Alternatiivsed külmikud

Esimene kodumaise absorbeeriva külmkapi väljapanek Pariisi maailmanäitusel 1887. aastal. See oli mahukas kapp, mille külmkapiosa oli tänapäeva standardite järgi pisike. Toiduained püsivad külmikus kuumal ajal värskena kuni kaks-kolm päeva! See tundus tol ajal nagu ime, kuigi nad ei olnud veel õppinud, kuidas hoida külmiku temperatuuri konstantsena.

Mineviku ja tuleviku vahel

Aastate möödudes ja asjaolude muutudes on sensatsiooniline kapp muutunud üheks meie hädavajalikuks.

Aga aastakümneid hiljem on kodune külmkapp ainult õppinud rohkem oma emakasse hoidma. See oli maamärk, kui Candy arendajad paigaldasid esimest korda külmiku ukse sisemise paneeli praktiliste riiulitega. Noh, aastakümneid hiljem on lisandunud ka automaatne aurusti sulatamine ja valikuline jäätumisvaba aurusti režiim.

Kodukülmikutes toimuvad dramaatilised muutused nii kiiresti, et me vaevalt suudame neid jälgida või analüüsida.

Ja aeg ei ole enam kaugel, mil tõenäoliselt ei ole vaja toitu külmutada ega ladustada. Ja külmikud võivad meie igapäevaelust üldse kaduda. Sest igas mitte väga kauges tulevikus on igas “nutikas kodus” nanotehnoloogia, mille “nutikas köögis” saab kasvatada mis tahes valku ja muid värskeid toitaineid otse õhtusöögilauale.

Seda enam, et kloonimistehnoloogia on nüüdseks lisandunud nanotehnoloogia teadusele, mis on arenenud alates 1970ndatest aastatest. Meie maitse-eelistusi, kaloreid, vitamiine ja mineraalaineid saab vaevata programmeerida biogeneraatorisse. Kuidas see biogeneraator välja näeks? Kas see ei tekita nostalgiat hea, rasvase, möllava külmiku järele??

Täna veel meiega. Tänapäeval on see endiselt iga köögi vajadus number üks. Ja see on rõõm.

Magnetiline võimsus külmutab kõik

USA energeetikaministeeriumi Amesi laboratoorium ehitas maailma esimese magnetilise külmkapi. Põhimõte põhineb teatavate sulamite võimel muutuda kuumemaks, kui magnetvälja tugevus suureneb, ja jahedamaks, kui magnetvälja tugevus väheneb.

Kuigi see nähtus avastati rohkem kui kaheksakümmend aastat tagasi, hakatakse seda alles nüüd praktiliselt kasutama. Insenerid on veendunud, et sellel tehnoloogial põhinevad külmikud ja kliimaseadmed võivad olla saadaval juba lähiaastatel. On juba olemas uut tüüpi magnetilise külmutusseadme töötavaid prototüüpe.

Ei pruugi minna kaua aega, kui toitu jahutatakse pöörleva metallketta, püsimagneti ja väikese veekoguse abil. Kuidas see toimib?

Lame metallketta pöörleb püsimagneti pooluste vahel nii, et ainult osa kettast satub iga kord magnetvälja, ülejäänud osa on väljaspool magnetvälja. Kui see osa lükatakse magnetvälja piirkonda, rivistuvad ajamimaterjalis olevad pisikesed bipolaarsed magnetid piki väljajooni ja ajami temperatuur tõuseb selles piirkonnas. Tekkinud soojus hajutatakse selles piirkonnas ringleva vee abil.

Kui aga see osa kettast väljub magnetväljast, ei hoia selles olevad magnetid enam kinni selle jõujoontest ja pöörlevad taas juhuslikult, kulutades selleks soojusenergiat ja jahutades seeläbi ketast alla ümbritseva temperatuuri. Samal ajal jahutab see vett, mis peseb seda teises ringluses. Seda jahutatud vett kasutatakse jahutusainena uues magnetilises külmkapis.

Magnetilise jahutuse tõhususe suurendamiseks otsivad teadlased optimaalset materjali ketaste jaoks. Praegu toimivas näidises kasutatakse gadoliiniumplaati, mis on haruldane maa metall, mida praegu leidub videomagnetofonide salvestuspeades. Saadaval on ka odavamad materjalid.

Magnetkülmikud on igal juhul odavamad kasutada, nad on keskkonnasõbralikud nende külmutusaine on tavaline vesi ja peaaegu vaiksed. Aeg näitab, kas need on paralleelikujulised, silindrikujulised või kerakujulised. Varsti.

Külm tuleb päikesest?!

Lisaks klassikalisele kompressioonijahutusmeetodile on maailmas juba ammu paralleelselt kasutatud ka termoelektrilist jahutamist. Juba 19. sajandil avastati, et erinevatest materjalidest valmistatud juhtide ühenduskoht jahutatakse või kuumutatakse sõltuvalt voolu suunast, kui voolab otsene elektrivool “Peltier’i efekt” . Kuid see mõju oli nõrk ja ainult teaduslikku huvi pakkuv.

Alles siis, kui pooljuhtmaterjalide kasutamine muutus laialdaselt kasutatavaks, oli võimalik seda füüsikalist efekti praktikas rakendada.

Termoelektrilised külmikud on olnud olemas juba aastakümneid, kuid isegi tänapäeval on üsna palju inimesi, kes ei ole neist kunagi kuulnud. Kuna selliseid külmikuid kasutatakse kitsas valdkonnas. Asi on selles, et veel ei ole suudetud saavutada sama kasutatavat külmkapi mahtu kui kompressioonkülmikutes.

Seepärast ongi termoelektrilised külmikud enamasti olemas tagasihoidliku suurusega seadmetena, mis saavad toidet autoakust. Vahetevahel võivad need olla päikesepõhised. Siin on lõbus paradoks: päike tekitab külma!

Kaasaskantavad termoelektrilised külmikud on samuti väikesed, kuid neil on võimalus ühendada nii aku 12 V kui ka 220 V. Kodus nimetatakse neid jahutiteks cool . Enamik jahutuskappe on konstrueeritud isoleeritud kirstuna, millel on hingedega kaas. Neil on transpordiks käepidemed või rattad.

Külmikute väikest mahtu saab aga eelistada kompaktse. Termoelektriline põhimõte võimaldab luua jahutusseadmeid, mis mahuvad hõlpsasti isegi taskusse nt ravimite jahutamiseks . Meie kaitsetööstus pakub kompaktseid jahutusseadmeid näiteks õllepurgi jahutamiseks. Need on paigaldatud auto juhipoolse armatuurlaua lähedale.

Jahutid on usaldusväärsed ja vaiksed tänu liikuvate osade puudumisele, neil on peaaegu igaEesti eluiga, nad on keskkonnasõbralikud ei kasuta külmutusgaasi . Neid saab paigutada küljega või tagurpidi – olenemata sellest, kumb teile mugavam on, töötavad nad usaldusväärselt, taludes sõitu üle väga ebatasase maastiku. Ükski kokkusurutud külmkapp ei peaks vastu nii karmile kohtlemisele.

Puudusteks on madal kasutegur ainult 16-17% ja temperatuuri ebastabiilsus jahuti sees, mis sõltub otseselt ümbritseva õhu temperatuurist. Jahutus jätab kuuma ilmaga palju soovida.

Kuid termoelektrilise disaini ilu on selles, et. Nagu juba mainitud, võib termoelektriline efekt põhjustada mitte ainult jahutamist, vaid ka soojendamist. See sõltub voolu suunast. Lüliti abil klemmide vahetamisega muutub jahuti jahutatud toidu või näiteks imikutoidu pudelite soojendajaks, mis on selle sisse paigutatud. Väga mugav teel või pikniku ajal.

Läbipaistvad uksed ei edasta soojust

Välja on töötatud uued klaasuksega külmkapi mudelid. Näiliselt ei ole midagi uut, sest klaasist ustega külmkappe on kaubanduses juba ammu kasutatud. Aga see ongi asi – see ei ole lihtsalt klaasuks, see on kolmekordne vaakumklaas. Nagu need, mida pannakse kaasaegsetesse suletud akendesse.

Selgub, et see annab märgatavalt parema ukseisolatsiooni kui traditsioonilised poorne isolatsioonimaterjalid. Selle tulemusena tarbib selline külmkapp vähem elektrienergiat kui 60 W elektripirn!

Ukse läbipaistvus suurendab ökonoomsust. Kui tavaliselt kulutame külmiku avamisel mõnda aega hajameelselt selle otsimiseks, mida vajame, siis klaasukse puhul on võimalik “näha” vajalikku pakendit ette ja seejärel külmik avada. Aeg, mille jooksul uks jääb avatuks, väheneb mitu korda.

Eesti turul on klaasuksega külmikud juba Saksa firma Gaggenau poolt esitatud.

Rohkem sisse, vähem välja

Kui kodukülmikute väljatöötamine alles algas, arutati tõsiselt silindrikujulise korpuse üle. Paljud inimesed leidsid selle lõbusa, kuid tegelikult on see väga mõistlik.

Esiteks, mida energiasäästlikum on külmik, seda väiksem on selle pindala ja mahu suhe. See tähendab, et mida väiksem on pindala sama mahu kohta, seda vähem tekib jahutus, mis kaob pinnalt kiirguse kaudu ja seda vähem energiat on vaja selle käitamiseks, kui kõik muud asjad on võrdsed.

Näiteks kui me võtame ühikuks kuubiku ruumala ja selle pindala 100%, siis on sama ruumala, kuid küljesuhtega 0,7×0,7×2,1 väga levinud külmkapi proportsioonid paralleelpileti pindala tingimuslikuks pindalaks 114%. See tähendab, et selline paralleelkülik kaotab 14% rohkem jahutust kui kuubik.

Ja silindril, mille läbimõõdu ja kõrguse suhe on 0,9 ja 1,58 samuti vastuvõetav suhe külmkapi jaoks , on tinglik pindala 96 protsenti ja ta kaotab külma 4 protsenti vähem kui kuup ja 18 protsenti vähem kui ristkülikukujuline. Pealtnäha mitte palju, kuid ööpäevaringse ja aastaringse töötamise korral saavutatakse väga oluline kokkuhoid.

Lisaks sellele on kuubiku, silindri või palli kujulised külmikud ja miks mitte?? on kergemad ja nende konstruktsioonis kasutatakse vähem materjali kui sama kasuliku mahuga külmikute puhul, mis on rööptahuka kujul.

Ja pallil on väikseim võimalik pindala, mis on võrdne 81% kuubiku pinnast…

Miks eskimod ehitavad jäämaju?

See matemaatiline järeldus on ilmne looduses ja paljude meid ümbritsevate looduslike moodustiste kujus, alates planeetidest, tähtedest ja meie päikesest kuni õunte, arbuuside ja muude kerakujuliste puuviljadeni. Eskimod ehitavad oma iglu-jäämajad intuitiivselt poolkera kujuga, nii et nad kaotavad minimaalselt soojust sees põlevast küttekoldest…

Seega on termofüüsikaliselt kõige mõistlikum jahuti konstruktsioon sfääriline! Kuid keegi ei ole siiani suutnud välja mõelda, kuidas sellise külmkapi kerakujuline ruumala optimaalselt ära kasutada ja kus selle külmkapi uks paikneks…

Järgmine väga ökonoomne konstruktsioon on silinder, mille ristlõige on elliptiline või ümmargune. Tuleb nõustuda, et see on koduseks kasutamiseks täiesti vastuvõetav, kuid pikka aega pidurdas silindrilise külmiku välimust meie köögide konservatiivne disain, kus kõik on allutatud sirgetele joontele. Seetõttu on kõige energiatõhusamaks osutunud ja jätkub ka edaspidi kahes suunas võrdse suurusega ristkülikukujuline paralleelpiloot.

“Lazy Susan” on jõudmas massidesse

Vähem kui sada aastat pärast seda furoori on silindrilised jahutid nüüd turul suurtes kogustes! Nüüd teeb seda näiteks Ameerika ettevõte Equator.

Nende kõrgus on 68 tolli 170 cm ja läbimõõt 30 tolli 75 cm , kui uks on laialt avatud, seega on nende mõõtmed 39 tolli ehk 97,5 cm. Selle mudeli kasulik maht on 242,3 liitrit külmiku ruumi ja 83,1 liitrit sügavkülmiku ruumi. Mitte halvasti! Traditsioonilise ristkülikukujulise külmiku mõõtmed on 186x60x60 cm.

Silindrilised külmikud ei ole mitte ainult säästlikumad energiatarbimise poolest, vaid ka kergemad ja odavamad nad kasutavad vähem materjali . Silindrilise korpuse valmistamine on tehnoloogiliselt arenenum ja odavam kui ristkülikukujulise korpuse valmistamine.

Selle mudeli sügavkülmik on altpoolt paigaldatud ja sellel on eraldi kompressor. Kiirkülmutusrežiim toodab jääkuubikuid alla tunni aja.

Silindriline külmik on varustatud “Lazy Susan” tüüpi pöörlevate klaasriiulitega. Seda nime teab iga Ameerika salongikülastaja. Seal viitab see nimi pöörlevale seadmele, mis asendab aeglaselt pöörlevat taldrikuautomaati.

Pöörlevad silindrilised sügavkülmiku riiulid võimaldavad hõlpsasti ligi pääseda vajalikele toiduainetele ja karastatud klaas, millel need on valmistatud, annab selge ülevaate kõigest sügavkülmiku sisemuses.

Biopuhasti kontseptsioon

Ebatavaline sügavkülmik töötab tavapärastest mudelitest täiesti erinevalt – see on tavalisest neli korda väiksem ja jahutab biopolümeer-geeli abil. Tavapärase riiuli väljapaneku asemel ümbritseb lõhnatu, mittekleepuv geel tooteid justkui kapseldades.

Neli korda väiksem kui tavaline külmkapp ja jahutab biopolümeergeeliga. Riiulite asemel ümbritsevad lõhnatu ja mittekleepuv geel toitu justkui kapseldatuna.

Toiduainete hoidmiseks puuduvad uksed, riiulid ja mootor, mis võimaldab kasutada 90 % külmiku kogu mahust hoidmiseks. Samal ajal säilitavad tooted oma loomuliku maitse ja aroomi. Toit ei kuiva, kuna puudub konvektsioon.

Biokülmiku põhimõte: nähtamatu infrapunakiirguse muundamine nähtavaks valguseks. See jahtub soojusenergiat absorbeerides ja kiirgab seda erinevas lainepikkuse vahemikus. Sama põhimõtet kasutatakse ka kosmosesüstiku katte puhul.

Ei ole energiat tarbivat külmutusprotsessi. Tooted vajuvad geeli sisse. Tugev pindpinevus loob iga toote jaoks eraldi kapsli. Külmiku kuju võib erineda sõltuvalt sellest, kuidas see on täidetud. Mida rohkem toitu see sisaldab, seda rohkem ruumi see võtab. Kasutatav maht võib suureneda kuni 300%.

Saab paigaldada nii horisontaalselt kui ka vertikaalselt ja isegi lakke. Selle reguleeritavad mõõtmed muudavad selle kohandatavaks igasse koju. Samuti ei ole vaja ruumi ukse avamiseks, kambrit ei pea puhastama ja mis kõige tähtsam, see tarbib vähem energiat. BioFridge vajab vaid murdosa oma eelkäija ruumivajadusest. Isegi nimetus “külmkapp” ei ole enam asjakohane, pigem on tegemist külmvanniga.

Jahutusprotsessiga kaasneb luminestsentsgeeli helendumine. Seadme töö muutub põnevaks vaatemänguks.

Kokkuvõte:

– Toidu jahutamiseks ei ole vaja energiat;

– Spetsiaalne disain on neli korda väiksem kui tavaline külmkapp ja muudab oma kuju sõltuvalt koormusest;

– Riiulite ja uste puudumisel saab seda paigutada nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt;

– Geel on mittekleepuv ja lõhnatu;

– Suure tihedusega ladustamine; mahtu kasutatakse võimalikult tõhusalt;

– Tooted on alati nähtavad ja kergesti kättesaadavad;

– Täiesti vaikne töö ilma liikuvate osadeta.