Холодильники. Разновидности и применение. Как выбрать хороший холодильник без навязчивых советов консультанта Зачем нужны холодильники
Сегодня я хочу поговорить о одном из самых важных домашних бытовых приборах – холодильнике, вернее о том, как правильно выбрать холодильник, итак…
— устройство, поддерживающее низкую температуру в теплоизолированной камере. Применяется обычно для хранения пищи или предметов, требующих хранения в прохладном месте (лекарства, косметика). Бытовой холодильник имеется почти в каждой семье развитых стран. Работа холодильника основана на использовании теплового насоса, переносящего тепло из рабочей камеры холодильника наружу, где оно рассеивается во внешнюю среду. Существуют также промышленные холодильники, объём рабочей камеры которых, может достигать десятков и сотен кубометров, они используются, например, на предприятиях общественного питания, мясокомбинатах, промышленных производствах.
Холодильники могут подразделяться на два вида: среднетемпературные камеры для хранения продуктов и низкотемпературные морозильники.
Отдельный прибор или составная часть холодильника, предназначенный для замораживания и хранения продуктов питания. Температура в морозильнике составляет обычно −18°C. В последнее время наибольшее распространение получили двухкамерные холодильники, включающие в себя оба компонента. Первые двухкамерные холодильники были выпущены фирмой «Дженерал Электрик» (“GE”).
На сегодняшний день существует масса компаний, которые занимаются производством холодильных шкафов, и множество технологий, которыми производители оснащают свою продукцию. Среди всего этого разнообразия я попытаюсь выделить самые основные характеристики и функции, чтобы помочь Вам определиться с моделью Вашего нового холодильного шкафа.
Характеристики холодильника
При выборе холодильника необходимо обратить внимание на следующие характеристики и другие моменты:
Размеры и объем холодильника
Планируя покупку, необходимо в первую очередь, определиться с размером холодильника. Особенно внимательно нужно подойти к этому вопросу, в том случае, если у вас маленькая кухня. А также следует заранее тщательно обдумать, где Вы собираетесь его установить. При этом нужно учесть не только площадь размещения холодильника, но и окружающее пространство.
Прикиньте размер холодильника с открытой дверцей, чтобы он не создавал помех для прохода и доступа к другим объектам, так как возможность перевешивания дверцы есть не у всех холодильников. Не помешает также продумать заранее маршрут, по которому холодильник доставят к месту установки: будет обидно, если выбранный холодильник «не пролезет» в дверь, или пролезет, но повредит другую мебель и т.п. В особенности это касается широких и глубоких холодильников и моделей Side-by-Side. Поэтому, в первую очередь рекомендуем Вам подумать о габаритных размерах и объеме холодильника.
Однокамерные холодильники как правило небольшие, высотой до 160 см имеют объем не более 250 литров. Большинство двухкамерных холодильников высотой от 150 до 210 см обычно не превышают 400 литров в объеме. Однако есть немало двухкамерных холодильников повышенной вместительности, в которых за счет увеличенной ширины и глубины обеспечивается вместительность до 600 литров. Холодильники Side-by-Side являются наиболее вместительными, отличаются от остальных значительной шириной, а у некоторых производителей еще и наличием нескольких холодильных и морозильных камер.
Для семьи из 2-4 человек будет достаточно холодильника, объемом в 200-350 литров. Если у Вас большая семья, то и холодильник понадобится соответствующий - благо выбор сегодня на рынке велик и выбирать можно из большого количества моделей объемом более 400 литров. При выборе холодильника очень важно целесообразное сочетание объемов холодильной и морозильной камер. Если Вы любите запасаться свежеморожеными фруктами и ягодами на целую зиму, то вам понадобится морозильная камера побольше.
Размеры холодильника конечно же необходимо подбирать исходя из размеров кухни и размеров ниши, в которую он будет помещен. При этом необходимо учесть, что задняя стенка агрегата должна хорошо вентилироваться, поскольку это влияет на количество потребляемой холодильником энергии, эффективность и срок его службы, таким образом между стеной кухни и задней стенкой холодильного шкафа должно оставаться не менее 5 см. свободного пространства. Если речь идет о встраиваемом холодильнике, то его габариты должны четко соответствовать габаритам ниши для встраивания. Кроме того, при замере размеров обязательно нужно учесть необходимые технологические допуски.
Необходимо также решить, какого типа будет холодильник - встраиваемый, или отдельностоящий. Встраиваемая техника призвана экономить свободное пространство кухни и быть максимально незаметной на фоне общего дизайна. Холодильник встраивается в специальную нишу и снаружи ничем не отличается от обычного кухонного шкафа, однако стоимость встраиваемой техники, как правило, несколько дороже, чем стоимость такой же отдельностоящей техники с такими же характеристиками.
Типы холодильников
По типу холодильники разделяются на однокамерные, двухкамерные, холодильники Side-by-Side, морозильники и холодильники для вина. Последние два типа входят в группу специфических товаров, требующих отдельного рассмотрения. А пока что остановимся на холодильниках, предназначенных для широкого использования.
Однокамерные холодильники имеют общую дверцу для холодильного и морозильного отделения, а в двухкамерных холодильниках у каждого отделения своя дверца. Принципиальное отличие двухкамерных холодильников от однокамерных заключается в том, что при открытии одной дверцы, атмосфера во второй камере не нарушается, таким образом экономится электроэнергия. Кроме того, в однокамерных холодильниках морозильное отделение обычно меньше, чем в двухкамерных.
Существует 3 схемы компоновки камер в холодильниках:
— «европейская» схема, в которой большая морозильная камера располагается под холодильной;
— «азиатская» схема, где морозильная камера небольших размеров находится над холодильным отделением;
— «американская» схема — Side-by-Side , в которой холодильное и морозильное отделение зачастую располагаются по всей высоте устройства бок о бок.
Компрессор
Компрессор в холодильнике - это энергетическая машина, которая заставляет хладагент циркулировать внутри системы для охлаждения камер. Существуют одно- или двухкомпрессорные холодильники.
Можно отметить следующие основные преимущества двухкомпрессорных холодильников:
— Теоретически, более высокий ресурс работы — так как каждый компрессор включается только для своей камеры, когда это необходимо.
— Производительность по холоду у двухкомпрессорных моделей, как правило, выше.
— Управление удобнее, так как можно независимо регулировать температуру в камерах, и отдельно отключать холодильную и морозильную камеры.
— При открытии дверцы в одной камере, температура второй камеры остается неизменной, в связи с чем экономится электроэнергия.
Размораживание
В современных холодильных шкафах размораживание бывает в основном трех видов: ручная, капельная и система «No Frost» . Чаще всего, размораживание в холодильной и морозильной камерах происходит с использованием разных технологий - например, капельная разморозка для холодильного отделения и система «No Frost» - для морозильного. Ручная разморозка в последнее время уже практически нигде не используется. При капельной, или так называемой «плачущей разморозке» влага конденсируется на задней стенке холодильника и стекает в специальные каналы, попадая на испаритель. «No Frost» (или Frost Free) — самая современная система размораживания. Эта технология предусматривает наличие вентилятора для равномерной циркуляции холодного воздуха. При использовании «No Frost» иней не образуется совсем.
Капельная система размораживания проста и эффективна. На задней стенке холодильной камеры расположен испаритель (охлаждающий элемент камеры), внизу испарителя находится слив. В холодильной камере во время работы компрессора на задней стенке холодильника образуются льдинки. Через определенные промежутки времени компрессор останавливается, льдинки начинают таять, капельки стекают вниз, в слив, оттуда в специальную ванночку, расположенную на компрессоре, и испаряются. Этот процесс осуществляется постепенно, и совершенно незаметно для Вас.
Ручное размораживание морозильной камеры говорит само за себя. Это означает, что примерно раз в год Вам нужно будет отключать морозильную камеру и размораживать ее, освобождая от намерзаний и наледи, если таковые образовались. Оттаявшую воду потом нужно будет собрать и вылить, а камеру помыть и протереть.
Система No Frost («Без инея») обеспечивает размораживание морозильной камеры, либо морозильной и холодильной, в зависимости от модели. У холодильников с системой No Frost испаритель размещается за задней стенкой или сверху морозильной камеры. Специальный вентилятор обеспечивает циркуляцию холодного воздуха внутри камеры. Таким образом, инея внутри камеры не появляется, — он образуется только на испарителе, скрытом от нас. Через каждые несколько часов вентилятор останавливается, и включается нагреватель. Оттаявшая вода удаляется по желобкам в специальный поддон, и испаряется. Достоинства No Frost — действительно удобная система, иней не образуется в морозильной камере и на продуктах, холодильник не требует особого ухода. Заметим однако, что у некоторых современных холодильников без No Frost применяется настолько совершенная теплоизоляция морозильной камеры (и другие технологии), что реально подобные холодильники приходится размораживать не чаще раза в год. А поскольку производители и так рекомендуют раз в год мыть холодильник, можно сказать, что хорошие холодильники с ручным размораживанием морозильной камеры в удобстве обращения не уступают холодильникам с No Frost.
Минус в системе размораживания No Frost состоит в том, что в камере устанавливается достаточно низкая влажность, при которой продукты быстрее сохнут, поэтому их желательно заворачивать в специальную пленку или помещать в контейнеры.
Тип управления
Управление холодильником бывает двух типов: электромеханическое и электронное.
Электромеханическое управление более распространено, это простой и вполне эффективный способ: управление обычным термостатом. Такой вариант управления не предусматривает точной установки температуры: вы просто выбираете (чаще всего — поворотным переключателем) один из уровней, например, 1, 2, 3, 4 или 5. Нет строгого соответствия каждого уровня определенному градусу температуры.
Электронное управление позволяет установить точную температуру (в градусах), которую вы хотите поддерживать в холодильной и морозильной камере.
Разнообразие функций и настроек
Каждый производитель стремится сделать свой продукт наиболее оригинальным и комфортным в использовании, поэтому последние модели холодильников предлагают великое множество всевозможных функций и настроек, призванных упростить и приукрасить нашу жизнь. Вот некоторые из них:
Режим суперохлаждения (Turbo-охлаждение) в холодильной камере выполняет примерно ту же функцию, что и режим суперзамораживания — в морозильной: позволяет значительно понизить температуру (до +2 градусов), чтобы «справиться» с охлаждением вновь помещенных в холодильник продуктов. Ведь только что принесенные в дом продукты могут иметь достаточно высокую температуру (особенно если на улице жарко), а при помещении большого количества таких продуктов в холодильник температура внутри холодильной камеры слишком повышается, что может отрицательно сказаться на уже имеющихся в холодильнике продуктах. Режим суперохлаждения позволяет быстро охладить новые продукты до нужной температуры, и обезопасить уже имеющиеся в холодильнике продукты.
Антибактериальная защита – защищает холодильную камеру от вирусов и бактерий с помощью ионов серебра, входящих в состав станок и внутренних поверхностей дверей.
Очень полезными для контроля нормальной работы холодильника являются разнообразные сигнализации — звуковые и световые . Среди них хотелось бы отметить аварийную сигнализацию на повышение температуры в морозильной камере: если температура поднимется выше -13 — -11 градусов, сработает сигнализация — световая или звуковая (как правило, у холодильников есть кнопка отключения звукового сигнала).
Кроме этого, у холодильников бывает звуковой/световой сигнал незакрытой двери морозильной и холодильной камер . К примеру, у некоторых холодильников с электронным управлением звуковой/световой сигнал подается, если дверь холодильной камеры остается незакрытой более 5 минут, а дверь морозильной камеры — более 1 минуты. У некоторых холодильников бывает даже световой или звуковой сигнал при отключении питания (если кто-то случайно выдернет шнур электропитания холодильника из розетки).
Значительное удобство для пользователей создает наличие индикации температуры внутри холодильника . В некоторых моделях бывает светодиодная индикация, в других может быть индикация на цифровом дисплее, или даже на двух.
Хранение при отключении питания — одна из самых важных характеристик холодильников. Время хранения продуктов в холодильнике при отключенном питании означает срок, в течении которого в холодильнике остается достаточно низкая температура, приемлемая для хранения продуктов. Определяется этот срок для каждого холодильника следующим образом: при температуре окружающей среды 25 градусов морозильная камера заполняется до отказа тестовыми пакетами, имитирующими продукты, и отключается электропитание. Затем фиксируется, за какой срок температура в морозильной камере поднимется от обычных -18 градусов до критических -9 градусов. Это время и считается временем хранения продуктов при отключении питания в данном холодильнике. Мы бы рекомендовали вам на всякий случай выбирать холодильник с достаточно большим сроком хранения, но, в принципе, вы можете ориентироваться на ваши собственные условия стабильности энергоснабжения.
Полки в холодильной камере могут быть выполнены из пластика, металла или стекла. Последний вариант предпочтительнее — полки из закаленного стекла очень прочные, их легко мыть, поверхность полки ровная (соответственно, все будет стоять ровно), и стекло не мешает обозрению. К тому же стеклянные полки смотрятся более элегантно, и могут обладать не меньшей грузоустойчивостью, чем металлические (многие стеклянные полки рассчитаны на нагрузку до 40 кг).
Фиксаторы полок против выдвижения обеспечивают весьма удобное преимущество — полку нельзя выдвинуть случайно (к примеру, если снимаешь что-то тяжелое с незафиксированной верхней полки, она может «поехать», доставляя вам немало неудобств). В то же время, если вам понадобится специально вынуть полку, фиксаторы легко снимаются.
Наличие большого числа делений для перестановки полок по высоте предоставит вам немалые удобства, так как вы легко сможете регулировать высоту и расстояние между полками, в соответствии с вашими пожеланиями.
Сгибаемые полки также являются большим плюсом — если вам нужно поставить в холодильник что-то очень высокое, достаточно просто согнуть полку, сложив ее вдвое. Отпадает необходимость переставлять туда-сюда полки.
Освещение в холодильнике может обеспечиваться одной или двумя обычными лампочками, или же галогеновой лампой. Лампы должны быть достаточно яркими, располагаться как можно ближе к переднему краю, и светить внутрь. Освещение, расположенное около задней стенки, менее желательно, так как оно, по сути, хорошо освещает только заднюю стенку.
Кронштейн для бутылок поможет вам сэкономить внутренне пространство и удобно разместить бутылки.
Обратите внимание на внутреннее оформление дверцы холодильного отделения: там должны быть все необходимые вам полочки, держатели, контейнеры, подставки для яиц и т.п.
У некоторых холодильников дверь холодильного отделения может быть оснащена дополнительными устройствами:
Домашний бар — представляет собой врезанное в дверь холодильного отделения окошко с собственной дверцей-стойкой, открывая которую, вы можете брать различные напитки из холодильника.
Подача холодной воды — в холодильнике имеется резервуар для жидкости (воды, сока и т.д.) или же подключена подача очищенной водопроводной воды, а с внешней стороны двери холодильного отделения имеется углубление с дозатором, через который можно наливать жидкость.
Ледогенератор — устройство для получения льда (обычно имеется два режима — лед в кубиках или колотый). В большинстве случаев холодильники с ледогенераторами необходимо подключать к системе водоснабжения (к холодной воде).
У многих холодильников есть такая возможность, как перевешивание дверей на другую сторону . В случаях проблем с размещением, это может стать единственной возможностью нормально пользоваться холодильником. Необходимо это предвидеть, и при необходимости выбирать модель с возможностью перевешивания дверей.
Холодильник удобнее в перемещении, если у него имеются сзади специальные колесики . Холодильник стоит на ножках, но если его нужно переместить, достаточно немного наклонить назад и вести на колесиках, а не нести.
Следует обратить внимание также на эластичные резиновые уплотнители на дверях , на плавность и плотность закрытия дверцы холодильника и т.д.
Класс энергопотребления
Из всех бытовых электроприборов наибольший расход электроэнергии приходится именно на холодильник, поскольку он все время подключен в сеть. Поэтому очень важно выбрать экономичную модель. На сегодняшний день по энергопотреблению холодильники разделяются на несколько типов и маркируются латинскими буквами от А до G, где классу А соответствуют самые лучшие показатели по экономичности энергопотребления, а классу G, соответственно, худшие.
Определяется номинальное значение расхода электроэнергии для данного холодильника в соответствии с нормативами энергопотребления данной категории. Номинальное значение, т.е., сколько холодильник теоретически должен потреблять энергии, принимается за 100%. Затем определяется, сколько холодильник действительно потребляет электроэнергии.
«A» — менее 55%
«B» — 75%
«C» — 75-90%
«D» — 90-100%
«E» — 100-110%
«F» — 110-125%
«G» — более 125%
Понятие «класс Super А» («А+», «А++»), для холодильников, чьи показатели по расходу электроэнергии значительно ниже обычного класса А.
Таким образом, расход электроэнергии на практике может быть более чем вполовину меньше теоретического, номинального значения. Это обеспечивается компрессорами высокого класса, высококачественной изоляцией и т.д.
Климатический класс
У каждого холодильника производителем определяются условия эксплуатации, в частности, температура окружающей среды, при которой данный холодильник должен работать и будет работать нормально. Эти параметры определяют климатический класс холодильника, названный так по аналогии с климатическими поясами. Существуют следующие климатические классы:
«N» нормальный:
температура окружающей среды от +16 до +32 градусов
«SN» субнормальный:
от +10 до +32 градусов
«ST» субтропический:
от +18 до +38
«T» тропический:
от +18 до +43
У нас на рынке традиционно представлено больше холодильников с климатическими классами N и SN. Однако, поскольку летняя температура у нас может быть выше 32 градусов, производители стали выпускать «мультиклассовые» холодильники, к примеру, N-ST или SN-ST. Таким образом, устанавливаются более широкие температурные рамки.
При выборе холодильника рекомендуется обращать внимание на климатический класс: старайтесь, чтобы он соответствовал вашим условиям эксплуатации, это продлит срок эксплуатации Вашего холодильника. Климатический класс указывается на технической наклейке (обычно расположенной внутри холодильной камеры), там же приводится наименование хладагента, серийный номер (в большинстве случаев) и некоторые другие данные.
Обозначения температур
На холодильниках обозначают температурный режим морозильной камеры в виде нескольких снежинок:
* - температура до −6 °C. Замороженные продукты можно хранить не более недели.
** - температура до −12 °C. Замороженные продукты хранятся до месяца.
*** - температура до −18 °C. Хранение продуктов до 3-х месяцев.
*(***) - температура до −18 °C плюс быстрая заморозка свежих продуктов. Хранение продуктов до года.
Марки холодильников
Производителей холодильников много, но я отмечу наиболее популярные марки: Liebherr, Hotpoint Ariston, Electrolux, Vestfrost, Bosch, Whirlpool, Panasonic, Indesit . Есть еще множество других марок, но лучше отдавать предпочтение лидерам производства в этой нише.
Дизайн
Времена, когда все холодильники были одного размера и одного цвета давно канули в лету. Сегодня существует огромное многообразие всевозможных цветовых и даже дизайнерских решений, благодаря которым холодильник превращается из простого бытового приспособления в полноценный элемент интерьера и даже становится его основным украшением.
Типы холодильных агрегатов по принципу действия
Компрессионный
Абсорбционный
Термоэлектрический
С вихревыми охладителями
Устройство и принцип действия компрессионного холодильника
Теоретической основой, на которой построен принцип работы холодильников, является второе начало термодинамики. Охлаждающий газ в холодильниках совершает так называемый обратный цикл Карно. При этом основная передача тепла основана не на цикле Карно, а на фазовых переходах - испарении и конденсации. В принципе возможно создание холодильника, использующего только цикл Карно, но при этом для достижения высокой производительности потребуется или компрессор, создающий очень высокое давление, или очень большая площадь охлаждающего и нагревающего теплообменника.
Основными составляющими частями холодильника являются:
Компрессор, создающий необходимую разность давлений;
испаритель, забирающий тепло из внутреннего объёма холодильника;
конденсатор, отдающий тепло в окружающую среду;
терморегулирующий вентиль, поддерживающий разность давлений за счёт дросселирования хладагента;
хладагент - вещество, переносящее тепло от испарителя к конденсатору.
Компрессор засасывает из испарителя хладагент в виде пара, сжимает его (при этом температура хладагента повышается) и выталкивает в конденсатор. В бытовых холодильниках используются герметичные поршневые мотор-компрессоры. В таких компрессорах электродвигатель располагается внутри корпуса компрессора, что позволяет предотвратить утечки хладагента через уплотнение вала. Для поглощения вибраций применяется подвеска компрессора. Подвеска компрессора может быть наружной, когда на пружине подвешивается корпус компрессора, или внутренней, когда подвешен двигатель компрессора внутри корпуса. В современных бытовых холодильниках наружная подвеска не применяется, так как она хуже поглощает вибрации компрессора, который к тому же производит больше шума. Для смазки компрессора применяют специальные рефрижераторные масла. Стоит отметить, что масло и хладагент хорошо растворяются друг в друге.
В конденсаторе нагретый в результате сжатия хладагент остывает, отдавая тепло во внешнюю среду, и при этом конденсируется, то есть превращается в жидкость, поступающую в капилляр. В бытовых холодильниках чаще всего применяются ребристо-трубные конденсаторы, в качестве оребрения применяется стальная проволока или стальной лист с прорезями. Охлаждение конденсаторов обычно естественное, за исключением холодильников больших объёмов.
Жидкий хладагент под давлением через дросселирующее отверстие (капилляр или терморегулируемый расширительный вентиль) поступает в испаритель, где за счёт резкого уменьшения давления происходит испарение жидкости и превращение её в пар. При этом хладагент отнимает тепло у внутренних стенок испарителя, за счёт чего происходит охлаждение внутреннего пространства холодильника. Таким образом, в конденсаторе хладагент под воздействием высокого давления конденсируется и переходит в жидкое состояние, выделяя тепло, а в испарителе под воздействием низкого давления вскипает и переходит в газообразное, поглощая тепло. Испарители бытовых холодильников чаще всего листотрубные, сваренные из пары алюминиевых листов. Испаритель морозильной камеры часто совмещён с её корпусом, в то время как испаритель холодильной камеры (в холодильниках с двумя испарителями) располагают на задней стенке камеры.
Терморегулируемый расширительный вентиль необходим для создания необходимой разности давлений между конденсатором и испарителем, при которой происходит цикл теплопередачи. Он позволяет правильно (наиболее полно) заполнять внутренний объём испарителя вскипевшим хладагентом. Пропускное сечение ТРВ изменяется по мере снижения тепловой нагрузки на испаритель, при понижении температуры в камере количество циркулирующего хладагента уменьшается. В бытовых холодильниках чаще всего вместо ТРВ используется капилляр. Он не меняет своё сечение, а дросселирует определённое количество хладагента, зависящее от давления на входе и выходе капилляра, его диаметра, длины и типа хладагента.
Большое значение имеет чистота хладагента: вода и примеси могут засорить капилляр или повредить компрессор. Примеси могут образовываться в результате коррозии внутренних стенок трубопроводов холодильника, а влага может попасть при заправке холодильника, либо проникнуть через неплотности (особенно в холодильниках с открытым компрессором). Поэтому при заправке тщательно соблюдается герметичность, перед заправкой контур вакуумируется. В каждом холодильнике имеется фильтр-осушитель, который устанавливается перед капилляром.
Обычно также присутствует теплообменник, выравнивающий температуру на выходе из конденсатора и из испарителя. В результате к дросселю поступает уже охлаждённый хладагент, который затем ещё сильнее охлаждается в испарителе, в то время как хладагент, поступивший из испарителя подогревается, прежде чем поступить в компрессор и конденсатор. Это позволяет увеличить производительность холодильника, а также предотвратить попадание жидкого хладагента в компрессор.
Принцип действия абсорбционного холодильника
Так же, как и в компрессионном, в абсорбционном холодильнике охлаждение рабочей камеры происходит за счёт испарения хладагента (чаще всего аммиака). В отличие от компрессионного холодильника, циркуляция хладагента происходит за счёт его растворения (абсорбции) в жидкости, обычно в воде. Объёмом воды может быть поглощено до 1000 объёмов аммиака. Насыщенный раствор аммиака из абсорбера поступает в генератор (десорбер), а затем в дефлегматор, где разлагается на аммиак и воду. Газообразный аммиак сжижается в конденсаторе и снова поступает в испаритель, а очищенная от аммиака вода поступает в абсорбер.
Для циркуляции воды в системе могут применяться разнообразные приспособления, например струйные насосы, что позволяет обойтись без движущихся частей. В систему холодильника добавляется также инертный к компонентам системы газ, например водород. В этом случае давление во всей системе почти одинаково, а испарение хладагента происходит за счёт изменения парциального давления.
Помимо аммиака и воды, могут использоваться и другие пары веществ - например, раствор бромистого лития, ацетилен и ацетон. Преимущества абсорбционных холодильников - бесшумность работы, отсутствие движущихся механических частей, возможность работы от нагрева прямым сжиганием топлива, недостатки - плохие удельные показатели хладопроизводительности на единицу объёма, а также чувствительность к положению в пространстве. Кроме того, холодильный агрегат содержит ядовитый аммиак и горючий водород. Такие холодильники практически не используются в современных квартирах, но распространены в местах, где нет круглосуточного доступа к электричеству: например в домах на колёсах, где они работают от электричества на стоянках в кемпингах, а в пути работают от сжигания природного газа. Кроме того, абсорбционные агрегаты часто используются в промышленных холодильниках в тех случаях, когда более выгодно использовать энергию сгорания газа, а не электричество.
Принцип действия термоэлектрического холодильника
В основе работы термоэлектрического холодильника лежит Эффект Пельтье - когда при прохождении тока через контакт двух разнородных проводников в направлении контактной разности потенциалов происходит поглощение тепловой энергии, а при прохождении в обратном направлении - выделение. Холодильник на элементах Пельтье бесшумен, надёжен и долговечен, но большого распространения не получил из-за дороговизны охлаждающих термоэлектрических элементов. Еще одним минусом является зависимость холодопроизводительности от температуры окружающей среды. Тем не менее, сумки-холодильники, небольшие автомобильные холодильники и кулеры питьевой воды часто делаются с охлаждением от элементов Пельтье.
Принцип действия холодильника на вихревых охладителях
Охлаждение осуществляется за счёт расширения предварительно сжатого компрессором воздуха в блоках специальных вихревых охладителей.
Распространения не получил из-за большой шумности, необходимости подвода сжатого (до 10-20 Атм) воздуха и очень большого его расхода, низкого коэффициента полезного действия. Достоинства - безопасность (так как не используется электричество и нет ни движущихся механических частей, ни опасных химических соединений в конструкции) долговечность, надёжность.
Помещения для хранения продуктов, наполняемые льдом, появились несколько тысяч лет назад. Для 
императора Нерона слуги заготавливали на замерзших водоемах в горах снег и лёд. Южная Европа долгое время даже не подозревала того, что снег и лед способны принести пользу в хозяйстве. Знаменитый путешественник и купец Марко Поло, после длительного пребывания в Китае, написал книгу, в которой описал все достоинства льда и снега.
Начиная с 18 века ёмкости из фаянса и фарфора заполнялись бутылками с вином, после чего сверху укладывали колотый лёд. Своеобразный холодильник подавали прямо к столу. В России широко использовались ледники, которые представляли собой сруб, врытый в землю. Набитый большим количеством снега и льда, укрытый толстым настилом, поверх которого была насыпана земля и уложен дерн, такой ледник позволял хранить длительное время скоропортящиеся продукты.
В 1686 году итальянец Франческо Прокопио открыл в Париже кафе Прокоп, которое пользовалось популярностью у парижан, за счёт того, что в нём продавали замороженные щербеты и мороженое.
В 1803 году американский бизнесмен Томас Мур, поставляющий в Вашингтон сливочное масло, представил миру прототип кухонного холодильника, изготовленного своими руками. Не имея возможности доставлять масло к месту назначения специальным транспортом, он разработал, а затем воплотил в жизнь модель, которая позволяла хранить продукты длительное время. Для изготовления рефрижератора, именно так бизнесмен назвал своё изобретение, ему понадобились тонкие листы стали, из которых и была изготовлена ёмкость для масла. Обёрнутая шкурками кролика, ёмкость была помещена в специальную бадью, изготовленную из кедровых клепок, и затем засыпана сверху льдом.
Массово использовались в середине XIX века домашние ледники. Внешне их невозможно было отличить от обычных кухонных шкафов. Кроличьи шкурки для теплоизоляции уже не использовались, вместо них засыпались опилки и пробка. Отсек, который заполнялся льдом, в одних моделях был под камерой для продуктов, а в других над ней. Через кран талая вода сливалась в специальный поддон.
14 июля 1850 года американский врач Джон Гори впервые продемонстрировал процесс получения искусственного льда в созданном им аппарате. В своём изобретении он использовал технологию компрессионного цикла, которая применяется в современных холодильниках, а сам аппарат мог служить одновременно морозильником и кондиционером.
В 1857 году австралиец Джеймс Харрисон стал применять холодильные камеры, работающие с использованием компрессора, в пивоваренной и мясообрабатывающей промышленности.
В 1857 году был создан первый железнодорожный вагон-холодильник.
Французский учёный Фердинад Карре в 1858 году придумал, как за счёт абсорбции аммиака можно получать искусственный холод. Несмотря на то, что его способ был очень удачным, об изобретении забыли на несколько десятилетий. В начале XX века в Москве была открыта фирма, которая предлагала всем желающим агрегат под названием «Эскимо». Данный агрегат был изготовлен по принципу предложенному Фернаном Каре. При своих больших габаритах, агрегат не издавал громкого шума и был универсальным. Для работы необходимы были уголь, дрова, керосин или спирт. Один цикл работы «Эскимо» позволял получить 12 кг льда.
В 1879 году аристократ из Германии Карл фон Линде изобрёл устройство с компрессором, для работы которого он использовал аммиак. Благодаря его холодильной машине появилась возможность производить лёд в огромном количестве. Данные агрегаты сразу же закупили многие бойни и фабрики, изготавливающие пищевые продукты. Принцип работы представлял собой циркуляцию холодного рассола по системе труб, которая была разветвлена, таким образом помещение, в котором хранились продукты, охлаждалось. Данное изобретение позволило многим предпринимателям открывать холодильные склады больших размеров.
Первый бытовой электрический холодильник был создан в 1913 году. Как и промышленные холодильники, он работал с использованием принципа теплового насоса. В первых бытовых холодильниках в качестве охлаждающей жидкости использовались достаточно токсичные вещества.
В 1926 году Альберт Эйнштейн со своим прежним студентом Лео Силардом предложили вариант конструкции абсорбционного холодильника, именуемого эйнштейновским.
В 1926 году датский инженер Кристиан Стинструп представил миру бесшумный, безвредный и долговечный холодильник, предназначенный именно для дома. Герметичный колпак скрывал как электродвигатель холодильника, так и его компрессор. General Electric приобрела патент на его изобретение.
Первая получившая широкое распространение модель холодильника Monitor-Top была произведена фирмой General Electric в 1927 году. General Electric продала более 1 млн экземпляров Monitor-Top.
С 1930 года в качестве хладагента в бытовых холодильниках применяется фреон. В 1940-е годы в холодильниках появляются морозильные отделения, также возникают обособленные морозильные шкафы. В 1950-60-е годы на рынок выходят холодильники с функцией размораживания.
В СССР первые образцы бытового холодильника производятся в 1937 г. Серийный выпуск холодильников ХТЗ-120 начался в 1939 году на Харьковском тракторном заводе. Ёмкость камеры составляла 120 литров, до начала Великой Отечественной войны выпущено несколько тысяч экземпляров.
В 1950 годы автомобильный завод ЗИС выпустил первую партию отечественных холодильников. Агрегаты были наделены очень высоким качеством, потому что для их изготовления была использована автомобильная технология. Корпус холодильника был изготовлен из металла, а камера из нержавейки. К 1962 году холодильники имели: в США - 98,3 % семей, в Италии - 20 %, а в СССР - 5,3 % семей. С другой стороны, прошло менее 10 лет с момента окончания войны, и восстановление промышленного производства товаров быта шло крайне медленно в виду необходимости восстановления самих заводов.
Холодильник - это прибор для конденсации пара при помощи охлаждающей среды, чаще всего воды.
В зависимости от способа применения различают следующие типы холодильников:
- Прямой холодильник (нисходящий) - применяется для конденсирования паров и отвода образовавшегося конденсата из реакционной системы. Сбор конденсата ведется в колбу-приемник.
- Обратный холодильник - применяется для конденсирования паров и возврата конденсата в реакционную массу. Устанавливают такие холодильники обычно вертикально.
На Рис 1. приведены различные конструктивные типы холодильников.
Рис.1 Конструктивные типы холодильников
а-воздушный холодильник
б-шариковый воздушный холодильник
в-холодильник Либиха
г-шариковый холодильник
д-змеевиковый холодильник
е-холодильник Штеделера
ж-холодильник Димрота
з-холодильник сочетающий принципы холодильников Либиха и Димрота
и-"охлаждающий палец"
Воздушный холодильник
(рис.1-а)
Относится к простейшим по конструкции холодильникам и представляет из себя длинную стеклянную трубку. Такой холодильник применяется только при работе с высококипящими жидкостями (т.кип. >150°С), поскольку охлаждающее действие воздуха невелико. Холодильник может применяться в качестве прямого или обратного. Как обратный, холодильник такого типа малоэффективен: движение жидкости преимущественно отвечает ламинарному потоку и вещество легко «выбрасывается». В качестве нисходящего такой холодильник можно использовать при не слишком большой скорости перегонки для веществ с температурой кипения >150°С.
Шариковый воздушный холодильник
(рис.1-б)
Применяется в качестве обратного. Шариковые холодильники более эффективны, чем обычные (прямые по конструкции) воздушные холодильники, за счет большей поверхности теплообмена. Такие холодильники нашли применение для полумикросинтезов, где количество отводимого тепла невелико и для конденсации даже низкокипящих веществ воздушное охлаждение оказывается вполне достаточным. (При необходимости в этом случае холодильник можно обмотать влажной фильтровальной бумагой.)
Холодильник Либиха
(рис.1-в)
Применяется преимущественно в качестве нисходящего примерно до 160°С. Охлаждающим средством для веществ с температурой кипения
Холодильник Либиха состоит из двух стеклянных трубок запаянных одна в другую. По внутренней трубке движутся пары жидкости, а по внешней (рубашка) охлаждающий агент (холодная вода).
В качестве обратного такой холодильник малоэффективен, так как имеет малую охлаждающую поверхность и ламинарное течение паров; с этой целью он применяется только для относительно высококипящих (т.кип. >100°С) соединений. На наружной поверхности холодильника конденсируется атмосферная влага, которая через капиллярные течи в шлифе может попадать внутрь колбы, поэтому шлифы на холодильнике и колбе следует тщательно смазывать. Рекомендуется также на холодильнике выше шлифа надевать манжету из сухой фильтровальной бумаги. Более высококипяише жидкости в месте спая А (рис.1-в) могут обусловить возникновение внутреннего напряжения, что вызывает растрескивание стекла. Поэтому холодильники Либиха нельзя изготовлять из нетермостойкого стекла.
На рис.2 показан пример использования холодильника Либиха для простой перегонки.
Рис.2 Установка для простой перегонки.
1-колба Вюрца
2-холодильник Либиха
3-алонж
4-колба-приемник
Шариковый холодильник
(рис.1-г)
Используется исключительно как обратный. Поскольку этот холодильник имеет шаровидные расширения, ток паров становится в нем турбулентным; охлаждающее действие такого холодильника значительно выше, чем у холодильника Либиха.
Однако на внешней его поверхности также конденсируется атмосферная влага и место спая А также является опасным. Подача охлаждающего агента производится снизу-вверх. Через шариковый холодильник удобно вставлять ось мешалки, вводить в реактор различные вещества, хорошо смываемые в колбу конденсатом и подогреваемые им. Обычно число шариков у таких холодильников колеблется от 3 до 8. Во избежание захлебывания, когда конденсат не успевает стекать обратно в колбу с кипящей жидкостью, обратный шариковый холодильник устанавливают в наклонном положении, но наклон не должен быть слишком большим, чтобы конденсат не скапливался в шарах. Скопление конденсата приводит к уменьшению эффективной охлаждающей поверхности холодильника.
Змеевиковый холодильник
(рис.1-д)
Никогда не используется как обратный, так как конденсат, который недостаточно хорошо стекает по сгибам змеевика, может быть выброшен нз холодильника и послужить причиной несчастного случая. Змеевиковый холодильник, установленный вертикально, является наиболее эффективным нисходящим холодильником, особенно для низкокипящих веществ.
Холодильник Штеделера
(рис.1-е)
Модификация змеевикового холодильника, в котором охлаждающий сосуд может быть заполнен смесью льда с поваренной солью, твердой углекислотой с ацетоном и т. д. Такой холодильник можно применять для конденсации веществ, кипящих при очень низких температурах.
Холодильник Димрота (рис.1-ж) Очень эффективный обратный холодильник. Его также используют в качестве нисходящего если можно пренебречь относительно большими потерями дистиллята на змеевике. Спай змеевика с рубашкой А находится вне зоны с большим перепадом температур, поэтому, применяя такой холодильник при работе с жидкостями, кипящими выше 160°С, можно не опасаться осложнений. Поскольку внешней рубашкой холодильника является воздух при комнатной температуре, на ее поверхности не конденсируется атмосферная влага (см. выше). Правда, низкокипящие вещества могут «ползти» по внутренней стороне рубашки и тем самым «протаскивать» зону охлаждения. Холодильник Димрота поэтому не подходит в качестве обратного для сравнительно низкокипящих веществ, например для эфира. У верхнего открытого конца холодильника на подводящих воду шлангах легко конденсируется атмосферная влага, поэтому его снабжают хлоркальциевой трубкой.
Погружной холодильник -«охлаждающий палец»
(рис.1-и)
Этот обратный холодильник особой формы (его можно специально не закреплять в системе охлаждения) используется прежде всего в приборах для полумикрометодов. Если «охлаждающий палец» введен в реакционный сосуд на пробке прибор не должен быть герметичным.
Общее примечание: необходимо постоянно следить, чтобы через рубашку холодильника не прекращалась циркуляция воды, так как отключение холодильника может привести к пожарам и взрывам!
Основное предназначение бытовой техники - делать нашу жизнь проще, помогать по-максимуму избавиться от рутины, высвободить как можно больше драгоценных часов для того, чтобы посвятить их родным и близким, побыть в кругу своей семьи.
Специализированные торговые центры, реализующие бытовую технику и электронику, рады предложить вниманию посетителей десятки моделей холодильников как отечественного, так и импортного производства.
Трудно даже представить себе, как жили наши далекие предшественники до тех пор, пока в их домах не появились холодильники . Продукты питания в силу определенной специфики (объекты белковой природы быстро разрушаются при попадании в неблагоприятную для естественного состояния среду) могут быстро портиться. В сельской местности, например, для хранения мяса, рыбы и молока использовали подвалы, температура внутри которых значительно ниже, чем на поверхности. Кроме того, активно употреблялись в еду продукты, хранить которые можно было в течение долгого времени - вяленое и копченое мясо, соленое сало, консервированные овощи и т.д.
Нам сегодня достаточно трудно понять своих предков - ведь в каждой семье в настоящее время именно рефрижератор занимает почетное место на кухне или в отдельной кладовой. Технологичные холодильники Electrolux представляются в настоящее время настоящим чудом, триумфом научной мысли. Действительно, агрегаты сконструированы таким образом, что внутри единого корпуса вполне могут соседствовать продукты, хранение которых должно производиться при различных температурных режимах. Место найдется свежим мясным продуктам, полуфабрикатам, прошедшим стадию глубокой заморозки, овощам, фруктам. В течение долгого времени в современном холодильнике можно держать молоко и широкий ассортимент товаров на его основе: кефир, ряженку, йогурты, сметану, масло, сыры. Не обошли вниманием создатели чудо-рефрижераторов и напитки - в холодильниках предусмотрены особые емкости для содержания игристых вин, шампанского (в ряде продвинутых моделей создан целый комплекс по созданию условий хранения жидкостей, получивший в обиходе название «винный погребок»).
Повышенным спросом на рынке пользуются холодильники с зоной свежести . Почитатели всего натурального и естественного уверяют, что вкус продуктов при длительном нахождении их внутри агрегатов совершенно не изменяется. При создании таких холодильников используются исключительно экологически чистые технологии. В специализированных торговых центрах вниманию покупателей представлен огромный выбор агрегатов, предназначенных для хранения всех видов продуктов.
Теплообменник в ряде современных моделей холодильников помещен не на задней панели, а с боку агрегата. Подобное расположение позволяет в значительной степени увеличить ресурс работы бытового рефрижератора, оптимизировать расход электроэнергии. Для удобства использования техника нового поколения имеет строенную систему самостоятельной разморозки - no frost. Таким образом, владельцам совершенно не следует беспокоиться о проведении соответствующих мероприятий по удалению ледяной «шубы» - очистка камер производится самостоятельно, в ходе эксплуатации холодильника.
Комментарии и отзывы
В 2020 году компания OnePlus выпустит новую линейку смартфонов OnePlus 8. ...
Чаще всего выбор типа варочной поверхности зависит от технических возможностей в доме. При наличии газа о...
В 2020 году феврале месяце, компания Samsung должна представить свои новые смартфоны. Конечно же все ожид...
Huawei Mobile Services это аналоги сервисов Google, которые стали недоступны Huawei после введения америк...
Румянцев Глеб Владиславович
В работе представлены исследования по данной теме.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Введение
«Цена здоровья ощущается после болезни».
Д.И. Фонвизин
«Единственная красота, которую я знаю - это здоровье».
Вольтер
Питание является жизненной необходимостью человека. В настоящее время заметно возрастает понимание того, что пища оказывает на человека значительное влияние. Она даёт энергию, силу, развитие, а при грамотном её употреблении - и здоровье. Можно с определённой уверенностью утверждать, что здоровье человека на 70% зависит от питания. Пища зачастую является основным источником большинства заболеваний, однако с её же помощью можно избавиться от многолетних недугов.
Я стал задумываться над этой проблемой, когда за ужином услышал разговор родителей. Мама говорила папе о том, что нашей семье нужен новый холодильник. Прежний холодильник уже долго служит нам верой и правдой, но для семьи, где живут трое мужчин нужен холодильник побольше. Каждый день ходить за продуктами нет времени и вместительный холодильник решил бы все проблемы.
Я решил подробно разобраться в этом вопросе, а вдруг можно обойтись вообще без холодильников и при этом продукты питания смогут оставаться свежими и вкусными. Влияет ли температура хранения продуктов на его качество?
Для начала я узнал как обходились без холодильников наши предки.
История возникновения холодильников.
Было несколько предпосылок для создания холодильника. Еще в древние времена люди обратили внимание на то, что охлажденные продукты гораздо дольше сохраняют свою свежесть, поэтому людям приходилось охлаждать продукты природными способами, такими как, собирать лед зимой и хранить его в специальных местах - ледниках, другие использовали ночное время для охлаждения воды, чтобы использовать ее днем.
Более дальновидными в вопросах охлаждения оказались индейцы. Они использовали мокрую ткань, чтобы обматывать сосуды, в следствии чего они дольше оставались холодными.
Помещения для хранения продуктов, наполняемые льдом, появились несколько тысяч лет назад. Для императора Нерона слуги заготавливали на замерзших водоемах в горах снег и лёд.
Для сохранения пищи люди использовали искусственное охлаждение, применяя снег, лед и смешивая их с солью. Если температура таяния чистого льда ноль градусов, то смеси дробленого льда с солью — гораздо ниже.
Этим способом нередко и до сих пор пользуются на селе. Войдешь жарким летом в деревянный погреб с «секретом», как сразу холодно станет, на стенах — изморозь, а на полу — ледок.
Впоследствии люди стали получать холод более совершенными способами. Даже появился искусственный лед — сухой, из углекислоты. В середине 19 века появились первые холодильники. Они были изобретены практически одновременно Джоном Лесли в Англии, Франсуа Карре во Франции и Фердинандом Виндхаузе-ном в Германии.
А вот в 1910 году появился первый домашний холодильник в Америке.
В Росии первые бытовые холодильники появились в 1937 году.
Холодильники могут подразделяться на два вида: среднетемпературные камеры для хранения продуктов и низкотемпературные морозильники.
Морозильник — отдельный прибор или составная часть холодильника, предназначенный для замораживания и хранения продуктов питания. Температура в морозильнике составляет обычно −18 °C. В последнее время наибольшее распространение получили двухкамерные холодильники.
К 1962 году холодильники имели: в США — 98,3 % семей, в Италии — 20 %, а в России — 5,3 % семей.
Теперь холодильники есть почти в каждой семье.
Польза охлаждения и заморозки продуктов.
Проработав современные источники информации по этому вопросу, я сделал вывод, что хранить продукты в холодильнике гораздо безопаснее.
Продукты дольше сохраняют свою свежесть и вкус.
Помимо этого продукты гораздо дольше не портятся в холодильнике и морозильной камере, чем при комнатной температуре.
Я решил провести эксперимент. Я попросил маму купить в магазине мясо. Разделил его на 4 части. Первый кусок я отправил в морозильную камеру, где температура -18 градусов. Второй кусок у меня хранился в холодильнике при температуре +5 . Третий кусок я оставил стоять на столе при комнатной температуре около + 22 градусов. А четвёртый кусок мяса я поставил на батарею, где температура была выше +30 градусов.
Ровно через сутки, то есть 24 часа, я проверил, как там моё мясо.
Фотографии вы можете увидеть на слайде. На них отчётливо видно, что мясо, хранящееся при комнатной температуре и в тёплом месте уже не пригодно для пищи.
Но я продолжил эксперимент и уже через 48 часов на мясе, которое хранилось при комнатной температуре, отчётливо видна плесень.
Мясо, которое хранилось холодильнике, ещё можно употреблять в пищу. Мясо из морозильной камеры не изменилось.
Я продолжал свой эксперимент в течение 6 суток, и вы можете увидеть мой фотоотчёт на слайдах.
К какому выводу я пришёл:
Мясо, хранящееся в тёплом месте и при комнатной температуре не пригодно в пищу уже на следующие сутки- это опасно для здоровья. Если бы фотографии могли передавать запахи, то поверьте мне, на 6 сутки запах был невыносим.
Мясо, хранящееся в холодильнике, можно было употреблять в пищу ещё на 3 сутки. Далее его хранить становится опасным для здоровья.
Мясо, которое хранилось в морозильной камере, пригодно в пищу по сей день.
Открою секрет, оно до сих пор там.
Убедившись на практике в том, что холодильники значительно «продлевают жизнь» продуктам, я решил опросить своих знакомых взрослых, а как они хранят скоропортящиеся продукты.
С этим вопросам я обратился к 10 взрослым:
Трём домохозяйкам, повару школьной столовой, директорам двух кафе, коллегам моей мамы.
Из 10 опрошенных мною людей, все имеют холодильники.
7 хранят там скоропортящиеся продукты, 3- сырые
2 из 10 опрошенных сказали, что без холодильника, обойтись можно, но это проблематично, особенно в жаркое время года. Это были домохозяйки. Восемь оставшихся ответили, что при сегодняшнем ритме жизни, когда каждая минута на счету, тратить время на каждодневные походы по магазинам невозможно.
В заключении своего выступления я хотел бы дать несколько советов, по хранению продуктов на тот случай, если холодильник вдруг всё-таки сломался, а отравится испорченными продуктами вы не хотите.
можно обернуть мясо крапивой или черемухой, а затем завернуть во влажное полотенце;
если завернуть мясо в полотняную салфетку, пропитанную раствором салициловой кислоты, то мясо будет храниться до 5 дней;
залить мясо сырым молоком так, чтобы оно было полностью закрыто. Молоко предотвратит развитие бактерий;
обернуть мясо полотном, смоченным в крепком уксусе и положить его в закрытую посуду;
можно по примеру древних греков консервировать мясо при помощи пчелиного меда. Мясо должно остаться свежим и не изменить своего вкуса;
Перед употреблением мясо следует промыть в холодной воде, каким бы способом вы его не хранили.
А вот что приготовить из сохраненных в холодильнике продуктов, да так чтобы это была здоровая и полезная пища-это тема моего следующего исследования.
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!