Pitam se: Kako rade rashladni uređaji?

Leto je u punom jeku, a tropske vrućine naterale su nas da osveženje potražimo pored reka, bazena, na moru ili pod krošnjama stabala na nekom proplanku ili u parku. Ali, da li ste se nekad zapitali kako se hlade naše namirnice? I njima je, kao i nama, potrebno osveženje, naročito pri visokim temperaturama. Ukoliko namirnice sa nama kreću na put, takođe moramo da im obezbedimo pogodne uslove, pa ih pakujemo u ručne frižidere. A ako poželimo da kod kuće napravimo omiljeni sladoled od Eurocrem namaza, biće nam potrebna pomoć zamrzivača.

Hiljade godina su prošle dok nije nastao frižider kakav nam je danas poznat. Istorija nam kazuje da su ljudi u prirodi tražili načine da održe svežinu svojih namirnica i spreče njihovo kvarenje. Zamrzavanje hrane u jezerima tokom hladnijeg dela godine, potapanje hrane u hladne potoke ili donošenje snega i leda sa planina, bili su samo neki od njih. Drevne grčke, hebrejske i rimske civilizacije upravo su koristile sneg i led u skladišnim jamama kako bi hladili i čuvali namirnice.

U predelima sa pustinjskom klimom u mesopotamijskim civilizacijama, građene su ledene kućice za čuvanje i hlađenje namirnica i pića. U arapskom svetu su se za čuvanje leda i hrane u sred pustinje gradile jahčale, u prevodu jame sa ledom. Ovaj drevni persijski frižider koristio je sistem odvođenja toplog vazduha kroz otvor na vrhu građevine, kako bi se voda, dopremana vijaduktima, zamrzavala pri niskim temperaturama koje su se tokom noći u pustinjama spuštale ispod nule.  

Kako rade frižideri?

Iako su persijski inženjeri jahčale napravili još 400 godina pre nove ere, sistem hlađenja u današnjim frižiderima koristi zakonitosti koje su otkrili mudri ljudi drevnih civilizacija. Savremeni frižideri rezultat su rada većeg broja naučnika koji su, usavršavanjem postupka hlađenja, dopunjavali idejna rešenja svojih prethodnika.

Tvorac prvog izuma veštačkog hlađenja bio je Vilijam Kulen, škotski pronalazač koji je davne 1748. godine predstavio mehanizam kojim je pomoću pumpe i vakumskih cevi snizio temperaturu ključanja etra. Ovaj izum unapredio je Jakob Perkins, 1834. godine napravivši sistem hlađenja sa kompresijom pare i bez gubitaka energije. Nešto kasnije, 1856. godine, britanac Džejms Harison patentirao je uređaj za pravljenje leda.

Prvi frižider nalik današnjem, nastao je 1927. godine, a proizvela ga je kompanija Dženeral Elektrik. Međutim, frižider su mogli da poseduju samo veoma bogati, s obzirom da je cena ovog uređaja iznosila 520$, odnosno gotovo 7000$ u današnjoj vrednosti.

Proces hlađenja u frižiderima odvija se na temperaturi od 4 do 5 stepeni Celzijusa. Ova temperatura je idealna da spreči bakterije da naude našim omiljenim namirnicama, ali i da spreči pojavu mržnjenja hrane što je takođe čini manje ukusnom.

Hlađenje se u frižiderima odvija zahvaljujući procesu pretvaranja materije iz tečnog u gasovito agregatno stanje i obrnuto. Ovaj proces sigurno vam je poznat sa časova hemije i fizike. Frižideri koriste freon, jedinjenje fluora i ugljenika, koje u zavisnosti od temperature može biti u tečnom ili gasovitom stanju. Kroz sistem međusobno povezanih cevi koje su hermetički zatvorene, freon kruži i menja svoja agregatna stanja.

Zagrevanje vazduha unutar frižidera nastaje usled toplote koju otpuštaju skladištene namirnice. Toplota iz unutrašnjosti frižidera preko zidova prelazi u cevi ispunjene freonom. Usled porasta temperature, freon počinje da isparava i da se pretvara u gas. Prenosom toplote sa namirnica na freon, njihova temperatura opada. Time naše namirnice bivaju ohlađene na idealnu temperaturu na kojoj se čuva njihova svežina i ukus.

Na poleđini frižidera nalazi se kompresor, u kom se usisani gas sabija i pri tom zagreva. Iznad kompresora postavljen je sistem tankih cevi koji se naziva kondenzator i u koje se zagrejani gas protiskuje. Toplota se oslobađa u prostor oko frižidera, stoga je vazduh u tom delu uvek topliji od vazduha u ostatku prostorije u kojem se uređaj nalazi.

Otpuštanjem toplote, gas koji se nalazi u cevima hladi se i vraća u tečno stanje. Freon u tečnom stanju ponovo postaje hladniji od prostora unutar frižidera, te se kroz tanku cev prostiskuje u zidove frižidera, odnosno šire cevi koje su u njima smeštene. Freon zatim ponovo počinje da preuzima toplotu od namirnica, pretvara se u gas, a zatim ponovo prelazi u kompresor u kojem se sabija.    

Ovaj postupak se stalno ponavlja, a složen sistem rada frižidera čini ga jednim od najvećih potrošača električne energije u domaćinstvima. Da li ste znali da oko 12% od ukupne potrošnje struje u domaćinstvu odlazi na frižider? Ukoliko vrata dugo držite otvorenim, skoro polovina hladnog vazduha će iz frižidera preći u spoljašnju sredinu. Stoga su frižideri često opremljeni i uređajem koji nas pomoću zvučnog signala opominje da zatvorimo vrata.

Zašto je u zamrzivaču tako hladno?

Možete li da zamislite svet bez sladoleda? Mi iskreno ne možemo. Ali bez izuma zvanog zamrzivač, Eurocrem kornet ili Choco Biscuit ne bi mogli da stignu u naše prodavnice. Do pre svega 90 godina, kada su se pojavili prvi zamrzivači, ljudi nisu mogli da uživaju u omiljenoj zamrznutoj poslastici svih generacija.

Zahvaljujući mogućnosti da se u određenim delovima frižidera mogu postići i niže temperature, od 4 stepena Celzijusa, namirnice možemo i da zamrznemo. Temperatura u zamrzivaču obično iznosi -18 ili -19 stepeni Celzijusa, kao tokom jako hladnih zima.

Možda se pitate zašto su ovako niske temperature potrebne za rad zamrzivača kada već pri -1 stepenu Celzijusa može doći do procesa zamrzavanja. Odgovor se nalazi u činjenici da, tokom dugotrajnog skladištenja, pri nižim temperaturama namirnice gube manju količinu vitamina i drugih hranljivih materija. Kako bi se postigao balans između potrošnje električne energije i pravilnog čuvanja zamrznutih namirnica, ova temperatura određena je kao najbolja.

Nadamo se da ste naučili nešto novo i zanimljivo o tome kako rade uređaji koje svaki dan koristimo u našim domovima. Ukoliko vam se ovaj tekst dopao, pročitajte i druge tekstove iz serije „Pitam se…“. Otkrićemo vam šta jedu astronauti i gde se pravi najbolja čokolada na svetu. Sigurni smo da ćete od naših tekstova brzo i ogladneti, zato dodajte svojim obrocima omiljeni namaz svih generacija, Eurocrem. Ako ste u pripremi hrane posebno kreativni, uslikajte vaš specijalitet i obavezno nas tagujte na našem Instagram i Facebook profilu. Do narednog čitanja, uživajte u letnjim danima.