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Wer erfand den ersten Kühlschrank der Welt. Der allererste Kühlschrank. Arten von Kühleinheiten nach dem Funktionsprinzip

Der Mensch ist ein beobachtendes Wesen. Schon in der Antike bemerkte er, dass Lebensmittel bei kaltem Wetter viel länger unbrauchbar werden.

Die Menschen gruben tiefe Löcher, wo sie im Voraus Eis vorbereiteten. Auf so einfache Weise war es möglich, Lebensmittel den ganzen Sommer über zu lagern. Im alten Persien wurden riesige unterirdische Eisspeicher gefunden. Sie wurden "Yakshal" genannt. Die Dicke der Eiswände in ihnen erreichte zwei Meter. Ähnliche Systeme wurden im antiken Rom, Griechenland, verwendet. Sie hatten jedoch einen erheblichen Nachteil: Sie erforderten einen hohen Arbeitsaufwand und waren von äußeren Bedingungen abhängig. Als der erste Kühlschrank geschaffen wurde, trat die Menschheit daher in eine neue Ära ihrer Entwicklung ein - die Ära von immer frischem Obst, Gemüse und anderen Produkten.

Wer hat also den Kühlschrank erfunden?

Den ersten Kühlschrank der Welt bauen: eine kurze Geschichte

Der Begriff Kühlschrank tauchte erstmals im Jahr 1800 auf. Es wurde vorgeschlagen, von Thomas Moore verwendet zu werden. So nannte er seine Eisbox - ein mit Hilfe von Kaninchenfell von außen isoliertes Gerät.

Der wahre Schöpfer des Kühlschranks ist ein Amerikaner Oliver Evans. Er leistete Pionierarbeit bei der Konstruktion einer Kältemaschine, die nach dem Dampfkompressionsprinzip arbeitete. Entstehungsjahr - 1805. Es kam nicht zum praktischen Einsatz seines Gerätes. 1834 schuf Jacob Perkins, basierend auf Evans' ursprünglichem Design, den allerersten persönlichen Kühlschrank auf Basis von Dampfkompression und erhielt ein Patent für diese Art von Ausrüstung.

Etwas später, im Jahr 1841, entwickelte der amerikanische Arzt John Gorry die Prinzipien moderner Kühlschränke, die auf der Kühlung mit Kompressoren basieren.

All diese Erfindungen hatten wenig Einfluss auf das Leben der einfachen Leute. Sie nutzten nach wie vor aktiv vorgefertigtes Eis im Alltag. Was war der erste Kühlschrank? Sperrig, teuer und gefährlich. Der erste Versuch, ein preiswertes Haushaltsgerät herzustellen, wurde 1873 von Carl von Lindev unternommen. Allerdings war es noch ziemlich sperrig. Beliebte Modelle von persönlichen Kühlschränken erschienen erst 1916.

heimische Kälteindustrie


Der erste Haushaltskühlschrank in Russland wurde 1901 in St. Petersburg hergestellt. Tatsächlich war es eine gewöhnliche Eisbox. Es hatte Abmessungen von 36,5 x 50,5 x 90 cm und hatte ein Volumen von 100 Litern. Es hielt eine Temperatur von etwa 7ºC aufrecht.

Die ersten Versuche, Haushaltskühlschränke mit Kompression in den Weiten der UdSSR herzustellen, wurden 1937 im Traktorenwerk Kharkov unternommen. Es gab nur 10 Geräte in der ersten Charge. Es dauerte mehrere Jahre, um die Massenproduktion zu beherrschen.

Wer hat also den Kühlschrank erfunden?

8. August 1899 Hausfrauen auf der ganzen Welt atmeten erleichtert auf – zum ersten Mal in der Menschheitsgeschichte ein Erfinder aus Minnesota Albert Marshall patentierte den Kühlschrank.

Es gab viel früher Versuche, einen Kühlschrank herzustellen, aber solche Kühlschränke waren verbraucht viel Holz oder Kohle.

Kühlschränke gehörten zu den ersten Altchinesisch. Ihre Kühlschränke waren aus Bronze und Kupfer und bestanden aus einem äußeren und einem inneren Tank, zwischen denen Eis gelegt wurde. Dann wurden diese Tanks mit einem großen Deckel abgedeckt. Im Laufe der Zeit begannen die Chinesen, Kühlschränke aus Holz herzustellen.

Kühlschränke der alten Chinesen können leicht genannt werden und Kunstwerke. Sie waren geschmückt feine Schnitzerei und Gießen.

Und die Chinesen verwendet kalte Räume für Eisspeicher. Das waren solche Drei-Meter-Löcher im Boden, wie Brunnen, wo im Winter Eis gelegt wurde. Es blieb bis zum nächsten Herbst.

Nach Albert Marshal, der Firma "General Electric" versuchte, einen neuen Kühlschrank zu patentieren, aber er passte kaum in den Küchenschrank und war unerträglich laut.

1926 Dänischer Ingenieur Strindrup schuf einen leisen Kühlschrank, der in Amerika schnell populär wurde. Richtig, die Kosten für einen solchen Kühlschrank wie zwei Ford-Autos. Deshalb wurde es "Heimkaltfabrik" genannt.

Nach 30 Jahren wurden Kühlschränke nicht nur für Aristokraten und Leute aus der High Society, sondern für alle zugänglich.

In der UdSSR wurden in dieser Zeit Kühlgeräte stückweise aus dem Ausland geliefert. Eisschränke wurden häufiger verwendet.

Wichtige Daten in der Geschichte der „Kältetechnik“.

Moderne und innovative Kühlsysteme

Bereits Anfang der 1990er Jahre begann die Entwicklung folgender Systeme.

  • Selbstdiagnose (Whirpool, USA).
  • Systeme, die die Temperatur im Inneren der Kammer, die Spannungsstabilität, den Abtauvorgang, die Entfernung von Schmelzwasser usw. (GE).
  • Implementierung eines Sprachsynthesizers für Sprachwarnungen bei Nutzungsfehlern (AEG).
  • Erstellung von Prototypen mit Solarenergie (Brissonneau & Lotz Marine, Frankreich).

Ökologische Probleme

Bis in die 1980er Jahre machten HFCKW und FCKW den Großteil der produzierten Kältemittel aus. Bis 1976 wurde R12 mit einer Rate von 340.000 Tonnen jährlich produziert. Davon gingen 27.000 Tonnen in die Produktion von Kühlsystemen. Nach 10 Jahren erreichte die Gesamtproduktion 1,123 Millionen Tonnen. 30% davon entfielen auf Amerika, 20% - auf europäische Länder, 10% - auf Russland und Japan.

Dann begann die Untersuchung der Umweltsicherheit von Kältemitteln. Es wurde ein Zusammenhang zwischen ihrer Verwendung und der Entstehung des Treibhauseffekts, der Zerstörung der Ozonschicht usw. festgestellt. Infolgedessen wird die Frage der Kontrolle der Freisetzung von FCKW auf internationaler Ebene in der Wiener Schutzkonvention von 1985 aufgeworfen der Ozonschicht. Zwei Jahre später unterzeichnen die Industriestaaten in Kanada das Montrealer Protokoll.

Eine Alternative zum R12 war der Anfang der 1990er Jahre entwickelte R134a. Dieses Kältemittel enthält 1 Komponente und ist sicher für die Ozonschicht. Weitere Alternativen waren R402 etc. auf HFCKW-Basis, R407C etc. auf HFC-Basis. Eine Reihe von Ländern hat bereits mehr als 2,4 Milliarden US-Dollar in sichere Kältemittel und deren Entwicklung investiert, wobei allein R134a-Toxizitätsstudien über 7 Jahre Gesamtkosten von 4,5 Millionen US-Dollar erforderten.

Moderne Tendenzen

  • Mehr Komfort in Service und Bedienung. Entwickelt, um Produkte unter optimalen Bedingungen zu lagern. Priorität für Modelle mit Nass- und Trockenkühlzonen.
  • Erhöhung des Volumens der Frischezone, in der Produkte ohne Gefrieren gelagert werden. Möglichkeit, eine Temperatur in einem breiten Bereich zu wählen.
  • Die Füllung (Türen, Schubladen usw.) besteht oft aus gehärtetem Glas, transparentem Kunststoff.
  • Aktive Nutzung des Swing-Designs, bei dem die äußeren Formen des Kühlschranks abgerundet werden. Die Entwicklung des Designs erfolgt hauptsächlich durch die Verwendung neuer Materialien.
  • Die Verwendung von Desodorierungsmitteln. Sie werden mit einer separaten Taste zwangsweise eingeschaltet.
  • Die Verwendung von Kältespeichern für Gefrierschränke, um bei einem Motorstillstand eine niedrige Temperatur aufrechtzuerhalten.
  • Anzeige einer offenen Tür oder Fehlbedienung.
  • Die Kameras sind vertikal aufgestellt. Der Gefrierschrank macht 7-35 % des Kühlschrankvolumens aus. Allgemeine Layoutprinzipien: Bei einem Volumen von bis zu 50 dm 3 befinden sich Gefrierschränke oben, bei einem Volumen von mehr als 80 dm 3 - unten (mit separatem Motor geliefert).
  • Autonome Verdampfungssysteme für verschiedene Kammern. Kühlschränke haben selbstabtauende Verdampfer. Gefrierschränke verwenden manuelle Abtauverdampfer.
  • Produktion von Modellen mit No-Frost- oder Safe-Frost-Systemen.
  • Maximale Integration von Kühlgeräten in das Kücheninterieur.
  • Nutzung des elektrokonvektiven Wärmeaustausches zwischen Kompressoren, Verdampfern, Kondensatoren.
  • Die Verwendung von bakteriziden Mitteln.
  • Anwendung von natürlicher Kälte.
  • Der Wunsch der Hersteller, so viel wie möglich zu vereinfachen.

Wie Sie sehen, wurde bei der Entwicklung von Haushaltskühlschränken ein sehr langer Weg zurückgelegt. Moderne Modelle haben eine Reihe von Hilfssystemen und sind recht komplex. Deshalb ist eine qualifizierte, fachmännische Reparatur von Gefrier- und Kühlschränken notwendig. Dies sind die Dienstleistungen, die von der Firma "Holod Service" angeboten werden. Wenn Sie uns kontaktieren, können Sie den Meister anrufen, um den Kühlschrank zu Hause zu reparieren. Wir arbeiten schnell, effizient und mit Garantie.

Ein moderner Kühlschrank ist ein „intelligentes“ Gerät, das nicht abgetaut werden muss, unter verschiedenen Temperaturbedingungen betrieben werden kann, Mikroben in den Kammern abtöten kann und über ein Smartphone ferngesteuert wird. Darüber hinaus kann es aufgrund der Vielfalt an Gestaltungsideen zu einer Dekoration der Küche werden. Der erste Kühlschrank konnte nur Lebensmittel kühlen, dafür schätzten die Hausfrauen die nützliche Erfindung sehr. In der Entwicklungsgeschichte dieses unverzichtbaren Küchenhelfers lassen sich mehrere Etappen unterscheiden: die Verwendung von Eis natürlichen Ursprungs, die Verwendung von Brennholz oder Kerosin und Ammoniak, ein Elektrogerät mit Freon. Die im Artikel enthaltenen Informationen beziehen sich darauf.

Die ältesten Kühlschränke waren separate Räume, die mit Eis oder dichtem Schnee gefüllt waren. Die Erfindung kann keiner bestimmten Person zugeordnet werden, da diese Methode in vielen Ländern auf unterschiedliche Weise angewendet wurde.

  • In Rus wurden spezielle Keller gebaut, um im Sommer verderbliche Produkte zu lagern, die am Ende des Winters und Anfang des Frühlings mit Schnee oder Eisblöcken aus dem Fluss gefüllt wurden. Dort blieb die Minustemperatur aufgrund der isolierenden Eigenschaften der Erdschicht bis in den Herbst hinein.
  • In Korea wurden zu diesem Zweck Steingewölbe gebaut - Seogbinggo. Ein großer Raum wurde nicht von einer Familie, sondern von der ganzen Gemeinde genutzt.
  • Eis und Schnee wurden von den Gipfeln der Berge nach Persien und ins antike Rom gebracht und in speziellen Gebäuden mit dicken Mauern untergebracht, die keine Hitze durchließen.

Thomas Moore-Kühlschrank

Der Amerikaner Thomas Moore fand 1803 heraus, wie man Kunden bei jedem Wetter gekühlte Butter liefert. Er legte es in ein Stahlgefäß und wickelte es in Kaninchenfelle. Ich stellte den Behälter mit Öl in ein Holzfass und bedeckte den freien Raum mit Eis. Eine solche Kühleinheit, die der Erfinder Kühlschrank nannte, garantierte die Frische des Öls während der Fahrt. Bis zur Schaffung eines vollwertigen Kühlschranks war es jedoch noch weit entfernt.

Erste künstliche Erkältung

Dass die Verdunstung einer Flüssigkeit abkühlen kann, ist schon lange bekannt. Aber erst 1858 schuf der französische Wissenschaftler Ferdinand Carré das erste künstliche Eis nach der Methode von John Gorey, indem er Ammoniak absorbierte. Die Einheit ermöglichte es, 200 kg Eis pro Stunde zu gewinnen, das dann in der Fleischverarbeitung und Milchindustrie verwendet wurde.

1879 erfand der deutsche Wissenschaftler Carl von Linde die Kompressorkältemaschine. In Moskau waren solche Geräte zu Beginn des 20. Jahrhunderts unter dem Namen "Eskimo" bekannt. Diese Einheiten arbeiteten mit Holz oder Kerosin und produzierten 12 kg Eis in einem Zyklus.

Eis wurde an die Öffentlichkeit verkauft: Es wurde in speziellen dicht geschlossenen Schränken zum Kühlen von Lebensmitteln verwendet. Sie wurden auch Garderobenkühlschränke genannt. Die ersten Haushaltskühlschränke liefen mit Eis, das von großen Industrieanlagen produziert wurde.

1926 entwickelten Albert Einstein und sein Schüler Leo Szilard ein sicheres Gerät, das mit Alkohol betrieben wird. Die Erfindung eines brillanten Wissenschaftlers fand jedoch keine Anwendung.

WICHTIG! Das offizielle Erscheinungsjahr des Kühlschranks ist 1899: Albert Marshall aus Minnesota ließ seine Erfindung patentieren.

Elektrische Kühlschränke

Die erste Nutzung von Elektrizität zum Betrieb von Haushaltskälteanlagen begann 1913. In den Schläuchen des Geräts zirkulierte jedoch Ammoniak, was eine Gefahr für Verbraucher darstellte. Kühlschränke dieser Zeit waren noch sperrige Konstruktionen, bei denen die Lebensmittelkammer etwa 20 % des Gesamtvolumens der Konstruktion ausmachte.

1926 schuf der dänische Erfinder Christian Steenstrup ein praktischeres, mit Strom betriebenes Gerät für den Hausgebrauch. Der Elektromotor und der Kompressor dieses Geräts waren in einem versiegelten Gehäuse eingeschlossen, und äußerlich unterschied sich diese Konstruktion kaum von moderner Technologie. Als General Electric das Patent für diese Erfindung kaufte und sie in Produktion nahm, wurden die Haushaltskühlschränke der Marke Monitor-Top trotz des hohen Preises sehr beliebt.

1930 wurden verschiedene giftige Substanzen (Ammoniak, Schwefelsäureanhydrid, Chlormethyl) durch ein sichereres Kältemittel - Freon - ersetzt. Dieser Stoff wird in verschiedenen Ausführungen in der modernen Technik verwendet.

1934 begann General Electric mit der Produktion eines preiswerten Haushaltsmodells, dem "Lifttop", bei dem die Kondensatorrohre an den Innenwänden der Kammer befestigt waren.

In den 1940er Jahren Kühlschränke begannen nicht nur zu kühlen, sondern auch zu gefrieren. Gefrierschränke erschienen zuerst als Fach und dann als separate Kammer.

In der Sowjetunion arbeiteten Ingenieure an der Entwicklung von zwei Arten von Kühlschränken: Absorption und Kompression. Mehrere Modelle wurden getestet, aber eine Kompressionseinheit wurde in die Massenproduktion freigegeben.

Im Traktorenwerk Kharkov begannen 1937 die Arbeiten zur Entwicklung eines Haushaltskühlschranks. Die Massenproduktion von Einheiten der Marke KhTZ-120 wurde 1939 gestartet. Vor dem Krieg wurden mehrere tausend Kühlschränke mit einem Volumen von 120 Litern produziert. Als Kältemittel wurde Schwefeldioxid verwendet, das es ermöglichte, die Luft in der Kammer auf -3 °C zu kühlen.

Nach dem Krieg wurde im ZIS-Automobilwerk mit der Produktion von Kühlschränken begonnen. Die seit 1951 produzierten Geräte der Marke Moskva zeichneten sich durch hohe Verarbeitungsqualität und lange Lebensdauer aus. Dieses Gerät funktionierte auf Freon R12.

All diese Ingenieure, Wissenschaftler und Industriellen haben zur Entwicklung dieses Haushaltsgeräts beigetragen, das aus einer modernen Küche nicht mehr wegzudenken ist.

Die Geschichte der Erfindung des Kühlschranks lässt sich kurz wie folgt darstellen:

  • 1803 - Kühlschrank von Thomas Moore;
  • 1858 Absorptionsapparat von Ferdinand Carré;
  • 1879 - Carl von Linde schuf ein Gerät mit Kompressor;
  • 1899 - das erste Patent für einen Kühlschrank wurde von Albert Marshall angemeldet;
  • 1913 - der erste elektrische Kühlschrank;
  • 1926 - das Design der von Christian Steenstrup erfundenen Einheit unterscheidet sich praktisch nicht von der modernen;
  • 1930 - die Verwendung von Freon.

Beantworten Sie auf jeden Fall die Frage "Wer hat den Kühlschrank erfunden?" unmöglich.

Kühlschrank

Moderner Haushaltskühlschrank

Kühlschrank- ein Gerät, das eine niedrige Temperatur in einer wärmeisolierten Kammer aufrechterhält. Es wird normalerweise verwendet, um Lebensmittel oder Gegenstände aufzubewahren, die an einem kühlen Ort gelagert werden müssen. Haushaltskühlschrank ist in fast jeder Familie in entwickelten Ländern vorhanden. Der Betrieb des Kühlschranks basiert auf der Verwendung eines Kühlschranks, der Wärme von der Arbeitskammer des Kühlschranks nach außen überträgt, wo sie an die äußere Umgebung abgegeben wird. Es gibt auch gewerbliche Kühlschränke mit größerer Kühlkapazität, die in Gastronomiebetrieben und Geschäften verwendet werden, und Industriekühlschränke, deren Arbeitsraumvolumen Dutzende und Hunderte von Kubikmetern erreichen kann, sie werden beispielsweise in der Fleischverarbeitung verwendet Anlagen und industrielle Produktion.

Kühlschränke können in zwei Typen unterteilt werden: Lebensmittellagerkammern mit mittlerer Temperatur und Tiefkühlschränke.

Gefrierschrank- ein separates Gerät oder eine Komponente des Kühlschranks, das zum Einfrieren und Aufbewahren von Lebensmitteln bestimmt ist. Die Temperatur im Gefrierschrank beträgt in der Regel -18 °C. Am weitesten verbreitet sind in letzter Zeit Zweikammerkühlschränke, die beide Komponenten enthalten. Die ersten Zweikammer-Kühlschränke wurden von General Electric hergestellt.

Geschichte der Schöpfung

Kühlschrank mit Eis gefüllt

Mit Eis gefüllte Lebensmittellagerräume tauchten vor mehreren tausend Jahren auf. Für Kaiser Nero präparierten Diener Schnee und Eis auf zugefrorenen Stauseen in den Bergen. Südeuropa ahnte lange nicht einmal, dass Schnee und Eis der Wirtschaft förderlich sein könnten. Der berühmte Reisende und Kaufmann Marco Polo schrieb nach einem langen Aufenthalt in China ein Buch, in dem er alle Vorteile von Eis und Schnee beschrieb.

Der erste elektrische Haushaltskühlschrank wurde 1913 hergestellt. Wie Industriekühlschränke arbeitet er nach dem Wärmepumpenprinzip. In den ersten Haushaltskühlschränken wurden eher giftige Stoffe als Kühlmittel verwendet.

Bis 1962 hatten 98,3 % der Familien in den USA Kühlschränke, 20 % in Italien und 5,3 % der Familien in der UdSSR.

Bis Ende 2007 wurden die führenden Positionen auf dem Kühlschrankmarkt von folgenden Unternehmen eingenommen: Miele, BSH Bosch und Siemens Hausgeräte (Deutschland, Warenzeichen Bosch, Gaggenau, Neff, Siemens); General Electric, Whirlpool (USA, Warenzeichen Whirlpool, Maytag); Electrolux Group (Schweden, Warenzeichen AEG-Electrolux, Electrolux, Zanussi); Indesit Company (Italien, Warenzeichen Ariston, Indesit, Stinol); Candy Group (Italien, Warenzeichen Candy, Hoover); Gorenje (Slowenien); Atlant (Weißrussland). Außerdem bauen sie ihre Marktpräsenz aus: Arcelik (Türkei, Marken Beko, Blomberg); LG Electronics (Korea, LG-Warenzeichen); Samsung Electronics (Korea, Marke Samsung); Matsushita Electric Industrial (Japan, Marke Panasonic); Sharp Electronics (Japan, Marke Sharp).

In den 90er Jahren waren in Russland Kühlschränke der heimischen Marke "Stinol" (Lipetsk) beliebt.

Arten von Kühleinheiten nach dem Funktionsprinzip

  • Kompression
  • Absorption
  • Thermoelektrisch
  • Mit Wirbelkühlern

Das Gerät und das Funktionsprinzip des Kompressionskühlschranks

Hauptartikel: Kühlkreislauf mit Dampfkompression

Kältekompressor

Die theoretische Grundlage, auf der das Funktionsprinzip von Kühlschränken aufbaut, ist der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Das Kältemittelgas in Kühlschränken durchläuft einen sogenannten umgekehrten Carnot-Zyklus. In diesem Fall basiert die Hauptwärmeübertragung nicht auf dem Carnot-Zyklus, sondern auf Phasenübergängen - Verdampfung und Kondensation. Grundsätzlich ist es möglich, einen Kühlschrank nur mit dem Carnot-Kreisprozess zu erstellen, aber in diesem Fall, um eine hohe Leistung zu erzielen, entweder einen Kompressor, der einen sehr hohen Druck erzeugt, oder einen sehr großen Bereich der Kühlung und Heizungswärmetauscher erforderlich.

Die Hauptkomponenten des Kühlschranks sind:

  • kompressorerzeugt die notwendige Druckdifferenz;
  • einen Verdampfer, der dem Innenvolumen des Kühlschranks Wärme entzieht;
  • Kondensator, der Wärme an die Umgebung abgibt;
  • Thermostatventil, das die Druckdifferenz durch Drosselung des Kältemittels aufrechterhält;
  • Kältemittel - eine Substanz, die Wärme vom Verdampfer zum Kondensator überträgt.

Der Kompressor saugt das Kältemittel in Form von Dampf aus dem Verdampfer an, verdichtet es (in diesem Fall steigt die Temperatur des Kältemittels) und drückt es in den Kondensator. Hermetische Kolbenmotorkompressoren werden in Haushaltskühlschränken verwendet. Bei diesen Kompressoren befindet sich der Elektromotor im Inneren des Kompressorgehäuses, wodurch ein Austreten von Kältemittel durch die Wellendichtung verhindert wird. Zur Schwingungsdämpfung wird eine Kompressoraufhängung eingesetzt. Die Kompressoraufhängung kann extern sein, wenn das Kompressorgehäuse an einer Feder aufgehängt ist, oder intern sein, wenn der Kompressormotor innerhalb des Gehäuses aufgehängt ist. Bei modernen Haushaltskühlschränken wird auf eine externe Aufhängung verzichtet, da diese Vibrationen des Kompressors schlechter dämpft, was auch mehr Lärm verursacht. Zur Schmierung des Kompressors werden spezielle Kältemittelöle verwendet. Zu beachten ist, dass sich Öl und Kältemittel gut ineinander auflösen.

Im Kondensator kühlt sich das durch Kompression erwärmte Kältemittel ab, gibt Wärme an die Außenumgebung ab und kondensiert gleichzeitig, dh es wird zu einer Flüssigkeit, die in die Kapillare eintritt. In Haushaltskühlschränken werden meist Rippenrohrkondensatoren eingesetzt, als Rippen wird Stahldraht oder geschlitztes Stahlblech verwendet. Die Kühlung von Kondensatoren ist normalerweise natürlich, mit Ausnahme von großvolumigen Kühlschränken.

Unter Druck stehendes flüssiges Kältemittel tritt durch eine Drosselbohrung (Kapillare oder thermostatisch gesteuertes Expansionsventil) in den Verdampfer ein, wo die Flüssigkeit aufgrund eines starken Druckabfalls verdampft. Dabei entzieht das Kältemittel den Innenwänden des Verdampfers Wärme, wodurch der Kühlschrankinnenraum gekühlt wird. Verdampfer von Haushaltskühlschränken sind meistens Blechrohre, die aus einem Paar Aluminiumblechen geschweißt sind. Der Gefrierverdampfer ist oft in den Schrank integriert, während sich der Kühlschrankverdampfer (bei Kühlschränken mit zwei Verdampfern) an der Rückwand des Fachs befindet.

So kondensiert das Kältemittel im Kondensator unter dem Einfluss von hohem Druck und geht in einen flüssigen Zustand über, wobei Wärme freigesetzt wird, und im Verdampfer siedet es unter dem Einfluss von niedrigem Druck und geht in einen gasförmigen Zustand über, wobei Wärme absorbiert wird.

Ein thermostatisches Expansionsventil ist erforderlich, um die notwendige Druckdifferenz zwischen Kondensator und Verdampfer zu erzeugen, damit der Wärmeübertragungszyklus stattfinden kann. Damit können Sie das Innenvolumen des Verdampfers korrekt (am vollständigsten) mit gekochtem Kältemittel füllen. Der Strömungsquerschnitt des Expansionsventils ändert sich mit abnehmender Wärmebelastung des Verdampfers, mit abnehmender Temperatur in der Kammer nimmt die Menge des zirkulierenden Kältemittels ab.

In Haushaltskühlschränken werden anstelle von Expansionsventilen meistens Kapillaren verwendet. Sie verändert ihren Querschnitt nicht, sondern drosselt eine bestimmte Kältemittelmenge, abhängig vom Druck am Ein- und Ausgang der Kapillare, deren Durchmesser, Länge und Art des Kältemittels.

Die Reinheit des Kältemittels ist von großer Bedeutung: Wasser und Verunreinigungen können die Kapillare verstopfen oder den Kompressor beschädigen. Durch Korrosion der Innenwände der Kühlschrankleitungen können Verunreinigungen entstehen, beim Befüllen des Kühlschranks kann Feuchtigkeit eindringen oder durch undichte Stellen eindringen (insbesondere bei Kühlschränken mit offenem Kompressor). Daher wird beim Befüllen auf Dichtheit geachtet, vor dem Befüllen wird der Kreislauf evakuiert. Jeder Kühlschrank hat einen Filtertrockner, der vor der Kapillare installiert ist.

Üblicherweise ist auch ein Wärmetauscher vorhanden, um die Temperatur am Kondensatorausgang und am Verdampferausgang auszugleichen. Dadurch tritt ein bereits abgekühltes Kältemittel in die Drossel ein, das dann im Verdampfer noch weiter abkühlt, während das aus dem Verdampfer kommende Kältemittel erwärmt wird, bevor es in den Kompressor und Kondensator eintritt. Dadurch können Sie die Kapazität des Kühlschranks erhöhen und verhindern, dass flüssiges Kältemittel in den Kompressor gelangt.

Das Funktionsprinzip des Absorptionskühlschranks

Absorberkühleinheit

Wie bei einer Kompressionskältemaschine erfolgt auch bei einer Absorptionskältemaschine die Kühlung des Arbeitsraums durch die Verdampfung des Kältemittels (meistens Ammoniak). Im Gegensatz zu einer Kompressionskältemaschine zirkuliert das Kältemittel, indem es in einer Flüssigkeit, normalerweise Wasser, gelöst (absorbiert) wird. In einer Wassereinheit können bis zu 1000 Wassereinheiten gelöst werden. Volumen Ammoniak. Eine gesättigte Ammoniaklösung aus dem Absorber gelangt in den Generator (Desorber) und dann in den Rückflusskondensator, wo sie in Ammoniak und Wasser zerfällt. Gasförmiges Ammoniak wird im Kondensator verflüssigt und gelangt wieder in den Verdampfer, das von Ammoniak gereinigte Wasser in den Absorber.

Eine Vielzahl von Geräten, wie z. B. Strahlpumpen, können verwendet werden, um Wasser im System zu zirkulieren, wodurch bewegliche Teile überflüssig werden. Dem Kühlsystem wird auch ein Gas zugesetzt, das gegenüber den Komponenten des Systems inert ist, wie beispielsweise Wasserstoff. In diesem Fall ist der Druck im gesamten System nahezu gleich und die Verdampfung des Kältemittels erfolgt aufgrund einer Änderung des Partialdrucks.

Neben Ammoniak und Wasser können auch andere Stoffpaare verwendet werden – beispielsweise eine Lösung aus Lithiumbromid, Acetylen und Aceton. Die Vorteile von Absorptionskältemaschinen sind geräuscharmer Betrieb, das Fehlen beweglicher mechanischer Teile, die Fähigkeit, durch direkte Verbrennung von Kraftstoff aus dem Heizbetrieb zu arbeiten, die Nachteile sind eine schlechte spezifische Kühlleistung pro Volumeneinheit, Empfindlichkeit gegenüber der Position im Raum und auch Zerbrechlichkeit: die Rohrleitungen eines solchen Kühlschranks werden relativ schnell mit Korrosionsprodukten verstopft. Außerdem enthält das Kühlaggregat giftiges Ammoniak und brennbaren Wasserstoff. Solche Kühlschränke kommen in modernen Wohnungen praktisch nicht zum Einsatz, sind aber überall dort üblich, wo es keinen rund um die Uhr verfügbaren Strom gibt: zum Beispiel in Wohnmobilen, wo sie auf Campingparkplätzen und unterwegs mit Strom betrieben werden Sie werden mit Erdgas betrieben. Darüber hinaus werden Absorptionseinheiten häufig in Industriekühlschränken eingesetzt, wenn es rentabler ist, die Energie der Gasverbrennung anstelle von Strom zu nutzen. In der Industrie werden sie am effizientesten in Verbindung mit Blockheizkraftwerken eingesetzt, die es ermöglichen, überschüssige Wärme zu nutzen und den Wirkungsgrad zu steigern. Wir sprechen in diesem Fall von der sogenannten Trigeneration. Darüber hinaus ermöglichen Absorptionsmaschinen die Nutzung von Abwärme.

Das Funktionsprinzip eines thermoelektrischen Kühlschranks

Die Funktionsweise eines thermoelektrischen Kühlschranks basiert auf dem Peltier-Effekt – wenn ein Strom durch den Kontakt zweier ungleicher Leiter in Richtung der Kontaktpotentialdifferenz fließt, wird Wärmeenergie übertragen, sodass einer dieser „ungleichen“ Leiter gekühlt wird, und der zweite wird aufgrund der thermischen Energie des ersten und der elektrischen Energie des durchgelassenen elektrischen Stroms erhitzt. Der Kühlschrank auf Peltier-Elementen ist leise, zuverlässig und langlebig, hat jedoch aufgrund der hohen Kosten für die Kühlung thermoelektrischer Elemente keine weite Verbreitung gefunden. Ein weiterer Nachteil ist die Abhängigkeit der Kühlleistung von der Umgebungstemperatur. Kühltaschen, kleine Autokühlboxen und Trinkwasserkühler werden jedoch häufig mit Peltier-Kühlung hergestellt.

Das Funktionsprinzip des Kühlschranks auf Wirbelkühlern

Die Kühlung erfolgt durch Expansion der vom Kompressor vorverdichteten Luft in Blöcken aus speziellen Wirbelkühlern.
Aufgrund des hohen Geräuschpegels, der Notwendigkeit, Druckluft (bis zu 10-20 atm) zuzuführen, und des sehr hohen Verbrauchs und der geringen Effizienz wurde es nicht vertrieben. Vorteile - Sicherheit (da kein Strom verwendet wird und keine beweglichen mechanischen Teile vorhanden sind, keine gefährlichen chemischen Verbindungen in der Struktur), Haltbarkeit, Zuverlässigkeit.

Kühlschrankgerät

Wärmedämmung

Die Wände des Kühlschranks sind doppelt, der Spalt zwischen den Wänden ist mit wärmeisolierenden Materialien gefüllt: Mineralwolle, expandiertes Polystyrol oder Polyurethan. Der Energieverbrauch des Kühlschranks hängt von der Qualität der Wärmedämmung ab.

Regale

Produkte im Kühlschrank werden in die Regale gestellt. Regale können Gitter sein, was die Luftzirkulation erleichtert, oder Glas, mit dem Sie die Fächer voneinander isolieren können.

Tür

Zusätzliche Ablagen befinden sich platzsparend auf der Innenseite der Tür. Diese Regale lagern normalerweise Flaschennahrung, Konserven und Eier. Manchmal kann ein Getränkebehälter an der Tür des Kühlschranks mit einem Rohr mit einem an der Außenfläche angebrachten Verschluss angebracht werden, wodurch der Kühlschrank als Kühler verwendet werden kann. Bei vielen Kühlschränken ist die Türabdeckung abnehmbar, sodass Sie die Richtung der Türöffnung wählen können.

Türsiegel

Um zu verhindern, dass warme Luft durch die Lücken zwischen dem Kühlschrankkorpus und der Tür eindringt, wird eine Dichtung verwendet. Die Dichtungen moderner Kühlschränke haben einen Magneteinsatz, wodurch mechanische Schlösser an der Kühlschranktür entfallen.

Luftzirkulation in Kammern

Kühlschränke sind mit natürlicher und künstlicher Luftzirkulation ausgestattet. Im letzteren Fall kommt häufig die sogenannte „No Frost“-Technologie zum Einsatz, bei der der Verdampfer von der Hauptkammer getrennt ist und die Luftströme zwischen Verdampfer und Kammer über einen Ventilator kommuniziert werden. Dank dessen ist es möglich, die Frostkappen auf dem Verdampfer durch vorläufige Luftentfeuchtung sowie das Auftauen des Verdampferfrosts zu beseitigen, ohne die Temperatur in der Kammer zu erhöhen. Einige Kühlschränke haben spezielle Temperatur- und Feuchtigkeitskontrollsysteme.

Automatisierung und elektrische Ausrüstung

Haushaltskühlschränke arbeiten normalerweise zyklisch und schalten sich periodisch ein und aus. Die Ein- und Ausschaltzeiten werden durch einen Temperatursensor gesteuert. Es kann ein mechanischer Faltenbalg-Temperatursensor oder ein elektronischer sein. Um den korrekten Start des Motors zu gewährleisten, werden Start- und Schutzrelais verwendet, die oft in einem Gerät kombiniert sind. Zusätzlich können Kühlschränke mit Abtausystemen ausgestattet werden, die eine Reifbildung am Verdampfer verhindern. Zur Beleuchtung des Kühlraums sind Low-Power-Lampen installiert, die sich einschalten, wenn der Türöffnungssensor ausgelöst wird. Einige Kühlschränke sind mit einem Türöffnungsalarm ausgestattet, der so eingestellt ist, dass er einen Kaltluftverlust verhindert, wenn vergessen wird, die Kühlschranktür zu schließen.

Notation

Bei Kühlschränken wird das Temperaturregime des Gefrierschranks in Form mehrerer Schneeflocken angezeigt:

  • * - Temperatur bis -6 °C. Gefrorene Lebensmittel können bis zu einer Woche aufbewahrt werden.
  • ** - Temperatur bis -12 °C. Gefrorene Lebensmittel sind bis zu einem Monat haltbar.
  • *** - Temperatur bis -18 °C. Lebensmittellagerung bis zu 3 Monate.
  • *(***) - Temperatur bis -18 °C plus schnelles Einfrieren frischer Lebensmittel. Lagerung von Produkten bis zu einem Jahr.

Je nach Stromverbrauch werden Kühlschränke in Klassen eingeteilt: (niedrigste) A ++, A +, A, B, C, D, E, F, G (höchste).

Technische Eigenschaften von Kühlschränken

  • Gewicht (kg;
  • Anzahl Kompressoren;
  • korrigierter Schallleistungspegel (Rauschen), dB ;
  • Gesamtlautstärke, ;
  • Gefriervolumen, l;
  • Lagertemperatur im Gefrierschrank, nicht höher, °С;
  • Lagertemperatur im Kühlschrank, °С;
  • Nennleistungsaufnahme, W;
  • täglicher Stromverbrauch, kWh / Tag;
  • jährlicher Stromverbrauch, kWh/Jahr;
  • Gefrierkapazität, kg/Tag;
  • die Zeit, in der die Temperatur im Gefrierschrank während eines Stromausfalls auf -9 ° C ansteigt;
  • das Vorhandensein eines automatischen Abtausystems;
  • das Vorhandensein einer Frischezone.

Betrieb von Kühlschränken

Um die Frische von Lebensmitteln zu erhalten, müssen Sie die Regeln für die Aufbewahrung von Lebensmitteln im Kühlschrank befolgen. Moderne Kühlschränke haben viele Kammern, die für die Lagerung verschiedener Produkte ausgelegt sind: Jede Kammer hält eine Temperatur aufrecht, die für eine bestimmte Art von Produkt optimal ist. Aber auch in einfachen Kühlschränken mit natürlicher Luftzirkulation schwankt die Temperatur in den Regalen, daher ist es notwendig, die Produkte richtig zu platzieren.

In den kältesten Zonen (Temperatur ca. 0 ° C) werden verderbliche Produkte gelagert: frisches Fleisch, Fisch usw. Fertiggerichte (Salate, Küsschen usw.) sollten dagegen in Fächern mit höherer Temperatur (ca 8 °C). Produkte mit einem stechenden Geruch (Fleisch, Fisch, einige Früchte) oder Produkte, die leicht Gerüche annehmen (Milch, Butter), werden separat gelagert, vorzugsweise in einem geschlossenen (aber nicht dichten) Behälter. Verdorbene Produkte sollten rechtzeitig entsorgt werden.

Stellen Sie keine Lebensmittel ohne automatisches Abtauen in den Kühlschrank, dessen Temperatur viel höher als die Raumtemperatur ist, da eine große Dampfabgabe zum schnellen Wachstum von Reif auf dem Verdampfer beiträgt, die Effizienz verringert und den Energieverbrauch erhöht. Letzteres gilt auch für Kühlschränke mit Abtauautomatik. Es wird empfohlen, gefrorene Lebensmittel im Kühlraum aufzutauen: Das Auftauen dauert länger, spart aber Energie.

Laut europäischen Statistiken beträgt das optimale Volumen des Kühlschranks für eine Person bis zu 150 Liter, für zwei oder vier Personen 200 bis 280 Liter, für fünf oder mehr Personen 300 bis 320 Liter.

Anmerkungen

Verknüpfungen

Kühlschrank im Wiktionary
Kühlschrank bei WikimediaCommons

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