Вокруг нас постоянно находится множество предметов, которые значительно упрощают повседневную жизнь. Мы не мыслим себя без микроволновых печей, духовых шкафов, электрических чайников и, конечно, холодильников. История создания каждого из этих берет свое начало еще в древние времена. Однако понадобилось не одно столетие, чтобы в наших домах появилось такое количество «помощников». Но все же самое главное место среди них в доме занимает холодильник. Без него просто невозможно представить кухню современной семьи, но мало кто знает, что еще чуть менее века хозяйки даже не догадывались о том, что сохранить продукты свежими будет так легко и просто. История создания холодильника поделена на несколько этапов, и чтобы изучить ее необходимо заглянуть в те времена, когда человечество находилось еще на заре своего развития.
Холодильник: определение и значение
Перед тем, как приступить к описанию истории изобретения холодильника, необходимо пояснить, что мы понимаем под этим словом. Если вы заглянете в толковый словарь, то узнаете, что холодильник - это техническое устройство, которое имеет свойство поддерживать стабильно низкую температуру в камере, изолированной от тепла. Используется это устройство в первую очередь для хранения скоропортящихся и любых других продуктов. Также в нем можно располагать и различные предметы, требующие прохлады.
В современном мире холодильник и для дома есть практически в каждой семье. Этим отличаются все развитые страны, причем холодильные установки используются не только в домашних условиях, но и в промышленных целях. Трудно представить себе мясокомбинат, молокозавод или другое предприятие пищевой промышленности без установки, охлаждающей продукты.
Все холодильники имеют одинаковый принцип работы, они переносят тепло изнутри камеры во внешнюю среду, рассеивая его. Этому способствует специальная установка, располагающаяся внутри устройства.
Современный бытовой холодильник имеет два вида. К первому относится камера среднетемпературного режима. Она хорошо подходит для хранения практически всех продуктов. Второй представляет собой низкотемпературную камеру, в ней продукты замораживаются. Первые бытовые охлаждающие устройства могли держать только одну температуру. Сейчас каждый холодильник состоит из двух камер, поэтому мы можем одновременно одни продукты сохранять, а другие замораживать и хранить в таком виде неопределенный промежуток времени.
От древности до наших дней: как хранили продукты наши предки?
История холодильника берет свое начало в древние времена. Однако ученые до сих пор не знают, как именно пришло в голову людям использовать холод для сохранения продуктов питания. Возможно, кто-то заметил, что в тени еда дольше сохраняет свою свежесть, чем на солнце. Этот опыт стали использовать другие люди, с каждым последующим поколением совершенствуя данный метод.
Конечно, тогда человек еще не понимал, что чудодейственное влияние холода заключается в том, что при низких температурах бактерии и микроорганизмы, которые активно размножаются в продуктах питания, замедляют темпы своего роста. Если удается довести температурный режим до очень низких пределов, то бактерии умирают. Именно это правило и лежит в принципе хранения продуктов современными людьми.
Больше всего повезло тем народам, которые жили в холодных районах. Они имели возможность с наступлением зимы хранить свои запасы прямо на улице. Единственной опасностью были дикие животные, которые могли отыскать и разорить подобные кладовые. Поэтому их старались располагать на деревьях или под землей. Можно сказать, что история холодильника берет свое начало именно в эти времена, когда человек понял, что естественный холод можно легко поставить себе на службу. Однако до появления удобных устройств, позволяющих сохранять продукты свежими, было еще очень далеко.
Древнейший холодильник: персидские установки
Что заменяло холодильник до его изобретения? На этот вопрос у ученых есть вполне конкретный ответ. Они утверждают, что древние персы придумали своеобразный прототип первой холодильной установки, которой довольно успешно пользовались.
Так как жили они в очень засушливой местности, то сохранение свежести продуктов являлось для них серьезной проблемой. И они смогли решить ее с помощью льда и снега с вершин гор. При этом персы умудрялись сохранить лед даже в сердце пустыни. Для этого применялось специальное устройство, представляющее собой многослойную камеру.
Современные историки считают эти склады настоящим чудом, над их созданием однозначно работали лучшие инженеры своего времени и стоит сказать, что они преуспели как изобретатели. Персы строили небольшие здания со стенами толщиной в два метра. Они являлись многослойными и состояли из песка, глины, извести и даже шерсти животных. Подобные помещения полностью закладывали льдом и снегом, а затем складывали внутрь продукты. Историки утверждают, что они могли очень долгое время успешно храниться в таких «холодильниках».
История создания подобных установок была известна и в Риме. К примеру, сам император Нерон повелел повсеместно строить хранилища для продуктов, в которые с водоемов и гор привозили лед. Император очень любил пробовать всевозможные деликатесы, а для того, чтобы они продолжительное время оставались свежими, использовались специальные склады.
Индия и Египет: правила хранения продуктов
Египтяне были полностью лишены возможности запасать лед либо снег, однако они быстро заметили, что по ночам в пустыне довольно холодно. Зачастую температура опускается до критической отметки в ноль градусов. Поэтому жители Египта выставляли на улицу емкости с водой, в которых за ночь жидкость заметно охлаждалась. Утром сосуды заносили в дом и ставили в помещение, где находились продукты питания. За счет низкой температуры воды они заметно охлаждались.
Индийцы активно использовали иной метод. Они когда-то заметили, что при интенсивном испарении жидкости она может охладиться на несколько градусов. Поэтому жители Индии часто выставляли на ветер емкости, которые заворачивали во влажные тряпицы. В итоге температура содержимого незначительно, но понижалась. Для жаркого климата этого было вполне достаточно.
Азиатские страны
Примечательно, что, когда мы говорим об истории холодильника, необходимо учитывать, что практически каждая страна мира внесла свою лепту в Ведь, учитывая особенности климата, народ придумывал те или иные способы сохранения с трудом добытой пищи.
Азиаты были в этой области крайне изобретательны. К примеру, корейцы возводили сеогбингго. Этим словом они называли огромные склады, построенные из массивных каменных блоков. Стены хранилищ были настолько толстыми, что не пропускали тепло внутрь и не выпускали холод изнутри. Сеогбингго не мог принадлежать одному человеку, они являлись собственностью всей общины. Здесь мог хранить продукты каждый, при этом среди корейцев абсолютно отсутствовало такое явление, как воровство.
Русские ледники
В Древней Руси холод использовали для хранения продуктов с незапамятных времен. В зимний период лед собирался с водоемов и помещался в глубокий подвал. В подобных помещениях для хранения продуктов в любое время года стояла минусовая температура. Это позволяло семье долгое время питаться свежей рыбой, мясом и другими продуктами.
Очень популярны и распространены были на Руси и ледники. Помещения эти строились тщательно и по особой технологии. Обычный ледник напоминал традиционный деревянный сруб, вкопанный глубоко в землю. Для его возведения брались только самые толстые бревна, это делалось для увеличения толщины стен. Подобный домик до самого верха заполняли смесью льда и снега, и только потом помещали в него продукты. В качестве крыши использовался толстый слой дерна. Иногда древние мастера добавляли еще и прослойку из земли. Это надежно предохраняло склад от перегрева, и еда надолго сохранялась свежей.
Помимо этого, наши предки изобретали и другие способы, чтобы предохранить продукты от порчи. К примеру, в сосуд с молоком иногда клали лягушку. Выделения ее секреции не наносили вред людям, но препятствовали скисанию молока. Конечно, полноценным холодильником это трудно назвать. Но свои функции по сохранению свежести данный способ выполнял полностью.
Хранение продуктов по-европейски
Средневековая Европа долго не нуждалась в холодильных установках. Известно, что отравления были самой серьезной европейской проблемой. Она затрагивала не только бедняков, но и аристократов. Ведь они тоже часто употребляли в пищу несвежие и уже изрядно подпорченные продукты. Однако с непревзойденным упорством их продолжали хранить без применения холода.
Практически революцию в умах европейцах произвел Марко Поло. Этот знаменитый путешественник был поражен всем увиденным в Китае и написал об этом книгу. В список китайских чудес вошел и способ охлаждения с помощью селитры. Смешанная со льдом, она способна снизить температуру для нулевых показателей. Это вариант пришелся ко двору королевских особ, которые с удовольствием стали пить охлажденное вино и другие напитки. Однако простой народ не мог позволить себе такой дорогой способ, и он не получил массового распространения.
Но уже в шестнадцатом веке итальянцы придумали новый метод снижения температуры. Они начали смешивать лед с солью и другими химическими веществами. В итоге продукты можно было не только охлаждать, но и замораживать. На этой основе создавались настоящие кулинарные шедевры, рецепты которых Екатерина Медичи однажды привезла в Париж.
Популярность диковинных шербетов и мороженого была настолько велика, что владелец небольшого кафе «Прокоп», где продавались эти деликатесы, сумел сколотить целое состояние. К концу семнадцатого века Европа была в восторге от возможности употреблять в пищу охлажденные блюда. Приближалась эпоха всевозможных холодильных установок.
Томас Мур: талантливый изобретатель и предприниматель
Так кто придумал утверждают, что этим человеком был их соотечественник Томас Мур. В начале девятнадцатого века он имел небольшое собственное дело по продаже и доставке свежайшего сливочного масла. Продукт был отменного качества, но во время доставки масло часто таяло, и клиенты не желали платить за него. Предприниматель начал терять деньги и задумался над созданием специальной установки, которая бы охлаждала и сохраняла его продукт.
Первый холодильник имел, на взгляд современных людей, довольно странный вид. Он представлял собой емкость из стальных листов, обернутую в шкурки кроликов. Внутрь нее помещалось масло, а сама емкость ставилась в огромную кедровую бочку, засыпанную льдом.
Изобретение имело огромный успех и вдохновило инженеров на эксперименты с холодильными установками. Настоящей сенсацией стал холодильник, который функционировал на аммиаке и в процессе производил лед. Можно сказать, что это стало началом повсеместного использования данных бытовых приборов.
Домашний ледник
Во второй половине девятнадцатого века большая часть состоятельных семей из Европы и Америки стала устанавливать в кухнях своеобразные холодильники, напоминающие обычные шкафы. Они имели прослойку из натуральной пробки и опилок и изготавливались из ценных пород дерева. Внутрь шкафа засыпался лед, а талая вода сливалась через специально предусмотренное отверстие. Многие считали это устройство инновационным. Однако у него было два существенных недостатка: недостаточная для сохранения многих продуктов температура и невероятно большой расход льда. Запасы последнего в такой морозильной камере для дома приходилось пополнять несколько раз в неделю, это требовало серьезных денежных расходов.
Настоящий холодильник
И его повсеместное внедрение подсказало изобретателям несколько интересных идей. Результатом работы инженеров стал первый настоящий холодильник, выпущенный в Америке. Он напоминал огромный шкаф, обитый деревом, но работал на электричестве.
Холодильная установка «Одифрен» очень быстро стала пользоваться спросом. Однако она стоила около девятисот долларов, а используемые в работе жидкости отличались высокой токсичностью.
Домашняя фабрика холода
Вопрос с токсичностью необходимо было решать. Это удалось сделать датчанину Стинструпу, разработавшему холодильник, который не шумел, не отравлял воздух вредными парами и был весьма долговечным. Патент на это изобретение выкупила фирма General Electric, ее специалисты немного доработали установку и выпустили ее в продажу. Буквально с первых дней модель Monitor-Top стал лидером продаж, несмотря на свою высокую стоимость.
В СССР холодильная установка попала довольно поздно и служила она вовсе не для хранения продуктов. Фердинанд Карре в начале XX века придумал холодильник, который производил лед. Устройство работало циклами, каждый был рассчитан на двенадцать килограммов льда. Примечательно, что работала эта установка на дровах. В некоторых моделях был отсек для заливки керосина.
И лишь за четыре года до начала Великой Отечественной войны в СССР вышел в продажу холодильник, работающий на электричестве и предназначенный именно для хранения продуктов.
Вместо заключения
Трудно сказать, кого можно назвать первым изобретателем холодильной установки. Ведь в каждую эпоху существовали свои умельцы, придумывающие те или иные устройства для хранения продуктов в холоде. За долгие тысячелетия холодильник существенно видоизменился, однако, возможно, наши потомки будут пользоваться совсем другими установками. А современные холодильники покажутся им смешным пережитком прошлого.
Месяцами бороздят просторы океанов суда, добывающие рыбу. Но где и как удается морякам хранить рыбу все это время? В судах-рефрижераторах - плавающих холодильниках. По железным дорогам курсируют поезда-рефрижераторы, по автомобильным магистралям и городским улицам - авторефрижераторы. Свежие продукты, доставленные ими на склады, в магазины и столовые, тоже хранятся в холодильниках.
И в наших квартирах продукты сохраняются в холодильниках.
Однако холод нужен не только для хранения продуктов. На заводах его применяют для закалки стали (см. Термическая обработка металлов), в строительстве - для замораживания грунтов, чтобы избежать затопления шахт и тоннелей. Биологи и медики хранят при низкой температуре различные препараты, химики проводят ряд химических реакций.
Как «создать» холод? Оказывается, с помощью кипящей жидкости. И это не парадокс, а законы физики.
Чтобы заставить кипеть жидкость, надо нагреть ее, т. е. подвести к ней теплоту. Но передать одному телу теплоту, - значит, отнять ее у другого, охладить его. Это первый важный принцип, который помогает создавать холод. И все-таки от него было бы мало проку, если бы не другой принцип.
Всякая жидкость кипит при определенной температуре, например вода при . Но только в том случае, если давление равно атмосферному. Если же понизить давление, вода закипит и при меньшей температуре. На этом важном свойстве жидкостей основан второй принцип работы холодильника.
Для получения в нем холода берут летучие жидкости, которые кипят при низких температурах, например жидкий аммиак. Он кипит даже при температурах ниже . Именно сжиженные газы и применяют в холодильниках, точнее, в парокомпрессионных холодильных машинах.
Расскажем об устройстве такой машины. Сжиженный газ - его называют еще холодильным агентом - циркулирует в герметичной замкнутой системе, состоящей из четырех основных узлов: испарителя, компрессора, конденсатора и дроссельного вентиля. Испаритель размещен прямо в холодильной камере, а остальные узлы - снаружи. Благодаря работе компрессора в испарителе создается низкое давление и жидкость в нем начинает кипеть, отнимая тепло из камеры. Часть жидкости превращается в пар, который непрерывно отсасывается компрессором. Пройдя через компрессор, пар сжимается и нагревается при этом до температуры выше окружающей среды, например воздуха в помещении. Это нужно для того, чтобы, поступая в конденсатор, пар охлаждался и превращался снова в жидкость, конденсировался. Затем жидкость пропускается через узкое отверстие в дроссельном вентиле. Давление при этом резко падает, и жидкость снова начинает кипеть в испарителе, поглощая тепло из холодильной камеры.
Температура кипящей жидкости в испарителе домашнего холодильника бывает от -15° до и ниже. Благодаря этому в камере обычного холодильника можно поддерживать температуру от 0° до , в камере холодильника длительного хранения до - . А в больших промышленных холодильниках до и ниже.
Существуют и другие типы холодильных машин, например эжекторные и абсорбционные. От парокомпрессионных они отличаются способами поддержания низкого давление в испарителе. В эжекторйых холодильниках для откачки паров из испарителя применен эжектор - нечто вроде реактивного сопла. В абсорбционной машине пары из испарителя отводятся путем поглощения их жидкостью в специальном аппарате - абсорбере. (Абсорбцией называют процесс поглощения веществ из газовой смеси жидкостями.).
Но главный принцип работы у этих холодильных машин один - холод создается с помощью кипящей жидкости. Этот же принцип используется и для создания более низких температур, т. е. температур ниже 120 К.
Техника получения и использования низких температур называется криогенной. Получить сверхнизкие температуры помогают такие сжиженные газы, как кислород, который испаряется при ), азот - при или водород - при . Самый лучший холодильный агент - жидкий гелий, который кипит под атмосферным давлением при .
Теперь рассмотрим способы сжижения газа, т. е. превращения его в жидкость.
Один из способов глубокого охлаждения - дросселирование, быстрое охлаждение сжатого газа с помощью дроссельного вентиля. Газ сжимают компрессором, потом охлаждают до температуры окружающей среды, например в теплообменнике, а затем расширяют, пропуская через дроссельный вентиль. При резком расширении молекулы газа преодолевают силы взаимного сцепления, их тепловое движение замедляется, газ охлаждается и переходит в жидкое состояние.
Этот способ годится не для всех газов. Некоторые из них, например, водород или гелий, при расширении через дроссельный вентиль, наоборот, нагреваются. Чтобы не дать газу нагреваться, нужно при расширении заставить его совершать работу скажем, в поршневом двигателе или турбине. Молекулы газа, ударяясь о поршень или лопатки турбины, отдают им свою энергию, движение их замедляется, и газ остывает.
Расширительные машины такого типа называют детандерами, с их помощью осуществляется один из важных промышленных способов сжижения газов. Особенно широко применяется турбинный детандер, предложенный в 1939 г. советским физиком академиком П. Л. Капицей.
Схема его работы такова. Газ, сжатый в компрессоре примерно до , охлаждается в теплообменнике. Часть его из теплообменника попадает на лопатки вращающегося турбодетандера и совершает работу, вращая турбину. Еще более охладившись, газ поступает в конденсатор, где сам охлаждает и превращает в жидкость другую часть газа из теплообменника. Через дроссельный вентиль сжиженный газ направляется в нижнюю часть конденсатора, давление в котором уже . Здесь и накапливается жидкость, готовая к употреблению.
Хранят и перевозят сжиженный газ в так называемых сосудах Дьюара с двойными стенками, между которыми для лучшей теплоизоляции создается вакуум.
Методы глубокого охлаждения позволяют открыть много интересных свойств веществ. При температурах, близких к абсолютному нулю (0 К или ), электрическое сопротивление некоторых металлов становится бесконечно малым, и ток течет в них практически без потерь. Это явление называют сверхпроводимостью. Используя сверхпроводимость, например, в мощных электрических генераторах, можно в несколько раз уменьшить их размеры и потери электроэнергии. Как обнаружили совсем недавно советские ученые, в условиях глубокого холода, даже космического, довольно успешно идут некоторые реакции, в том числе и синтез сложных органических молекул.
Близится Новый год! Старый закончится, мы его проводим, как положено, и встретим Новый, как получится. Традиционно накроем богатый стол с разными вкусными блюдами и не менее вкусными напитками.
Традиционно… Что же у нас традиционное, то? А?
Как говорит мой хороший знакомый, из закусок на столе в Новогоднюю ночь должны быть оливье, и холодец под . А все остальное - баловство и неуместная дань чужой моде.
Я, если честно, не помню встреч Нового года и Рождества без холодца. Это кощунство что ли.
У нас холодец называют «холодное», редко когда «холодец». В России, особенно в западных районах, на Урале - «студень». Или просто « ». Я долго пытался понять, чем отличается студень от холодца. Говорят что это одно и то же. Возможно. Но холодец у нас готовят из поросенка. Или из свиных ног, голеней. Редко когда добавляют говяжьи копыта, или голяшки. А, судя по сборникам рецептов, студень делается обычно именно из говядины: копыта, голяшки, голова.
Извечный вопрос при варке холодца «застынет или нет», так как добавлять желатин это признак дурного тона.
Шутки-шутками, застывает всегда. Даже если нет говяжьей составляющей. Да и как холодец из свиных ног может не застыть, если в кипящем вареве спокойно плавает ложка?
Процесс приготовления качественного холодца весьма трудоемкий и длительный, особенно если это холодец из свиных ножек. Как варить холодец? Я отвечу - долго.
Рецепт отменного холодца
Ингредиенты
- Свиные ноги 2 шт
- Свиная голень 1 шт
- Говядина 1-1,2 кг
- Морковка 1 шт
- Корень петрушки 1 шт
- Луковица 1 шт
- Чеснок 1 головка
- Перец черный горошком, перец душистый, лавровый лист, соль по вкусу
- Учитывая, что семья в холодце любит много мяса, дома холодец из свинины не особо приветствуется. Приходится добавлять телятины.
- У нас никогда не добавляли в холодец курицу, и птицу вообще.
- Исторически сложилось так, что у нас прозрачный холодец считается не особо почетным.
- Мясо купить лучше на базаре. Там оно гарантированно не замораживалось.
Свиные ноги, голень и говядина
- Ноги, голени тщательно очистить от щетины, если надо, обсмалить на открытом огне. Очистить и промыть.
- Свиные ноги разрезать ножом вдоль пополам, и еще раз пополам по суставу. Рубить топором не стоит, будет много мелких косточек.
- Голень разрезать на несколько частей, крупную центральную кость можно оставить целой, не рубить.
- Грудинку разрезать на несколько частей.
- Строго говоря, величина кусков мяса для холодца непринципиальна.
- Все мясо надо промыть и вымочить в холодной воде, минимум 2-3 часа, а лучше оставить на ночь в холодном месте. Второй вариант предпочтительней, т.к холодец готовится долго, и лучше начать с утра.
Все мясо надо нарезать, промыть и вымочить в холодной воде
- Утром мясо еще раз промыть, сложить в кастрюлю или казан, залить холодной водой. Вода должна быть выше уровня мяса на 5-7 см.
- Поставить кастрюлю на огонь и довести до кипения.
Поставить кастрюлю на огонь и довести до кипения
- Важно не пропустить момент закипания. Будет много пены. Ее надо удалять. Ложкой собрать всю пену, которая непрерывно образуется. Через 5-10 минут пенообразование прекратится полностью. С этого момента кастрюлю накрыть крышкой и огонь убавить до самого минимума. Жидкость в кастрюле должна даже не кипеть, а немного «двигаться». Ни в коем случае не допускать бурного кипения. Только слабое кипение.
- Оставьте мясо кипеть на 4-5 часов. Впрочем, можно иногда перемешивать. Воды в кастрюлю не добавлять!!! Даже если она частично выкипит.
Долго варить холодец на слабом огне
- Через 4-5 часов в кастрюлю добавить горошины черного и душистого перца, лавровый лист, 1 ч. л. каменной соли и вымытые неочищенные луковицу, морковку, корни петрушки и сельдерея.
Овощи для навара и чеснок
- Если жидкость сильно выкипела, придется добавить кипятка из чайника. Хотя это и не хорошо, но жидкость нужна.
Добавить луковицу, корни и специи
- Накрыть кастрюлю крышкой и варить, при слабом кипении, еще 1-1.5 часа.
Сваренный навар для холодца - остывает
- Снять кастрюлю с огня. Выбрать шумовкой все мясо. Мясо разложить на тарелки и дать остыть. Лук, морковку, корни - выбросить, хотя морковку можно оставить для украшения.
Выбрать шумовкой все мясо
- Маленькое отступление. Многие предпочитают холодец совершено прозрачный. Для этого бульон надо осветлить. Как? Ищите сами, говорят, что белком яиц неплохо получается. Не скажу, что у меня получился прозрачный как стекло, скажем так - прозрачность янтаря. И без осветления.
- Бульон посолить по вкусу и еще чуть-чуть. Он должен казаться чуть солоноватым, буквально чуть-чуть. Поперчить черным молотым перцем и добавить измельченный до состояния кашицы чеснок. Перемешать бульон, накрыть кастрюлю крышкой и оставить на 20-30 минут
- Дальше бульон надо процедить. Делать это лучше через ткань, естественно чистую. Ткань отфильтрует мелкие косточки, горошины перца, чеснок, лавровый лист. Все это в холодце лишнее. Оставить бульон остывать. Через 10-15 минут надо снять с поверхности бульона лишний жир. Можно просто собрать его ложкой.
Надо снять с поверхности бульона жир
- А можно салфеткой. Обычная бумажная салфетка, брошенная на поверхность бульона покрывается пленкой жира, извлекается и выбрасывается. Если повторить это несколько раз, то можно почти полностью очистить поверхность от жировой пленки. Да, кстати, оставьте немного жира, тогда поверхность готового холодца будет с “изморозью”.
- Можно сделать тест, который даст ответ на вопрос «застынет или нет». Капните бульона на указательный и большой пальцы руки, и убедитесь, что пальцы неплохо склеиваются. Если не склеиваются, значит холодец вы варили из бульонных кубиков.
- Остывшее мясо перебрать руками, отделяя и выбрасывая все косточки. Это важно, так как об косточку запросто можно сломать зуб. Мясо можно порезать на небольшие кусочки, можно разделить на волокна, можно использовать как есть, кусками.
- Подготовьте несколько глубоких тарелок или формочек для холодца. Очень удобно использовать большие эмалированные прямоугольные емкости, по типу корыта, или глубокие суповые тарелки.
- На дно каждой тарелки можно положить зелени петрушки, кусочек сваренного вкрутую яйца, морковки извлеченной из бульона.
Выбор, честно говоря, небольшой, когда встает вопрос, как сделать холодильник своими руками. Сегодня мороз вырабатывается двумя методами. Использование четырех состояний фреона или электрических элементов Пельтье. Холод важно сохранять. Потребуются герметичный отсек, проведение правильных мер теплоизоляции, предотвращающих обмен с окружающей средой. Рассмотрим методы, приготовьтесь: простого пути не окажется. Давайте подумаем вместе, из чего можно сделать холодильник.
Принцип действия холодильника
Принцип выработки мороза холодильником
Прежде, чем самостоятельно сделать холодильник, обозрите существующие конструкции. Предлагаем ниже краткий тематический экскурс. Извиняемся, за отсутствие адсорбционных моделей, работают также на фреоне. Едва ли найдутся способные раздобыть необходимые материалы, вещества, способствуя реализации концепции.
Во-первых, знайте: 99% бытовых холодильников эксплуатируют фреон. Устройства на элементах Пельтье найти можно в качестве автомобильных морозильников. Электрический ток протекает через стык двух разнородных полупроводников, результатом формируется охлаждение одного материала. Другой, напротив, нагревается. Внешний радиатор холодильника на элементах Пельтье требует интенсивного охлаждения. Достигается выбором большого размера изрезанной алюминиевой детали, либо введением вентилятора, принудительного обдува. Видим идею внутри современных системных блоков персональных компьютеров.
Кто хочет сделать холодильник самостоятельно, может начать с этого. Найти элемент Пельтье для охлаждения процессора, лучше два-три. Собственно, деталь весьма любопытная.
В жару легко доводит температуру процессора до минус 10 градусов Цельсия. Поэтому в качестве охладителя самодельного устройства пригодна. Проблема ограничивается малым объемом. Подумайте! Мощность типичного процессора составляет 80 – 100 Вт. Половина выделяется теплом. Следовательно, не так мощен элемент Пельтье охлаждения процессора (менее 100 Вт).
Сразу оговоримся: мощность морожения (холодопроизводительность) и потребляемая из розетки – разные вещи. У холодильников КПД достигает 200 процентов. Касается большинства образцов климатической техники:
- кондиционеры;
- тепловые насосы.
Способности элементов Пельтье доподлинно неизвестны. Холодопроизводительность не приводится. Элементы Пельтье рассчитаны на фиксированные мощности, производитель предлагает доверять. Проблема одна: по скорости падения температуры процессора нельзя судить о параметре, слишком много неизвестных. Нашли на сайте http://forum.sirius.dn.ua/ рисунок, приводящий зависимость холодопроизводительности элемента Пельтье Frost-72. График линейный, дает возможность рассчитать нужные параметры для создания своими руками холодильника.
С повышением напряжения питания до 16 В (предельно допустимое) холодопроизводительность растет параллельно. Можно немного улучшить результат. Давайте подумаем, какова производительность холодильника Стинол 102:
- Холодопроизводительность холодильной камеры – 75-100 Вт.
- Холодопроизводительность морозильной камеры – 100-120 Вт.
Какой литраж?
- Холодильная камера – 200 литров.
- Морозильная камера – 120 литров.
Видим, сколько нужно элементов Пельтье.
Не спешите складывать-отнимать сообразно цифрам 75-100 и 100-120, холодопроизводительность зависит от температуры. Но что такое ΔТ — разность температур меж пластинами.
Будем лучше отводить тепло от горячей стороны, эффективнее станет работать элемент Пельтье. Поленитесь предпринимать меры, разница температур достигнет 68 градусов Цельсия (питание 12 вольт), охлаждение прекратится. Следовательно, заранее бессильны предугадать. Предположим, комнатная температура составляет 22 градуса Цельсия, холодильной камеры — плюс 5 градусов Цельсия, при идеальном охлаждении получается мощность 38 Вт. Легко видеть: для Стинол 102 понадобится минимум два-три Frost 72.
Что касается морозильной камеры, мощность невозможно реализовать с мыслимыми потерями. Статья указанного сайта объясняет: пиковый КПД устройства равен 62% (идеальный случай), создание самодельного холодильника с точки зрения экономии электроэнергии нельзя назвать хорошей затеей. Пропадает надобность заправлять фреон, система бесшумная. Желающим построить морозильную камеру предоставим краткий расчет. Разность температур составит 22 — (-18) = 40 градусов, мощность равна 20 Вт. Закупите 6 элементов Frost 72. Давайте посмотрим в денежном выражении.
По данным сайта http://www.chipdip.ru/, один элемент Пельтье Frost 72 стоит 1500 рублей. Нужна ли морозилка за 9000 рублей (вычитая стоимость материала короба), решайте сами. Термостат понадобится. Плюс устройства: способно работать на нагрев. Просто измените полярность питания. Самодельный холодильник станет кондиционером, внутри можно греть пищу. Для режима оттаивания идеально. Кстати, факт нуждается в уточнении. Эффект Пельтье обратим. Пропуская ток в обратном направлении, достигаем нагрева. Принцип работы холодильника ограничен эффектом понижения температуры одной стороны элемента Пельтье, эффект обратим.
Сделаем корпус холодильника
Избегайте применять пенополиуретан: понадобится спецодежда. Купите баллончик утеплителя (монтажной пены). Отпадет потребность подыскивать респиратор. Пенополиуретан расширяется, набирает объем сравнительно медленно. Воздушнее материал — качественнее изоляция.
Для изоляции пенополиуретаном понадобится изготовить ящик с двойными стенками, аналогичную дверку (крышку). Непростая задача, поскольку нужно заполнить изолятором дно. Решайте сами, как лучше поступить, рекомендуем оставить технологические отверстия в сложнодоступных местах. После затвердевания пенополиуретана лишнее обрезать, ненужные дыры залатать. Решается задача утепления. Избегайте контакта полимера с продукцией.
Холодильник своими руками
Пенополиуретан заделает щели мест ввода элементов Пельтье в камеру. Идеальная изоляция, которой сложно добиться иным путем. Элементы Пельтье стоят дорого. Холодильник должен быть меньше, изоляция — лучше. Предлагаем уделить внимание Пенофолу с двухсторонним фольгированием. Наличие материала, подробности узнавайте у производителя, дилеров, берите с двухсторонним фольгированием, игнорируя сложность монтажа. Материал можно приклеить, прибивать избегайте, создаст мостики утечки тепла.
Снаружи отделываем короб пенополиуретаном, устраняя малейшие щели. Элементы Пельтье не входят внутрь отсека. Отгораживаются прокладкой пищевого алюминия. Исключит контакт пищи с пенополиуретаном, как в заводском холодильнике. Термостата рекомендуем взять обычный, пассивный, измеряющий давление. Можно купить на рынке по запросу «термостат холодильника», снять со старого оборудования. Выглядит небольшим металлическим кубиком с длинной тонкой трубкой, конец которой нужно пристыковать к холодной стороне элемента Пельтье.
Выбирайте положение чувствительного участка датчика, чтобы режимы выдерживались. Плюс в том, что такое устройство отключает в нужный момент питание, само по себе поддается настройке. Чисто пассивный элемент, как было упомянуто выше, состоящий только, сформированный мембраной и контактной группы. Конструкция герметична, не сильно задавайтесь вопросом устройства. Весь сказ, как своими руками сделать холодильник. Продукты лучше хранить по полкам, отделать нутро пищевым алюминием. Избегайте пластика.
Не забудьте заземление, не помешает установить термопредохранители в нужных местах. Рассказ, показывающий, как сделать холодильник своими руками, окончен. Надеемся, текст вышел полезным. Верим, каждый читатель сможет сделать холодильник своими руками.
