény nagyon elterjedt arányai paralelepipedának feltételes felülete 114 % lesz. Ami azt jelenti, hogy egy ilyen paralelepiped 14 százalékkal több hideget veszít, mint egy kocka.
Egy henger, amelynek átmérője és magassága 0,9 és 1,58 között van ez a hűtőszekrény esetében is elfogadható arány , 96%-os feltételes felülettel rendelkezik, és 4%-kal kevesebb hideget veszít, mint egy kocka és 18%-kal kevesebbet, mint egy paralelepipedon. Soknak tűnik, de egész napos és egész éves használat esetén a megtakarítás jelentős.
És persze kocka, henger vagy gömb alakú hűtőszekrények és miért ne?? könnyebb lesz, és kevesebb anyagot használ fel, mint egy ugyanolyan hasznos belső térfogatú, paralelepipedikus stílusú hűtő-fagyasztó.
A gömb a lehető legkisebb felülettel rendelkezik, amely a kocka felületének 81%-ával egyenlő…
Miért építenek az eszkimók jégházakat egy félgömbben?
Ez a matematikai következtetés világosan látható a természetben és a minket körülvevő számos természeti képződmény alakjában, kezdve a bolygókkal, csillagokkal és a mi Napunkkal, és befejezve az almával, görögdinnyével és más gömb alakú gyümölcsökkel. Az eszkimók intuitívan építik jégházaikat-csodákat félgömb alakúak, így minimális hőt veszítenek a belsejükben égő tűzhelytől…
Tehát a legésszerűbb, a termofizika szempontjából legésszerűbb hűtőszekrény-kialakítás a gömb alakú! De még senki sem tudta kitalálni, hogyan lehetne a lehető legjobban kihasználni egy ilyen hűtőszekrény belső gömb térfogatát, és hol lenne egy ilyen hűtőszekrény ajtaja?…
A következő nagyon gazdaságos konstrukció az ellipszis vagy kör keresztmetszetű henger volt. Egyet kell értenie azzal, hogy ez teljesen elfogadható a hazai körülmények között, de hosszú ideig a hengeres hűtőszekrény megjelenését a konyháink konzervatív kialakítása korlátozta, ahol minden egyenes vonalaknak van alávetve. Ezért a két irányban egyenlő, téglalap alakú paralelepipedonok leginkább energiaveszteséget okozó formájának modelljeit megismételték és továbbra is megismétlik.
„Lazy Susan a tömegekhez megy
És nem sokkal azután, hogy száz évvel később, amikor ezen az apróságon gondolkodtunk, hengeres hűtőszekrények jelentek meg a tömeges értékesítésben! Ezeket ma már például az amerikai Equator cég gyártja.
170 cm 68 hüvelyk magas és 75 cm 30 hüvelyk átmérőjű, nyitott ajtóval 39 hüvelyk 97,5 cm méretű. 242,3 literes hűtőrekesz és 83,1 literes fagyasztórekesz űrtartalommal. Nem rossz! A hűtőszekrény hagyományos téglalap alakú, 186x60x60 cm-es méretekkel.
A hengeres hűtők nem csak energiatakarékosabbak, de könnyebbek, olcsóbbak kevesebb anyagot használnak fel . A hengeres test gyártása technológiailag fejlettebb és olcsóbb, mint a téglalap alakú testeké.
A fagyasztórekesz ebben a modellben alulra van szerelve, és külön kompresszorral rendelkezik. Gyorsfagyasztási üzemmód, hogy kevesebb mint egy óra alatt jégkockákat készítsen.
A hengeres hűtőszekrény „Lazy Susan” kihúzható üvegpolcokkal rendelkezik. Ezt a nevet minden amerikai kocsmáros ismeri. Így nevezik azt a forgó eszközt, amely a lomha tányéradagolót helyettesíti.
A hengeres borszekrény forgó polcai megkönnyítik a kívánt ételek elérését, és az edzett üveg, amelyen készültek, jó rálátást biztosít a szekrény belsejében lévő mindenre.
A biofagyasztó koncepciója
A szokatlan fagyasztó teljesen másképp működik, mint a hagyományos modellek – négyszer kisebb, mint egy hagyományos fagyasztó, és bio-polimer géllel hűtik. A szagtalan, nem ragadós gél a szavatossági idő helyett a termékeket mintegy beburkolja.
Négyszer akkora, mint egy hagyományos hűtőszekrény, és biopolimer géllel hűtik. A polcon tárolható, szagtalan, nem ragadós gél helyett kapszulaként burkolja be a termékeket.
Nincs ajtó, polc vagy motor az élelmiszerek tárolására – a hűtő-fagyasztó belső térfogatának akár 90 százaléka is felhasználható. Az élelmiszer megőrzi természetes ízét és illatát. Az étel nem szárad ki, mivel nincs konvekciós rendszer.
A biofagyasztó működési elve: A láthatatlan infravörös sugárzás átalakítása látható fénnyé. Hőenergia elnyelésével hűl, és más hullámhossz-tartományban bocsátja ki azt. Ugyanezt az elvet alkalmazzák az űrsikló béléseinél is.
A hűtési folyamat nem igényel energiát. A termékek belesüllyednek a gélbe. Az erős felületi feszültség minden termékhez külön kapszulát hoz létre. A hűtőtáska alakja a töltés módjától függően változhat. Minél több ételt teszel bele, annál több helyet foglal el. A felhasználható térfogat akár 300%-kal is növelhető.
A hűtőszekrény vízszintesen vagy függőlegesen, sőt akár a mennyezetre is felszerelhető. Állítható méreteinek köszönhetően bármilyen lakáshoz igazítható. Ezenkívül nincs szükség az ajtó kinyitásához, a rekeszt nem kell tisztítani, és ami a legfontosabb, kevesebb áramot fogyaszt. A bio hűtőszekrény az elődeihez képest töredéknyi helyet foglal el. A „hűtőszekrény” elnevezés már nem is illik rá; ez inkább egy hűtőfürdő.
A hűtési folyamatot izzó gél-lumineszcencia kíséri. A készülék működése lenyűgöző látványossággá válik.
Összefoglaló:
– Az étel hűtéséhez nincs szükség energiára;
– A hagyományos hűtőszekrényeknél négyszer kisebb kialakítású, és a terhelés függvényében változtatja alakját
– Mivel nincsenek polcok vagy ajtók, függőlegesen vagy vízszintesen is elhelyezhető;
– A gél nem ragad és szagtalan;
– Nagy sűrűségű tárolás; a kötetet a lehető leghatékonyabban használják ki;
– A termékek mindig jól láthatóak és könnyen hozzáférhetőek;
– Teljesen csendes működés, nincsenek mozgó alkatrészek.
Kérdés: Milyen típusú alternatív hűtő-fagyasztót ajánlanál, amely hatékony és energiatakarékos?
Ajánlhatok olyan inverteres technológiával ellátott hűtő-fagyasztót, amely hatékonyan és energiatakarékosan működik. Az inverteres hűtő-fagyasztók a kompresszor sebességét változtatják az aktuális hőmérséklet és terhelés szerint, így kevesebb energiát fogyasztanak. Emellett fontos, hogy a készülék rendelkezzen energiahatékonysági osztályzással, érdemes olyat választani, amely legalább A+++ osztályba tartozik. A modern hűtő-fagyasztókban továbbá érdemes keresni olyan funkciókat, mint a hőmérsékletérzékelők, intelligens üzemmódok és energiafelhasználás-kijelzők. Az ilyen típusú alternatív hűtő-fagyasztók hosszú távon jelentős energiamegtakarítást eredményezhetnek.