Lạnh là quá trình tạo ra các điều kiện làm mát bằng cách loại bỏ nhiệt. Nó được sử dụng chủ yếu để bảo quản thực phẩm và các mặt hàng dễ hư hỏng khác, ngăn ngừa các bệnh do thực phẩm. Nó hoạt động vì sự phát triển vi khuẩn bị chậm ở nhiệt độ thấp hơn.
Phương pháp bảo quản thực phẩm bằng cách làm lạnh đã được khoảng hàng ngàn năm, nhưng tủ lạnh hiện đại là một phát minh mới. Hôm nay, nhu cầu làm lạnh và điều hòa không khí chiếm gần 20 phần trăm của mức tiêu thụ năng lượng trên toàn thế giới, theo một bài báo năm 2015 trong Tạp chí Quốc tế lạnh .
Lịch sử
Việc cắt giảm của Trung Quốc và băng lưu trữ khoảng 1000 trước Công nguyên, và 500 năm sau đó, người Ai Cập và Ấn Độ học rời chậu đất nung ra trong đêm lạnh để làm nước đá, theo Keep It mát , lò sưởi và công ty làm mát có trụ sở tại Lake Park, Florida. Nền văn minh khác, chẳng hạn như người Hy Lạp, La Mã và Do Thái, tuyết được lưu trữ trong hầm lò và bao phủ chúng với vật liệu cách điện khác nhau, theo tạp chí Lịch sử . Ở những nơi khác nhau ở châu Âu trong thế kỷ 17, Nitrat hòa tan trong nước được tìm thấy để tạo điều kiện làm mát và được sử dụng để tạo ra băng. Trong thế kỷ 18, người châu Âu thu băng vào mùa đông, muối nó, bao bọc nó trong flannel, và lưu nó dưới lòng đất, nơi nó được giữ trong nhiều tháng. Ice thậm chí còn được vận chuyển đến các địa điểm khác trên thế giới, theo một bài báo năm 2004 được công bố trên tạp chí của Hiệp hội thống sưởi ấm, lạnh, và điều hòa không khí Các kỹ sư Mỹ (ASHRAE).
Quảng cáo
Khi băng không có sẵn hoặc thực tế, người sử dụng hầm mát hoặc hàng hoá được đặt dưới nước, theo tạp chí Lịch sử . Những người khác được xây dựng thùng đá của riêng mình, theo Keep It Cool. Thùng gỗ được lót bằng thiếc hoặc kẽm và một vật liệu cách điện như nút chai, mùn cưa, hoặc rong biển và đầy tuyết hoặc băng.
Tản nhiệt hơi
Khái niệm về cơ điện lạnh bắt đầu khi William Cullen, một bác sĩ người Scotland, quan sát thấy rằng sự bay hơi có tác dụng làm mát trong thập niên 1720. Ông đã chứng minh ý tưởng của mình vào năm 1748 bằng cách làm bay hơi ethyl ether trong chân không, theo Đỉnh Cơ Partnership , một công ty đường ống dẫn nước và sưởi ấm có trụ sở tại Saskatoon, Saskatchewan.
Oliver Evans, một nhà phát minh người Mỹ, được thiết kế nhưng không xây dựng một máy làm lạnh được sử dụng hơi nước thay vì chất lỏng vào năm 1805. Năm 1820, nhà khoa học Anh Michael Faraday đã sử dụng hóa lỏng amoniac để làm mát.
Jacob Perkins, người đã làm việc với Evans, đã nhận được bằng sáng chế cho một chu kỳ hơi nén sử dụng amoniac lỏng trong năm 1835, theo lịch sử của điện lạnh . Cho rằng, anh được gọi là "cha đẻ của tủ lạnh."
John Gorrie, một bác sĩ Mỹ, cũng được xây dựng một máy tương tự để thiết kế Evans năm 1842. Gorrie sử dụng tủ lạnh của mình, mà tạo ra băng, để nguội bệnh nhân với bệnh sốt vàng da ở một bệnh viện Florida. Gorrie nhận được bằng sáng chế đầu tiên của Mỹ cho mình phương pháp của việc tạo ra nhân tạo băng vào năm 1851.
Nhà phát minh khác trên thế giới tiếp tục phát triển mới và nâng cao các kỹ thuật hiện có để làm lạnh, theo Đỉnh Cơ , bao gồm:
Ferdinand Carré, một kỹ sư người Pháp đã phát triển một tủ lạnh không sử dụng một hỗn hợp có chứa ammonia và nước vào năm 1859.
Carl von Linde, một nhà khoa học Đức đã phát minh ra một máy nén lạnh di động sử dụng methyl ether vào năm 1873, và năm 1876 chuyển thành amoniac. Năm 1894, Linde cũng đã phát triển phương pháp mới để hóa lỏng lượng lớn không khí.
Albert T. Marshall, một nhà phát minh người Mỹ, được cấp bằng sáng tủ lạnh cơ khí đầu tiên vào năm 1899.
Nhà vật lý nổi tiếng Albert Einstein đã sáng chế một tủ lạnh trong năm 1930 với ý tưởng tạo ra một tủ lạnh thân thiện với môi trường không có bộ phận chuyển động và không phụ thuộc vào điện.
Sự phổ biến của làm lạnh thương mại lớn vào cuối thế kỷ 19 do các nhà máy bia, theo Đỉnh Cơ , nơi mà tủ lạnh đầu tiên được lắp đặt tại một nhà máy bia ở Brooklyn, New York, năm 1870. Bước sang thế kỷ này, gần như tất cả các nhà máy bia đã có một tủ lạnh.
Các ngành công nghiệp đóng gói thịt tiếp với tủ lạnh đầu tiên được giới thiệu tại Chicago vào năm 1900, theo tạp chí Lịch sử , và gần 15 năm sau đó, gần như tất cả các nhà máy đóng gói thịt sử dụng tủ lạnh.
Tủ lạnh được coi là cần thiết trong ngôi nhà vào những năm 1920, theo tạp chí Lịch sử, và hơn 90 phần trăm gia đình người Mỹ đã có một tủ lạnh.
Hôm nay, gần như tất cả các hộ gia đình ở Hoa Kỳ - 99 phần trăm - có ít nhất một tủ lạnh, và khoảng 26 phần trăm gia đình ở Mỹ có nhiều hơn một, theo một báo cáo năm 2009 của Bộ Năng lượng Mỹ .
Làm thế nào để tủ lạnh làm việc?
Tủ lạnh hiện nay làm việc rất tương tự như tủ lạnh hơn một trăm năm trước: việc làm bay hơi chất lỏng, theo SciTech . Chất làm lạnh, các hóa chất lỏng được sử dụng để làm mát, làm bay hơi ở nhiệt độ thấp.
Các chất lỏng được đẩy qua tủ lạnh qua các ống và bắt đầu bốc hơi. Khi chất lỏng bay hơi, họ mang theo hơi nóng ra với họ khi khí đi du lịch đến một cuộn dây bên ngoài của tủ lạnh, nơi nhiệt được phát hành. Các khí này được trả lại cho một máy nén, nơi họ trở thành chất lỏng, và chu kỳ lặp đi lặp lại.
An toàn tủ lạnh
Tủ lạnh đầu sử dụng các chất lỏng và chất khí là dễ cháy, độc hại, phản ứng mạnh hoặc một sự kết hợp, theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA). Thomas Midgley, một kỹ sư người Mỹ và nhà hóa học, nghiên cứu lựa chọn an toàn hơn trong năm 1926 và thấy rằng các hợp chất có chứa florua dường như là rất an toàn hơn. Chlorofluorocarbons (CFCs), tiếp thị bởi DuPont là Freon, trở nên phổ biến, cho đến khi các hợp chất được tìm thấy là có hại cho tầng ozone trong khí quyển gần 50 năm sau đó.
Hầu hết các tủ lạnh được sản xuất hiện nay sử dụng hydrofluorocarbons (HFCs), theo Ủy ban Năng lượng California , mà là an toàn hơn so với CFC và nhiều lựa chọn khác, nhưng vẫn không phải là lý tưởng nhất. EPA giữ một danh sách cập nhật các tài liệu có thể chấp nhận rằng có thể được sử dụng trong tủ lạnh như một chất làm mát.
Tủ lạnh giữ an toàn thực phẩm, nhưng chỉ khi hoạt động ở nhiệt độ thích hợp, theo Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ . Khi tủ lạnh không được giữ đủ lạnh, vi khuẩn có hại trong thực phẩm dễ hư hỏng phát triển nhanh chóng và có thể gây ô nhiễm thực phẩm, gây kích ứng nhẹ đến ngộ độc thực phẩm nghiêm trọng nếu nó được ăn. FDA khuyến cáo rằng nhiệt độ của tủ lạnh được đặt ở tối đa là 40 độ Fahrenheit (4,4 độ C); cũng có, tủ lạnh không nên không quá đóng gói, và tràn nên được làm sạch kịp thời.
Tủ lạnh của tương lai
Các công nghệ mới trong tủ lạnh bao gồm tủ lạnh trạng thái rắn và tủ lạnh sử dụng nam châm.
Theo truyền thống, tủ lạnh đã dựa vào máy nén lớn, mà tạo ra rất nhiều nhiệt và có thể dễ dàng làm nóng lên một căn phòng, ông Tony ATTI, Giám đốc điều hành của Phononic , một nhà sản xuất thiết bị điện tử có trụ sở tại Durham, Bắc Carolina. Công ty được tên của nó từ lý thuyết của các phonon, các hạt lượng tử mà mang nhiệt.
tủ lạnh SSD sử dụng toàn bộ bề mặt của tủ lạnh đến rất từ từ và cố tình tiêu tan nhiệt để tăng nhiệt độ của phòng là thực tế không tồn và bề mặt của tủ lạnh là mát mẻ để liên lạc, ATTI nói trực Science. Những tủ lạnh cũng có lợi ích của việc miễn phí từ các vật liệu độc hại và các hoạt động lớn, cũng như được kiểm soát chính xác hơn.
Một loại mới của tủ lạnh sử dụng nam châm để cung cấp một, im lặng, tủ lạnh thân thiện với môi trường rung. Được xây dựng bởi Haier kết hợp với BASF và Astronautics , tủ lạnh từ tính dùng một khái niệm dựa trên hiệu ứng magnetocaloric, phát hiện vào năm 1917 bởi Pierre Weiss và Auguste Piccard, Pháp và vật lý học Thụy Sĩ tương ứng, theo một bài viết của Andrej Kitanovski, et al., một nhóm các nhà khoa học từ Slovenia và Đan Mạch, vào năm 2015 và được xuất bản bởi Springer International xuất bản.
Theo một thông cáo báo chí về PR Newswire , thích hợp lưu trữ rượu vang đỏ có nhu cầu rất cụ thể để duy trì hương vị và chất lượng. Tủ lạnh Haier sử dụng bơm nhiệt magnetocaloric (sử dụng một loại vật liệu mà nóng lên trong một từ trường và nguội đi xuống khi nó không được) với một chất làm mát dựa trên nước, theo một thông cáo báo chí về BASF, mà dựa vào nguồn nguyên liệu dồi dào và giá cả phải chăng. Tủ lạnh từ tính cũng sử dụng ít hơn lên đến 35 phần trăm điện năng hơn so với tủ lạnh truyền thống.
