История холодильника длиннее и интереснее, чем можно предположить. Жители древнего Китая еще в 10 веке умели сохранять лед, а 500 лет спустя, жители древнего Египта и Америки научились в холодные ночи выставлять глиняные сосуды, заполненные водой на открытый воздух, для создания льда. Другие древние цивилизации Греции и Рима собирали снег в небольшие ямы и закрывали их различными материалами, чтобы предохранить таяние.
Во многих европейских странах в XVII веке для производства льда и охлаждения помещений использовали раствор из селитры. В XVIII веке распространенным был сбор ледяных блоков и упаковка их во фланель, для хранения под землей, где в таком виде лед мог выдержать несколько месяцев.
Сбор и использование льда была распространены в середине XVIII века, как в коммерческих, так и домашних надобностях. Иногда ледяные блоки отправляли на дальние расстояния. В теплые времена года, для хранения продуктов использовали холодные погреба. Были также и специальные ящики для охлаждения — деревянные ящики, покрытые оловом или цинком, пробкой, опилками или водорослями для изоляции.
Первые паровые холодильники
Концепция механического охлаждения появилась в 1720, когда шотландский врач Уильям Каллен, заметил, что сопряжение может иметь охлаждающий эффект. Первый прототип устройства, основанного на этой идее был представлен в 1748 году, испарением этилового эфира в вакууме.
В 1805 году, американский изобретатель Оливер Эванс разработал (но не построил) машину охлаждения, которая вместо летучих веществ использовала жидкости. В 1820 году еще один подход к теме высказал английский ученый Майкл Фарадей с помощью сжиженного аммиака.
Однако титул «отца холодильников» получил партнер Эванса — Джейкоб Перкинс, получивший в 1835 году патент, на применение цикла сжатия пара, с использованием жидкого аммиака. В 1842 году американский врач Джон Горри использовал разработанную им машину по изготовлению льда, которым охлаждал пациентов, больных желтой лихорадкой. Именно он получил патент по использованию метода охлаждения в медицинских целях.
Однако быстрое развитие новых устройств был связано с массовым производством пива европейскими и американскими пивоваренными заводами в конце XIX века. Первый холодильник в Нью-Йорке был установлен в 1870 году. 30 лет спустя, на рубеже веков, все пивоваренные заводы были оснащены холодильниками. За пивоварами последовали переработчики мяса — первый холодильный агрегат появился в Чикаго, в 1900 году.
Холодильники для людей
Первые бытовые холодильники начали производиться в Америке, в 1911 году. В 20-30 годах на рынке появились холодильники, производящие кубики льда. В то время диоксид серы был заменен фреоном. Однако массовое производство устройств началось только после 1945 года. Холодильники стали невероятно популярны, стали незаменимым элементом интерьера.
На этом эволюция холодильников не остановилась. В следующее десятилетие большое внимание уделялось защите окружающей среды. Разрабатывались технологии энергосберегающих устройств, и предпринимались попытки создать холодильные агрегаты, без использования хлорфторуглеродов.
Современные холодильники работают так же, как и сто лет назад — за счет испарения жидкости. Хладагент (сжиженный газ, чаще всего фреон или аммиак), расположенный внутри холодильника кипит при низкой температуре. Когда это происходит, вещество интенсивно извлекает тепло, которое в виде газа отводится в конденсатор снаружи холодильника (поэтому холодильник греется снаружи).
Безопасность холодильников
Раннее в холодильниках использовались горючие, токсичные и высоко реактивные газы и жидкости. Только в 1926 году начали использовать соединения, содержащие фториды, что сделало холодильники гораздо безопаснее. Применение хлорфторуглеродов (CFC) было популярно более пятидесяти лет, когда обнаружилось их вредное влияние на озоновый слой.
Большинство современных холодильников используется гидрофторуглероды (ГФУ), которые гораздо безопаснее, чем CFC, но по-прежнему не идеальны. Холодильники это удобный и безопасный способ хранения продуктов питания. Когда слишком тепло, в продуктах развиваются вредные бактерии, которые могут стать причиной порчи продуктов и отравлений. Холодильник должен быть настроен минимум на 4,4 градуса по Цельсию.
Холодильники будущего
Новые полупроводниковые и магнитные технологии это будущее систем охлаждения холодильников. Традиционные холодильники, основаны на компрессорах, которые генерируют много тепла и отдают его в помещение. Полупроводниковые используют всю поверхность устройства, чтобы медленно рассеивать тепло, что не приводит к росту температуры в помещении, а поверхность холодильника холодная на ощупь. Эти устройства не содержат вредные материалы и работают совершенно бесшумно.
На очереди холодильники использующие магниты, основанные на магнитокалорическом эффекте открытом в 1917 году, франко-швейцарским дуэтом физиков — Пьером Вайсом и Аугусто Пиккардом. Магнитокалорический эффект это явление, при котором материал резко снижает свою температуру при прохождении через переменное магнитное поле. Этот процесс не требует использования механических деталей и применения газов, вредных для окружающей среды.
