1887. gadā Parīzē notikušajā Vispasaules izstādē pirmo reizi tika parādīts absorbcijas ledusskapis. Tas bija lielgabarīta skapis ar ledusskapja nodalījumu, kas, ņemot vērā mūsdienu standartus, bija niecīgs. Karstā laikā pārtiku var saglabāt svaigu līdz pat divām vai trim dienām! Tolaik tas šķita kā brīnums, lai gan ledusskapī vēl nebija izgudrots ledusskapis, kas uzturētu nemainīgu temperatūru.
Starp pagātni un nākotni
Gadiem ejot, apstākļi mainījās, un sensacionālais skapis kļuva par vienu no būtiskākajām lietām.
Taču gadu desmitiem pēc tam mājas ledusskapis ir tikai iemācījies turēt vairāk savā dzemdē. Tas bija pagrieziena punkts, kad Candy izstrādātāji pirmo reizi aprīkoja ledusskapja durvju iekšējo paneli ar ērtiem maziem plauktiem. Un vēl, gadu desmitiem vēlāk, ir automātiskā iztvaicētāja atkausēšanas funkcija un papildu iztvaicētāja bezsalšanas režīms.
Dramatiskas pārmaiņas mājsaimniecības saldēšanas nozarē notiek tik strauji, ka mēs tām tik tikko paspējam sekot līdzi.
Un nav tālu laiks, kad, visticamāk, vairs nebūs nepieciešams uzkrāt vai uzglabāt pārtiku. Un ledusskapji varētu pavisam izzust no mūsu ikdienas dzīves. Jo katrā netālu esošajā “viedajā mājā” nanotehnoloģijas darbosies “viedajā virtuvē”, lai audzētu jebkuru olbaltumvielu un citas svaigas uzturvielas līdz pat vakariņu galdam.
Vēl jo vairāk tāpēc, ka kopš 20. gadsimta 70. gadiem augošajai nanotehnoloģiju zinātnei ir pievienojusies klonēšanas tehnoloģija. Biogeneratorā ir viegli ieprogrammēt mūsu garšas preferences, kaloriju daudzumu, vitamīnu un mikroelementu saturu. Kā izskatītos šis biogenerators? Vai jums neradīsies nostaļģija pēc jauka, trekna, rūcoša ledusskapja??
Šodien joprojām ir kopā ar mums. Mūsdienās tā joprojām ir pirmās nepieciešamības sastāvdaļa katrā virtuvē. Un tas ir prieks.
Magnētiskā jauda visu sasaldē
ASV Enerģētikas departamenta Amesa laboratorijā tika uzbūvēts pasaulē pirmais magnētiskais ledusskapis. Tās funkcijas pamatā ir noteiktu sakausējumu spēja sakarst, kad magnētiskā lauka stiprums palielinās, un atdzist, kad tas samazinās.
Lai gan šis fenomens tika atklāts vairāk nekā pirms 80 gadiem, praktisku pielietojumu tas atrada tikai tagad. Inženieri ir pārliecināti, ka uz šo tehnoloģiju balstīti ledusskapji un gaisa kondicionēšanas sistēmas tirgū varētu parādīties tuvāko gadu laikā. Jau darbojas jauna tipa magnētiskās saldēšanas iekārtas prototipi.
Iespējams, ka tuvākajā nākotnē pārtika tiks atdzesēta uz rotējoša metāla diska, pastāvīga magnēta un neliela ūdens daudzuma. Kā tas darbosies?
Plakans metāla disks griežas starp pastāvīga magnēta poliem tā, ka tikai daļa diska katru reizi nonāk magnētiskajā laukā, bet pārējā daļa atrodas ārpus tā. Kad šī daļa tiek iestumta magnētiskā lauka zonā, diska materiālā esošie mazie bipolārie magnēti izkārtojas gar lauka līnijām, un diska temperatūra šajā vietā paaugstinās. Izveidoto siltumu izvada ūdens, kas cirkulē šajā zonā.
Kad šī diska daļa atstāj magnētisko lauku, tajā esošos magnētus vairs netur tā lauka līnijas, un tie atkal nejauši pagriežas, patērējot siltumenerģiju un tādējādi atdzesējot disku zem tā apkārtējās vides temperatūras. Tas arī atdzesē ūdeni, kas tiek mazgāts sekundārajā kontūrā. Šis atdzesētais ūdens tiek izmantots kā dzesēšanas aģents jaunajā magnētiskajā ledusskapī.
Lai uzlabotu magnētiskās dzesēšanas efektivitāti, pētnieki meklē optimālu materiālu diskam. Pašlaik ekspluatācijā esošajā prototipā tiek izmantots disks, kas izgatavots no gadolīnija – retzemju metālu savienojuma, ko izmanto videomagnetofonu ieraksta galviņās. Tiek iegūti lētāki materiāli.
Magnētisko ledusskapju ekspluatācija jebkurā gadījumā būtu lētāka, tie būtu videi draudzīgāki to aukstuma aģents ir parasts ūdens un gandrīz bez trokšņa. Laiks rādīs, vai tās būs paralēleipēdiskas, cilindriskas vai sfēriskas formas. Drīzumā gaidāms.
Aukstums nāks no saules?!
Papildus klasiskajai kompresijas dzesēšanas metodei pasaulē jau sen paralēli tiek izmantota arī termoelektriskā dzesēšanas metode. Jau 19. gadsimtā tika atklāts, ka no dažādiem materiāliem izgatavotu vadītāju savienojums atkarībā no strāvas virziena atdziest vai sakarst, kad plūst līdzstrāva “Peltjē efekts” . Taču šis efekts bija vājš un tikai zinātniski nozīmīgs.
Tikai tad, kad sāka plaši izmantot pusvadītāju materiālus, šo fizikālo efektu bija iespējams pielāgot praktiskai izmantošanai.
Termoelektriskie ledusskapji ir pazīstami jau vairākus gadu desmitus, taču pat mūsdienās ir diezgan daudz cilvēku, kas par tiem nekad nav dzirdējuši. Šādi ledusskapji tiek izmantoti šaurā zonā. Runa ir par to, ka pagaidām nav iespējams sasniegt tādu pašu dzesēšanas kameras izmantojamo tilpumu, kāds ir kompresijas ledusskapjiem.
Tāpēc galvenokārt termoelektriskie ledusskapji ir neliela izmēra ierīces, ko darbina no automašīnas akumulatora. Reizēm tās var darbināt ar saules enerģiju. Interesants paradokss: saule rada aukstumu!
Pārnēsājamie termoelektriskie dzesētāji arī ir diezgan mazi, taču tos var pieslēgt gan pie 12 voltu akumulatoriem, gan 220 voltu elektrotīkla. Mājās tos sauc par dzesētājiem. Lielākā daļa dzesētāju ir veidoti kā izolēta lāde ar eņģēm aizveramu vāku. Tām ir rokturi vai riteņi transportēšanai.
Tomēr dzesētāju nelielo tilpumu var uzskatīt arī par vietas taupīšanas iezīmi. Termoelektriskais princips ļauj izgatavot ledusskapjus, ko var viegli ievietot pat kabatā piemēram, zāļu dzesēšanai . Mūsu aizsardzības rūpniecība piedāvā kompaktus dzesētājus, piemēram, vienas alus kārbas dzesēšanai. Tie ir piestiprināti pie vadītāja paneļa automašīnā.
Tie ir uzticami un klusi, jo tajos nav kustīgu detaļu, turklāt tie ir gandrīz neiznīcināmi un videi draudzīgi nav nepieciešama aukstuma gāze . Tos var novietot uz sāniem vai otrādi – kā jums ērtāk, un tie darbosies droši, izturot grūtus braucienus pa nelīdzenu apvidu. Neviens kompresijas ledusskapis nevarētu izturēt šādu ļaunprātīgu izmantošanu.
Trūkumi ir dzesētāja zemā efektivitāte tikai 16-17 % un temperatūras nestabilitāte dzesētāja iekšpusē, kas ir tieši atkarīga no apkārtējās vides temperatūras. Karstā laikā dzesēšana ir ļoti vēlama.
Taču termoelektriskā dizainā ir arī azarts. Kā minēts iepriekš, termoelektriskais efekts var izraisīt ne tikai dzesēšanu, bet arī sildīšanu. Tas ir atkarīgs no strāvas virziena. Pārslēdzot kontaktus ar slēdzi, dzesētājs kļūst par sildītāju tajā ievietotajiem atdzesētajiem pārtikas produktiem vai, piemēram, bērnu pārtikas pudelītēm . Ļoti ērts ceļā vai piknikā.
Caurspīdīgas durvis novērš siltuma iekļūšanu
Tagad ir pieejami jauni ledusskapju modeļi ar stikla durvīm. Šķietami nekas jauns, ledusskapji ar stikla durvīm jau sen tiek izmantoti tirdzniecībā. Taču galvenais ir tas, ka tās nav tikai stikla durvis, bet gan stikla bloks ar trīskāršu vakuumu. Piemēram, tādas, kādas tiek ieliktas mūsdienīgos hermētiskos logos.
Ir konstatēts, ka tas izolē durvis ievērojami labāk nekā tradicionālie porainie izolācijas materiāli. Rezultātā šāds dzesētājs patērē mazāk enerģijas nekā 60 W spuldze!
Durvju caurspīdīgums palielina arī ekonomisko efektivitāti. Ja parasti, atverot ledusskapi, mēs kādu brīdi izklaidīgi meklējam, kas mums nepieciešams, tad stikla durvis ļauj mums iepriekš “paredzēt” vajadzīgo iepakojumu un pēc tam atvērt ledusskapi. laiks, kurā durvis paliek atvērtas, tiek saīsināts vairākas reizes.
Latvijas tirgū ledusskapjus ar stikla durvīm jau piedāvā Vācijas uzņēmums Gaggenau.
Vairāk iekšienē, mazāk ārā
Ķermeņa cilindriskā forma tika nopietni apspriesta sadzīves ledusskapju izstrādes sākumā. Daudzi cilvēki bija tikai uzjautrināti, bet patiesībā šī ideja ir pilnīgi loģiska praksē.
Pirmkārt, jo energoefektīvāks ir ledusskapis, jo mazāka ir ledusskapja virsmas laukuma attiecība pret tīro tilpumu. Tas nozīmē, ka, jo mazāks ir virsmas laukums pie viena un tā paša tilpuma, jo mazāk rodas dzesēšanas zudumi, izstarojot no virsmas, un jo mazāk enerģijas ir nepieciešams tās darbībai, ja visi pārējie apstākļi ir vienādi.
Piemēram, ja par mērvienību uzskatām kuba tilpumu, bet par tā virsmu – 100 %, tad tāda paša tilpuma paralēleipēdam ar malu attiecību 0,7h0,7h2,1 ļoti izplatītas ledusskapja proporcijas nosacītā virsma būs 114 %. Tas nozīmē, ka šis paralēlesprofils zaudēs par 14% vairāk aukstuma nekā kubs.
Savukārt cilindram, kura diametra un augstuma attiecība ir 0,9 pret 1,58 kas arī ir pieņemama proporcija ledusskapim , ir parastā virsmas platība 96 %, un tas zaudē aukstumu par 4 % mazāk nekā kubs un par 18 % mazāk nekā paralēlcilindrs. Jums varbūt nešķiet, ka tas ir daudz, taču, strādājot 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā un visu gadu, jūs varat ietaupīt ļoti daudz naudas.
Turklāt kubveida, cilindra vai lodveida ledusskapji un kāpēc ne?? būs vieglāki un izmantos mazāk materiāla nekā tāda paša lietderīgā tilpuma paralēlcauruļveida ledusskapji-saldētavas.
Un lodītei būs vismazākais iespējamais virsmas laukums, kas ir 81% no kuba virsmas…
Kāpēc eskimosi būvē ledus mājas puslodes formā??
Šo matemātisko secinājumu var skaidri redzēt dabā un daudzu mums apkārt esošo dabas veidojumu formā, sākot ar planētām, zvaigznēm un mūsu sauli un beidzot ar āboliem, arbūziem un citiem sfēriskiem augļiem. Eskimosi savas ledus mājas intuitīvi būvē puslodes formā, lai tās zaudētu pēc iespējas mazāk siltuma no iekšpusē degošā pavarda…
Tātad termofizikāli visracionālākā ledusskapja konstrukcija ir lodveida ledusskapis! Taču neviens nevarēja izdomāt, kā vislabāk izmantot šāda ledusskapja iekšējo tilpumu un kur izvietot durvis…
Nākamā ļoti ekonomiskā konstrukcija ir cilindrs ar eliptisku vai apaļu šķērsgriezumu. Jūs piekritīsiet, ka tas ir diezgan pieņemams dzīves apstākļiem, taču ilgu laiku cilindriskā ledusskapja izskatu ierobežoja mūsu virtuves konservatīvais dizains, kur viss ir pakļauts taisnām līnijām. Tāpēc ir reproducēti un joprojām tiek reproducēti taisnstūra paralēleipēda modeļi, kas ir vienādi divos virzienos un no enerģijas viedokļa ir viszaudīgākā forma.
“Lazy Susan ir kļuvusi par galveno tendenci
Tikai pēc simts gadu ilgas domāšanas par šo grūtību pārvarēšanu cilindriskie ledusskapji ir parādījušies masveida pārdošanā! Šodien, piemēram, tos ražo amerikāņu korporācija Equator.
68 collas 170 cm augstumā un 30 collas 75 cm diametrā atveres izmērs ir 39 collas jeb 97,5 cm. Šī modeļa ledusskapja nodalījuma neto tilpums ir 242,3 litri un saldētavas nodalījuma tilpums ir 83,1 litrs. Nav slikti! Tradicionālās taisnstūra formas ledusskapja ar šādu plašumu izmēri ir 186x60x60 cm.
Cilindriskie ledusskapji ir ne tikai energoefektīvāki, bet arī vieglāki un lētāki tiem izmanto mazāk materiālu . Cilindriska korpusa izgatavošana ir tehnoloģiski modernāka un lētāka nekā taisnstūra korpusa izgatavošana.
Saldēšanas kamera šajā modelī ir uzstādīta apakšā, un tai ir atsevišķs kompresors. Ātras sasaldēšanas režīms ļauj pagatavot ledus kubiņus mazāk nekā stundas laikā.
Cilindriskajam ledusskapim ir rotējošs bīdāms “Lazy Susan” tipa stikla plaukts. Šis vārds ir pazīstams ikvienam amerikāņu salona un bāra apmeklētājam. Tur nosaukums ir dots rotējošai ierīcei, kas aizstāj gauso ēdiena šķīvju dozatoru.
Cilindriskā ledusskapja rotējošie plaukti atvieglo piekļuvi vajadzīgajam saturam, bet rūdīta stikla durvis nodrošina skaidru skatu uz visu saturu.
Bio saldētavas koncepcija
Neparastā saldētava darbojas pavisam citādi nekā parastie modeļi – tā ir četras reizes mazāka nekā parastie modeļi un atdzesē, izmantojot biopolimēra gelu. Gēls bez smaržas un bez lipīguma apņem ēdienu kā kapsulā.
Tas ir četras reizes mazāks par parasto ledusskapi un atdzesē, izmantojot biopolimēra gelu. Tā vietā, lai ierasto produktu novietotu plauktos, bez smaržas, nelipīgs gēls ieskauj ēdienu, it kā ieskapsulējot to.
Nav durvju, plauktu vai motora pārtikas produktu uzglabāšanai; 90 % no visa ledusskapja tilpuma var izmantot uzglabāšanai. Ēdiens saglabā savu dabisko garšu un aromātu. Pārtikas produkti neizžūst, jo nav konvekcijas.
Biofridge darbības princips: neredzamā infrasarkanā starojuma pārvēršana redzamajā gaismā. Tas atdziest, absorbējot siltuma enerģiju un izstarojot to citā viļņu garuma diapazonā. Tas pats princips tiek izmantots arī kosmosa kuģa “Space Shuttle” paneļiem.
Dzesēšanas procesam nav nepieciešama enerģija. Ēdieni tiek iegremdēti želejā. Spēcīgā virsmas spraiguma dēļ katram produktam ir atsevišķs apvalks. Ledusskapja forma var atšķirties atkarībā no tā, kā tas ir piepildīts. Jo vairāk pārtikas produktu tajā ir, jo vairāk vietas tas aizņem. Kubatūru var palielināt līdz pat 300%.
Var novietot gan horizontāli, gan vertikāli un pat pie griestiem. Tā regulējamie izmēri ļauj to pielāgot jebkurai mājai. Durvju atvēršanai nav nepieciešama vieta, nav nepieciešams tīrīt skapi, un, pats galvenais, tas patērē mazāk elektroenerģijas. Bio saldētava aizņem tikai nelielu daļu no sava priekšgājēja telpas. Pat nosaukums “ledusskapis” tam vairs neder; tas vairāk atgādina ledusskapi.
Dzesēšanas procesu pavada spīdošs gels, ko sauc par luminiscenci. Ierīces darbība kļūst par aizraujošu izrādi.
Kopsavilkums:
– Lai atdzesētu ēdienu, nav nepieciešama enerģija;
– Unikāls dizains – 4 reizes mazāks par parasto ledusskapi un maina formu atkarībā no slodzes
– Tā ir bez plauktiem un durvīm, un to var novietot gan vertikāli, gan horizontāli;
– Želeja nav lipīga un bez smaržas;
– Liela blīvuma krātuve – tilpums tiek izmantots maksimāli;
– Ēdiens vienmēr ir redzams un viegli pieejams;
– Pilnīgi klusa darbība bez kustīgām daļām.
Vai alternatīvie ledusskapji ir laba izvēle, ja vēlos ilgāku dzesēšanas laiku un vēlējos ietaupīt enerģiju? Vai tie ir droši un uzturīgi? Kādi ir to priekšrocības un trūkumi? Vai tos ir viegli uzstādīt un uzturēt? Es vēlētos uzzināt vairāk par alternatīvajiem ledusskapjiem, pirms izlemšu iegādāties vienu. Paldies!