Hladnjak

Uredi veze
S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Unutrašnjost hladnjaka

Hladnjak ili frižider,[1]takođe i zamrzivač,[1] rashladni je uređaj namenjen skladištenju lako kvarljivu, odnosno temperaturno osetljivu hranu, na niskim temperaturama. Uobičajena temperatura u hladnjaku je između +4 °C i +8 °C, a zamrzivači dostižu i do -20 °C. Sem za hranu i piće, koriste se i za čuvanje lekova, hemikalija i sličnih proizvoda. Biohemijski, niska temperatura usporava hemijske reakcije i biološke procese koji dovode do razlaganja proteina i razmnožavanja mikroorganizama opasnih po zdravlje u slučaju hrane, i razlaganja hemikalija što ih čini neupotrebljivim.

Hlađenje je esencijalna tehnika skladištenja hrane širom sveta. Niža temperatura smanjuje brzinu razmnožavanja bakterija, te frižider smanjuje stopu kvarenja. Frižider održava temperaturu nekoliko stepeni iznad tačke smrzavanja vode. Optimalni temperaturni opseg za skladištenje kvarljive hrane je 3—5 °C (37—41 °F).[2] Sličan uređaj koji održava temperaturu ispod tačke smrzavanja vode naziva se zamrzivač. Frižider je zamenio ledenu kutiju, koja je skoro vek i po bila uobičajeni kućni aparat. Američka Uprava za hranu i lekove preporučuje da se frižider drži na ili ispod 40 °F (4 °C) i da zamrzivač bude regulisan na 0 °F (−18 °C).[3]

Istorija[uredi | uredi izvor]

Rani električni hladnjak, sa cilindričnim razmenjivačem toplote na vrhu. Sada pripada kolekciji Muzeja nauke u Birmingemu Tinktank .

Hladnjaci postoje od tridesetih godina dvadesetog veka. Oni su kao rashladno sredstvo koristili gasove amonijak, metil-hlorid i sumpor-dioksid. Nakon brojnih trovanja uzrokovanih curenjem metil-hlorida iz hladnjaka, on je izbačen iz upotrebe. Slična situacija bila je i sa amonijakom i sumpor-dioksidom. Zamenila ih je Midžlijeva „čudesna mešavina”, patentirana 1928. i nazvana freon — smeša fluorohlorougljovodonika, koji se i danas koristi.[1] Današnji hladnjaci imaju veliku mogućnost očuvanja proizvoda. Tako, na primer, sveže mleko sadrži oko 3.000 bakterija u kubnom centimetru. Posle dva dana na 15 °C, mleko će se ukiseliti, a sadržaće oko 40.000.000 bakterija. U modernom hladnjaku, nakon istog vremena će ih imati samo oko 4.000.[1]

Tehnološki razvoj[uredi | uredi izvor]

Antičko poreklo

Drevni Iranci su bili među prvima koji su izmislili oblik velikog evaporativnog hladnjaka koji se zove jahčal koristeći podzemne skladišne prostore, veliku nadzemnu strukturu sa kupolom napravljenu od debelih zidova i opremljenu hvatačima vetra (nazvanim „badgirs“), razdeljenih dalje u nizu od „kanata”, ili stil akvadukta koji se koristio u drevnom Iranu.[4][5]

Predelektrično hlađenje

U moderno doba, pre pronalaska modernog električnog frižidera, ledene kuće i ledene kutije su korišćene da obezbede hladno skladištenje tokom većeg dela godine. Smeštene u blizini slatkovodnih jezera ili napunjene snegom i ledom tokom zime, nekada su bile veoma česte. Prirodna sredstva se i danas koriste za hlađenje hrane. Na planinskim obroncima, oticanje snega koji se topi je zgodan način za hlađenje pića, a tokom zime mleko se može duže održavati svežim ako se drži na otvorenom. Reč „hladnjak“ je korišćena još u 17. veku.[6]

Veštačko hlađenje

Mehanički crtež
Šema mehaničke mašine za led dr Džona Gorija iz 1841. godine
Mehanički crtež
Uređaj za pravljenje leda Ferdinanda Karea

Istorija veštačkog hlađenja počela je kada je škotski profesor Vilijam Kalen 1755. godine dizajnirao malu mašinu za hlađenje. Kalen je koristio pumpu da stvori delimični vakuum nad posudom dietil etra, koji je zatim ključao, apsorbujući toplotu iz okolnog vazduha.[7] Eksperiment je čak stvorio malu količinu leda, ali u to vreme nije imao praktičnu primenu.

Godine 1805. američki pronalazač Oliver Evans opisao je zatvoreni ciklus hlađenja parom kompresijom za proizvodnju leda pomoću etra pod vakuumom. Britanski naučnik Majkl Faradej je 1820. godine koristio visoke pritiske i niske temperature da utečni amonijak i druge gasove, a 1834. godine američki iseljenik u Veliku Britaniju Džejkob Perkins izgradio je prvi radni parno-kompresioni rashladni sistem. Bio je to uređaj zatvorenog ciklusa koji je mogao da radi neprekidno.[8] Sličan pokušaj je 1842. godine napravio američki lekar Džon Gori,[9] koji je napravio radni prototip, ali je to bio komercijalni neuspeh. Američkom inženjeru Aleksandaru Tvajningu je 1850. godine izdat britanski patent za sistem kompresije pare koji koristi etar.

Prvi rashladni sistem sa apsorpcijom gasa koji koristi gasoviti amonijak rastvoren u vodi (koji se naziva „akva-amonijak”) razvio je Ferdinand Kare iz Francuske 1859. godine i patentirao ga 1860. Karl fon Linde, profesor inženjerstva na Tehnološkom univerzitetu u Minhenu u Nemačkoj, patentirao poboljšanu metodu prečišćavanja gasova u tečnom stanju 1876. Njegov novi proces omogućio je upotrebu gasova kao što su amonijak (NH3), sumpor-dioksid (SO2) i metil hlorid (CH3Cl) kao rashladna sredstava i oni su se u te svrhe široko koristili do kasnih 1920-ih godina.[10]

Residential refrigerators[uredi | uredi izvor]

DOMELRE frižider oko 1914. godine

Godine 1913. Fred V. Volf iz Fort Vejna, Indijana, izumeo je i proizveo prve električne frižidere za kućnu i kućnu upotrebu, sa modelima koji se sastoje od jedinice koja je bila montirana na kutiju za led.[11][12] Njegov prvi uređaj, proizveden u narednih nekoliko godina u nekoliko stotina jedinica, zvao se DOMELRE.[13][14] Godine 1914. inženjer Natanijel B. Vels iz Detroita, Mičigen, predstavio je ideju za praktičnu električnu rashladnu jedinicu, koja je kasnije postala osnova za Kelvinator. Samostalni frižider, sa kompresorom na dnu ormarića, izumeo je Alfred Meloves 1916. Meloves je proizveo ovaj frižider komercijalno, ali ga je kupio Vilijam K. Durant 1918. godine, koji je pokrenuo kompaniju Fridžider (od čijeg brenda i potiče srpski kolokvijalni naziv "frižider") za masovnu proizvodnju frižidera. Kompanija Kelvinator je 1918. godine predstavila prvi frižider sa nekom vrstom automatske kontrole. Apsorpcioni frižider su izumeli Balcar fon Platen i Karl Manters iz Švedske 1922. godine, dok su još bili studenti Kraljevskog tehnološkog instituta u Stokholmu. Taj model je postao svetski uspeh i Elektroluks ga je komercijalizovao. Drugi pioniri su bili Čarls Telije, Dejvid Bojl i Raul Pikte. Karl fon Linde je prvi patentirao i napravio praktičan i kompaktan frižider.

Dženeral Elektrikov „Monitor-Top“ frižider, predstavljen 1927. godine, po ceni od 525 dolara, sa prvim čeličnim ormarom, koji je dizajnirao Kristijan Stenstrup.[15]

Prvi frižider koji je dobio široku upotrebu bio je frižider „Monitor-Top“ kompanije Dženeral Elektrika koji je predstavljen 1927. godine. Tako je nazvan, od strane javnosti, zbog svoje sličnosti sa topovskom kupolom na gvozdenom ratnom brodu USS Monitor iz 1860-ih.[16] Sklop kompresora, koji je emitovao veliku količinu toplote, bio je postavljen iznad ormana i ograđen ukrasnim prstenom. Proizvedeno je preko milion jedinica. Kao medijum za hlađenje, ovi frižideri su koristili ili sumpor-dioksid, koji je korozivan za oči i može izazvati gubitak vida, bolne opekotine i lezije na koži, ili metil format, koji je veoma zapaljiv, štetan za oči i toksičan ako se udiše ili proguta.[17]

Uvođenje freona tokom 1920-ih proširilo je tržište frižidera tokom 1930-ih i obezbedilo bezbedniju alternativu niske toksičnosti za prethodno korišćena rashladna sredstva. Odvojeni zamrzivači postali su uobičajeni tokom 1940-ih; izraz za uređaj, popularan u to vreme, bio je duboko zamrzavanje. Ovi uređaji, ili kućni aparati, nisu ušli u masovnu proizvodnju za upotrebu u kući sve do nakon Drugog svetskog rata.[18] Pedesetih i šezdesetih godina 20. veka došlo je do tehničkog napretka poput automatskog odmrzavanja i automatskog pravljenja leda. Efikasniji frižideri su razvijeni 1970-ih i 1980-ih, iako su ekološki problemi doveli do zabrane veoma efikasnih (freonskih) rashladnih sredstava. Rani modeli frižidera (iz 1916. godine) imali su hladni odeljak za posude za kockice leda. Od kasnih 1920-ih, sveže povrće je uspešno prerađivano zamrzavanjem od strane kompanije Postum (preteča kompanije Dženeral Fuds), koja je stekla tehnologiju kada je kupila prava na uspešne metode svežeg zamrzavanja Klarens Berdseja.

Način rada[uredi | uredi izvor]

Najprostije rečeno, hladnjak predstavlja uređaj koji uz pomoć rashladnog sredstva oduzima toplotu iz namirnica i predaje je okolini van hladnjaka. Njegovi glavni delovi su kompresor, kondenzator, isparivač i termostat. Pomoću njih, temparatura se spušta sa sobne na temperaturu između +4 °C i +8 °C, ako je u pitanju kratkotrajno čuvanje (frižider), a do -20 °C ako je u pitanju dogotrajno čuvanje (zamrzivač).[1] Kompresor kojeg pokreće elektromotor sabija rashladno sredstvo, npr. amonijak ili freon. Kondenzator je pod visokim pritiskom, usled kojeg sabijeni rashlađivač prelazi iz gasovitog u tečno stanje (kondenzacija). Isparivač ima veću zapreminu, pa rashlađivaču pada pritisak, te on, potpomognut toplotom koju oduzima iz unutrašnjosti hladnjaka, isparava, a zatim i napušta hladnjak. Termostat ili termoregulator ne učestvuje u samom procesu hlađenja, ali reguliše temperaturu na taj način što prekida dovod struje ka elektromotoru i tako zaustavlja hlađenje kada se hladnjak ohladi do željene temperature.[1]

Galerija[uredi | uredi izvor]

  • Ajskasna, primitivni hladnjak
    Ajskasna, primitivni hladnjak
  • Unutrašnjost ajskasne
    Unutrašnjost ajskasne
  • Braća Goldner ajskasna
    Braća Goldner ajskasna

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b v g d đ Sajfert, Vojislav; Tasić, Ivan; Petrović, Marina (2011). „Električni hladnjaci”. Tehničko 8. Beograd: ZUNS. str. 72—73. ISBN 978-86-17-17290-7. 
  2. ^ Keep your fridge-freezer clean and ice-free. BBC. 30 April 2008
  3. ^ Are You Storing Food Safely? FDA. 9 February 2021
  4. ^ „Yakhchāls, Āb Anbārs, & Wind Catchers — Passive Cooling & Refrigeration Technologies Of Greater Iran (Persia)”. TandfOnline (na jeziku: engleski). 2018-04-28. Pristupljeno 2021-01-22. 
  5. ^ Ebrahimi, Ali; Shayegani, Aida; Zarandi, Mahnaz Mahmoudi (2021). „Thermal Performance of Sustainable Element in Moayedi Icehouse in Iran”. International Journal of Architectural Heritage (na jeziku: engleski). 15 (5): 740—756. S2CID 202094054. doi:10.1080/15583058.2019.1645243. Pristupljeno 2021-02-02. 
  6. ^ Venetum Britannicum, 1676, London, p. 176 in the 1678 edition.
  7. ^ Arora, Ramesh Chandra (30. 3. 2012). „Mechanical vapour compression refrigeration”. Refrigeration and Air Conditioning. New Delhi, India: PHI Learning. str. 3. ISBN 978-81-203-3915-6. 
  8. ^ Burstall, Aubrey F. (1965). A History of Mechanical Engineering. The MIT Press. ISBN 0-262-52001-X. 
  9. ^ US 8080A, John Gorrie, "Improved process for the artificial production of ice", issued 1851-05-06 
  10. ^ „Refrigerator vacuum dehydration unit”. Vacuum. 28 (2): 81. februar 1978. ISSN 0042-207X. doi:10.1016/s0042-207x(78)80528-4. 
  11. ^ US 1126605, Fred W. Wolf, "Refrigerating apparatus", issued 1915-01-26 
  12. ^ Dennis R. Heldman (29. 8. 2003). Encyclopedia of Agricultural, Food, and Biological Engineering (Print). CRC Press. str. 350. ISBN 978-0-8247-0938-9. Arhivirano iz originala 5. 5. 2016. g. 
  13. ^ „DOMELRE First Electric Refrigerator | ashrae.org”. www.ashrae.org. Pristupljeno 2021-08-02. 
  14. ^ „Air Conditioning and Refrigeration History - part 3 - Greatest Engineering Achievements of the Twentieth Century”. www.greatachievements.org. Pristupljeno 2021-08-02. 
  15. ^ „G.E. Monitor Top Refrigerator”. www.industrialdesignhistory.com. Pristupljeno 2020-01-25. 
  16. ^ Lobocki, Neil (2017-10-04). „The General Electric Monitor Top Refrigerator”. Pristupljeno 2020-01-25. 
  17. ^ „GE Monitor-Top Refrigerator - Albany Institute of History and Art”. www.albanyinstitute.org. 
  18. ^ „The History of Household Wonders: History of the Refrigerator”. History.com. A&E Television Networks. 2006. Arhivirano iz originala 26. 3. 2008. g. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Hladnjak na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Хладњак&oldid=27560292”