Alternativní chladničky

Na Světové výstavě v Paříži v roce 1887 byla veřejnosti poprvé představena první domácí absorpční chladnička. Byla to objemná skříňka s na dnešní poměry velmi malým prostorem pro ledničku. V horkém počasí vydrží potraviny v lednici čerstvé až dva nebo tři dny! V té době se to zdálo jako zázrak, i když ještě nebyla vynalezena chladnička, která by udržovala stálou teplotu.

Mezi minulostí a budoucností

Jak roky plynuly a okolnosti se měnily, senzační skříň se stala jednou z našich nezbytností.

Ale po desetiletí se domácí lednice pouze naučila držet ve svém lůně více. Když vývojáři společnosti Candy poprvé vybavili dveřní panel na vnitřní straně chladničky úložnými přihrádkami, byl to přelomový okamžik. Po desetiletích je nyní vybaven automatickým odmrazováním výparníku a volitelnou beznámrazovou výparníkovou spirálou.

Dramatické změny v oblasti domácího chlazení přicházejí tak rychle, že s nimi sotva držíme krok.

A není daleko doba, kdy pravděpodobně nebude třeba doma vytvářet zásoby a skladovat potraviny. A ledničky možná z našich životů zmizí úplně. Protože v každé chytré domácnosti nedaleké budoucnosti bude v „chytré kuchyni“ nanotechnologie, která vypěstuje všechny bílkoviny a další čerstvé živiny přímo na jídelní stůl.

Tím spíše, že k nanotechnologiím, které se rozvíjejí od 70. let 20. století, se nyní přidala i technologie klonování. Naše chuťové preference, kalorie, vitamíny a minerály lze snadno naprogramovat do biogenerátoru. Jak bude tento biogenerátor vypadat? Nebude vás trápit nostalgie po dobré, tlusté a příjemně vrnící lednici??

Je tu s námi dodnes. Dnes je stále nezbytností číslo jedna v každé kuchyni. To je hezké.

Magnetická energie vše zmrazí

První magnetická lednice na světě postavená v laboratoři Ames Ministerstva energetiky v USA. Princip jeho působení je založen na schopnosti některých slitin zahřívat se při zvyšování intenzity magnetického pole a ochlazovat se při jejím snižování.

Přestože byl tento jev objeven před více než osmdesáti lety, v praxi se uplatňuje až nyní. Inženýři jsou přesvědčeni, že chladničky a klimatizační systémy založené na této technologii se mohou na trhu objevit v následujících letech. Existují již funkční modely nového typu magnetické chladničky.

Možná se brzy stane, že výrobky budou všude chlazeny rotujícím kovovým diskem, permanentním magnetem a malým množstvím vody. Jak to bude fungovat?

Plochý kovový disk se otáčí mezi póly permanentního magnetu tak, že je magneticky aktivní vždy jen část disku, zbytek je mimo magnetické pole. Když je tato část zatlačena do oblasti magnetického pole, drobné bipolární magnety v materiálu disku se seřadí podél siločar pole a teplota disku v tomto místě vzroste. Vzniklé teplo je odváděno vodou, která v tomto prostoru cirkuluje.

Když se tato část disku dostane mimo magnetické pole, magnety v ní již nejsou drženy magnetickými siločarami a znovu se náhodně otáčejí, spotřebovávají tepelnou energii a tím ochlazují disk pod teplotu okolí. Ochlazuje také vodu, která ji omývá v sekundárním okruhu. Tato chlazená voda se používá jako chladicí médium v nové magnetické chladničce.

Vědci hledají optimální materiál disku pro zvýšení účinnosti magnetického chlazení. V současnosti funkční prototyp využívá disk z gadolinia, kovu vzácných zemin, který se nyní používá pro záznamové hlavy videorekordérů. Získávají se levnější materiály.

Magnetické chladničky budou v každém případě levnější na provoz, jsou šetrné k životnímu prostředí jejich chladivem je obyčejná voda a prakticky tiché. Čas ukáže, zda budou mít rovnoběžníkový, válcový nebo kulovitý tvar. Nebude to trvat dlouho.

Chlad přijde od slunce?!

Vedle klasického kompresního chlazení se ve světě již dlouho paralelně používá termoelektrický chladicí efekt. Již v 19. století bylo zjištěno, že při průchodu stejnosměrného elektrického proudu dochází k ochlazování nebo zahřívání spoje vodičů z různých materiálů v závislosti na směru proudu „Peltierův jev“ . Účinek byl však slabý a měl pouze vědecký význam.

Teprve když se rozšířilo používání polovodičových materiálů, bylo možné tento fyzikální efekt převést do praktické aplikace.

Termoelektrické chladničky jsou známy již desítky let, ale i dnes je poměrně dost lidí, kteří o nich nikdy neslyšeli. Protože takové chladničky se používají v úzkém oboru. Jde o to, že zatím není možné dosáhnout stejného užitného objemu chladicí komory jako u kompresorových chladniček.

Proto většina termoelektrických chladniček existuje ve formě skromných spotřebičů napájených z autobaterie. Příležitostně mohou být poháněny solární energií. Zde je paradox: Slunce generuje ochlazení!

Přenosné termoelektrické chladiče jsou také malé, ale jsou napájeny z baterií 12 V a 220 V. Ty se běžně označují jako chladiče od chladného k chladnému . Většina chladicích boxů je navržena jako izolovaná truhla s odklápěcím víkem. Jsou vybaveny držadly nebo kolečky pro přepravu.

Malý objem chladičů však může být s výhodou prezentován jako kompaktnost. Termoelektrický princip umožňuje vytvářet chladiče, které se snadno vejdou i do kapsy např. pro chlazení léků . Naše obrana nabízí kompaktní chladiče, které ochladí například jednu plechovku piva. Jsou namontovány v blízkosti palubní desky řidiče ve vozidle.

Chladiče jsou spolehlivé a tiché díky absenci pohyblivých částí, mají prakticky věčnou životnost a jsou šetrné k životnímu prostředí není potřeba chladicí plyn . Lze je umístit na bok, vzhůru nohama – jak chcete, a budou spolehlivě fungovat a vydrží i tu nejnáročnější jízdu v drsném terénu. Žádná kompresní lednice by nevydržela tak liberální zacházení.

Nevýhodou je nízká účinnost pouze 16-17 % a nestabilita teploty uvnitř chladiče, která je přímo závislá na teplotě prostředí. Chlazení v horkém počasí není příliš kvalitní.

Zvláštní přitažlivost spočívá v termoelektrické konstrukci. Jak již bylo zmíněno, termoelektrický jev může způsobit nejen chlazení, ale také ohřev. Záleží na směru proudu. Změnou kontaktů pomocí přepínače se z chladničky stane ohřívač chlazených potravin nebo např. lahví s dětskou výživou . Velmi praktické na cestách nebo na pikniku.

Průhledné dveře nepropouštějí teplo

Nové modely chladniček jsou nyní k dispozici se skleněnými dveřmi. Zdánlivě nic nového, chladničky se skleněnými dveřmi se v obchodě používají již dlouho. Ale o to jde – nejsou to jen skleněné dveře, ale dveře s trojitým vakuovým těsněním. Přibližně stejné jako u moderních hermetických oken.

Je prokázáno, že poskytuje výrazně lepší tepelnou izolaci než tradiční porézní izolační materiály. Výsledkem je chladnička, která spotřebuje méně energie než 60W žárovka!

Transparentnost dveří zvyšuje také ekonomickou efektivitu. Obvykle, když otevřete ledničku a chvíli nepřítomně hledáte, co potřebujete, skleněné dveře vám umožní předem vybrat potřebné balení a pak ledničku otevřít. Doba, po kterou jsou dveře otevřené, se několikanásobně zkrátí.

Chladničky se skleněnými dveřmi již na ruském trhu představuje německá firma Gaggenau.

Více dovnitř, méně ven

V počátcích vývoje domácích chladniček se vážně diskutovalo o válcovém tvaru skříně. Mnoho lidí to pobavilo, ale ve skutečnosti tato myšlenka dává v praxi dokonalý smysl.

Za prvé, čím je chladnička energeticky účinnější, tím menší je poměr jejího povrchu k objemu. To znamená, že čím menší je plocha povrchu při stejném objemu, tím méně chladu vzniká v důsledku vyzařování z povrchu a tím méně energie je potřeba k jeho provozu, při zachování všech ostatních podmínek.

Pokud například vezmeme objem krychle jako jednotku a povrch této krychle jako 100 %, pak rovnoběžník o stejném objemu, ale s poměrem stran 0,7 × 0,7 × 2,1 velmi oblíbené poměry ledniček bude mít podmíněný povrch 114. To znamená, že rovnoběžník ztratí o 14 % více chladu než krychle.

A válec s poměrem průměru a výšky 0,9 ku 1,58 což je také přijatelný poměr pro ledničku má referenční plochu 96 % a ztrácí chlad o 4 % méně než krychle a o 18 % méně než rovnoběžník. Možná to nezní jako mnoho, ale při celodenním i nočním provozu a po celý rok to přináší velmi výrazné úspory.

Kromě toho jsou lednice ve tvaru krychle, válce nebo koule a proč ne?? budou lehčí a na jejich výrobu bude potřeba méně materiálu než u chladniček s rovnoběžnými trubkami o stejném efektivním objemu.

Kulička má nejmenší možný povrch a je rovna 81 % povrchu krychle…

Proč Eskymáci staví ledové domy na polokouli?

Tento matematický závěr je jasně patrný v přírodě a ve tvaru mnoha přírodních útvarů kolem nás, od planet, hvězd a našeho Slunce až po jablka, melouny a další kulovité plody. Eskymáci intuitivně staví své ledové domy iglú polokulovité, aby ztráceli co nejméně tepla z ohniště, které v nich hoří…

Z hlediska tepelné fyziky je tedy nejrozumnější konstrukce chladničky kulová! Nikdo však zatím nedokázal přijít na to, jak co nejlépe využít vnitřní objem takové chladničky, a kde by taková chladnička měla dveře…

Další velmi úspornou konstrukcí je válec eliptického nebo kruhového průřezu. Měli byste souhlasit s tím, že je to pro domácnosti docela přijatelné, ale po dlouhou dobu byl vzhled válcové chladničky omezen konzervativním designem našich kuchyní, kde vše podléhá přímým liniím. Proto byly a jsou replikovány modely ve tvaru pravoúhlého rovnoběžníku rovného ve dvou směrech, který je z hlediska spotřeby energie nejvýhodnější.

„Líná mísa“ se stala masovou záležitostí

A hle, trvalo necelých sto let, než se na trhu objevily válcové chladiče! V současné době vyrábí například americká společnost Equator Corporation.

S výškou 68 palců 170 cm a průměrem 30 palců 75 cm měří při otevřených dveřích 39 palců, tedy 97,5 cm. Tento model má objem chladicí části 242,3 litru a objem mrazicí části 83,1 litru. Není to špatné! Tradiční obdélníková chladnička s touto kapacitou má rozměry 186x60x60 cm.

Válcové chladničky jsou nejen energeticky účinnější, ale také lehčí a levnější spotřebují méně materiálu . Válcové těleso je technologicky vyspělejší a levnější než obdélníkové těleso.

Mrazicí oddíl tohoto modelu je umístěn dole a má samostatný kompresor. Režim rychlého zmrazení vyrobí kostky ledu za méně než hodinu.

Chladnička válcového tvaru má výsuvné skleněné police „Lazy Susan“. Jméno, které zná každý návštěvník amerického saloonu a baru. Je to název rotujícího zařízení, které nahrazuje pomalý výdej jídla na talíři.

Otočné police na válcové mrazničce zajišťují snadný přístup k požadovanému obsahu, zatímco tvrzené sklo nabízí jednoduchý přehled o celém obsahu.

Koncept bioledničky

Neobvyklá mraznička funguje zcela jinak než běžné modely – je čtyřikrát menší než běžné modely a je chlazena biopolymerním gelem. Gel bez zápachu a lepivosti obaluje potraviny jakoby zapouzdřené v regálech.

Je čtyřikrát menší než běžný model a je chlazena biopolymerním gelem. Nelepivý gel bez zápachu obalí potraviny, jako by byly zapouzdřené, a ne uložené ve skříni.

Žádné dveře, police ani motor pro ukládání potravin, můžete využít 90 % celého objemu chladničky. Vaše jídlo si zachová svou přirozenou chuť a vůni. Výrobky nevysychají, protože nedochází ke konvekci.

Jak funguje biolednička: přeměňuje neviditelné infračervené záření na viditelné světlo. Chladí se tím, že absorbuje tepelnou energii a vyzařuje ji v jiném rozsahu vlnových délek. Stejný princip se uplatňuje i na obložení raketoplánu.

Proces chlazení nevyžaduje žádnou energii. Potraviny jsou ponořeny do gelu. Silné povrchové napětí vytváří pro každý produkt samostatný lusk. Tvar chladničky se může lišit v závislosti na jejím obsahu. Čím více potravin se do ní vejde, tím více místa zabere. Objem lze zvýšit až o 300 %.

Chladničku lze instalovat vodorovně nebo svisle a lze ji dokonce instalovat na strop. Díky nastavitelným rozměrům se přizpůsobí jakémukoli obytnému prostoru. To také znamená, že není potřeba žádný prostor pro otevření dveří, není nutné žádné čištění a, což je nejlepší, spotřebuje se méně energie. Biokrmítko zabírá jen zlomek místa oproti svému předchůdci. Název „lednice“ už ani nesedí, je to spíše chlazená vana.

Proces chlazení je doprovázen zářivou luminiscencí gelu. Provoz domácího spotřebiče se stává fascinující podívanou.

Shrnutí:

– Na chlazení potravin není potřeba žádná energie;

– Speciální konstrukční prvek – 4krát menší než běžná chladnička, mění tvar v závislosti na zatížení;

– Nemá žádné police ani dvířka a lze jej umístit vertikálně nebo horizontálně;

– Gel není lepkavý a je bez zápachu;

– Úložiště s vysokou hustotou; objem je využíván co nejefektivněji;

– Jídlo je vždy na očích a snadno dostupné;

– Zcela tichý provoz, žádné pohyblivé části.