Frigidere și Congelatoare

Efectele frigului asupra omului şi asupra produselor alimentare a fost constatat din

cele mai vechi timpuri. Încă din antichitate, în zonele cu climă caldă, s-au utilizat zăpada şi

gheaţa din munţi pentru "condiţionarea aerului" şi pentru păstrarea alimentelor.

Aplicaţiile frigului, ca metodă de conservare, datează din timpuri imemoriale.

Eficienţa frigului din acest punct de vedere a fost demonstrată prin descoperirea în zonele

frigului veşnic, a unor corpuri de animale (mamuţi) perfect conservate pe durata a mii de ani.

În secolul XVIII se cunoşteau deja circa 10-15 amestecuri pentru scăderea

temperaturii. Ca exemplu clorura de calciu (CaCl2) în amestecată cu zăpadă permite scăderea

temperaturii până la –32,8°C.

Producerea frigului artificial a început relativ recent şi câteva dintre cele mai

importante repere cronologice pot fi considerate următoarele:

- 1748 William Cullen de la Universitatea din Glasgow, Scoţia, realizează prima

demonstraţie de producere a frigului artificial, prin evaporarea unui agent

termodinamic în vid parţial (sub depresiune);

- 1805 Oliver Evans din Philadelphia, statul Pensylvania, S.U.A., realizează un

sistem de răcire în circuit închis, prin comprimare de vapori;

- 1844 John Gorrie din Florida, S.U.A., descrie într-o lucrare maşina produsă de el

pentru producerea de gheaţă şi aer rece necesare spitalului său. Această maşină

poate să fie considerată prima din lume destinată răcirii şi producerii aerului

condiţionat;

- 1859 Ferdinand Carré din Franţa, realizează prima maşină din Europa, destinată

producerii de gheaţă, funcţionând însă pe un alt principiu, cel al absorbţiei;

- În a doua jumătate a secolului XIX, producţia frigului artificial este caracterizată

de un avânt deosebit. Astfel, în această perioadă se instalează primele instalaţii

frigorifice pe nave, aceste echipamente fiind destinate transportului de carne din

Australia şi Argentina, spre Europa. Probabil, marinarii acestor nave au fost primii

oameni care au consumat carne congelată;

- 1929 Clarence Birdeye din S.U.A., realizează pentru prima dată congelarea de

produse perisabile;

- După al doilea război mondial se extinde mult industria conservării prin frig, apar

numeroase utilaje şi procedee noi.

Scopul refrigerarii

Principalul motiv pentru care exista frigiderele este acela de a pastra alimentele reci. Temperaturile scazute mentin alimentele proaspete mai mult timp. Ideea de baza a inghetarii este de a incetini activitatea bacteriilor (continute de toate alimentele), astfel incat acestea sa nu altereze rapid mancarea. De exemplu, laptele se altereaza in doar doua-trei ore daca este tinut in bucatarie, la temperatura camerei. Insa, prin reducerea temperaturii laptelui, acesta ramane proaspat timp de o saptamana sau doua. Inghetand laptele, putem opri activitatea bacteriei, acesta putand rezista chiar si cateva luni. Refrigerarea si inghetarea sunt doua dintre cele mai cunoscute metode de a conserva alimentele.

Componentele unui frigider

Asa cum am vazut in introducere, ideea de baza a functionarii unui frigider este folosirea evaporararii unui lichid pentru a absorbi caldura. Lichidul utilizat se evapora la temperatura foarte scazuta, creand, astfel, temperaturi de inghet in interiorul frigiderului. Punand pe piele refrigerent (cu siguranta, nu este o idee buna), pielea va ingheta in timp ce lichidul se evapora.

Exista 5 componente de baza ale unui frigider (sau aparat de aer conditionat):

• Compresor

• Tevi pentru interschimb de caldura - tevi curbate aflate in exteriorul unitatii

• Valva de expansiune

• Tevi pentru interschimb de caldura - tevi curbate aflate in interiorul unitatii

• Refrigerent - lichid ce se evapora in interiorul frigiderului pentru a crea temperaturi scazute

Multe instalatii industriale folosesc amoniacul pur drept refrigerent. Amoniacul pur se evapora la -27˚F ( sau -32˚C ).

In esenta, mecanismul unui frigider functioneaza astfel :

• Compresorul comprima gazul refrigerent. Aceasta duce la cresterea presiunii refrigerentului si temperatura , astfel incat tevile aflate in exteriorul frigiderului permit refrigerentului sa disipe caldura acumulata prin presurizare.

• In timp ce se raceste, refrigerentul se condenseaza in stare lichida si curge prin valva de expansiune.

• Curgand prin valva de expansiune, refrigerentului lichid i se permite sa treaca dintr-o zona intens presurizata spre o zona unde presiunea este scazuta, astfel se extinde si se evapora . In timpul evaporarii, absoarbe caldura, lasand interiorul frigiderului rece.

• Tevile curbate din interior permit refrigerentului sa absoarba caldura. Apoi, ciclul se repeta.

Agregate frigorifice ermetice

Din punct de vedere functional, agregatele frigorifice ale frigiderelor sau congelatoarelor casnice nu se deosebesc de masinile frigorifice industriale, deosebirea de acestea fiind doar de natura constructiva.

Componentele in miscare ale agregatului frigorific, electromotorul si compresorul, cuplate intre ele, se gasesc intr-o cutie metalica comuna. Rotorul electromotorului este presat direct pe arborele compresorului pe care il pune in miscare fara un alt mijloc intermediar.

Carcasa ( capsula ) motor-compresor este sudata ermetic, conductele si aparatele schimbatoare de caldura ( vaporizator, condensator ) fiind racordate intre ele prin lipire ( cositorire ).

Productia agregatelor frigorifice ermetice impune un nivel de tehnicitate ridicat. Componentele in miscare ale compresorului trebuie realizate cu mare precizie si cu suprafete foarte fin prelucrate. Se acorda o atentie deosebita degresarii si curatarii unor repere, protectiei contra coroziunii si murdaririi. Agregatul frigorific in ansamblu, ca si fiecare componenta in parte, se supune unor probe si verificari repetate.