Alternative køleskabe

Den første udstilling af et absorptionskøleskab til husholdningsbrug på verdensudstillingen i Paris i 1887. Det var et omfangsrigt kabinet med et køleskab, der var meget lille efter nutidens standarder. Maden kan holde sig frisk i varmt vejr i op til to eller endda tre dage! Det føltes som et mirakel dengang, selv om det aldrig rigtig havde været muligt at holde temperaturen i et køleskab konstant.

Mellem fortid og fremtid

I årenes løb har omstændighederne ændret sig, og det sensationelle skab er blevet en af vores grundlæggende nødvendigheder.

Men i årtier derefter har det hjemlige køleskab blot lært at rumme mere i sit skød. Det var en milepæl, da Candy-udviklerne for første gang forsynede køleskabets inderdørspanel med nyttige hylder. Og årtier senere blev der tilføjet en automatisk afrimning af fordamperen og en frostfri fordampertilstand som ekstraudstyr.

Dramatiske ændringer inden for køling i hjemmet sker så hurtigt, at vi knap nok kan følge med.

Og der er ikke langt til den tid, hvor der sandsynligvis ikke længere vil være behov for at samle og opbevare mad derhjemme. Og køleskabe forsvinder måske helt fra vores liv. Fordi i hvert “smart hjem” i en ikke alt for fjern fremtid vil der være nanoteknologi i det “smarte køkken” til at dyrke alle proteiner og andre friske næringsstoffer direkte til middagsbordet.

Dette gælder så meget desto mere, fordi den nye videnskab, nanoteknologien, der er opstået siden 1970’erne, nu er blevet suppleret af kloningsteknologien. Vores smagsløg, kalorier, vitaminer og mineraler – alt sammen let programmeret i en biogenerator. Sådan skal biogeneratoren se ud? Gør det ikke dig nostalgisk efter et dejligt, fedt, rumlende køleskab??

Han er stadig hos os i dag. I dag er det stadig det vigtigste produkt i ethvert køkken. Og det er dejligt.

Magnetisk kraft fastfryser alt

Det første magnetiske køleskab i verden blev bygget i Ames-laboratoriet i det amerikanske energiministerium. Den fungerer på grundlag af visse legeringers evne til at varme op, når magnetfeltets styrke øges, og køle ned, når den falder.

Selv om det blev opdaget for mere end 80 år siden, er det først nu ved at blive brugt i praksis. Ingeniørerne er overbevist om, at køleskabe og klimaanlæg baseret på denne teknologi kan være tilgængelige i løbet af de næste par år. Der findes allerede eksempler på en ny type magnetiske frysere, der fungerer.

Det varer måske ikke længe, før maden vil blive kølet af en roterende metalskive, en permanent magnet og lidt vand. Hvordan det vil blive gjort?

En flad metalskive roteres mellem polerne på en permanentmagnet, så kun en del af skiven magnetiseres, mens den resterende del forbliver uden for feltet. Når denne del skubbes ind i det magnetiske feltområde, danner små bipolære magneter i skivematerialet en linje langs feltlinjerne, og temperaturen på skiven stiger på dette punkt. Den genererede varme afledes af det vand, der cirkulerer i dette område.

Når denne del af disken bevæger sig ud af magnetfeltet, holdes magneterne i den ikke længere fast af dens feltlinjer, og de folder sig tilfældigt ud igen, hvilket forbruger varmeenergi og afkøler disken til under omgivelsestemperaturen. Det afkøler også vandet, som vasker det i det sekundære kredsløb. Det afkølede vand bruges som kølemiddel i det nye magnetiske køleskab.

For at øge effektiviteten af den magnetiske køling søger forskerne efter det bedst mulige materiale til drevet. Den prototype, der er i drift nu, bruger en skive af gadolinium, et sjældent jordartsmetal, der nu bruges til optagehoveder i videobåndoptagere. Der vælges billigere materialer.

Magnetkøleskabe er under alle omstændigheder billigere i drift, er miljøvenlige kølemidlet er almindeligt vand og næsten lydløse. Tiden vil vise, om de vil være parallelepipediske, cylindriske eller sfæriske i form. Kommer snart.

Kulden vil komme fra solen?!

Ud over den klassiske kompressionskølemetode har den termoelektriske køleeffekt længe været anvendt parallelt i verden. Allerede i det 19. århundrede opdagede man, at krydset mellem ledere af forskellige materialer, når der løber en elektrisk jævnstrøm, afkøles eller opvarmes afhængigt af strømretningen “Peltier-effekten” . Men effekten var kun af mindre videnskabelig interesse.

Først med den udbredte anvendelse af halvledermaterialer har det været muligt at tilpasse denne fysiske effekt til praktisk brug.

Termoelektriske kølere har eksisteret i årtier, men selv i dag er der mange, der aldrig har hørt om dem. Det skyldes, at sådanne køleskabe anvendes i et snævert område. Det er nemlig endnu ikke lykkedes at opnå det samme volumen i kølerummet som i kompressionskøleskabe.

De fleste termoelektriske køleapparater er derfor bygget som beskedne apparater, der drives af et bilbatteri. I nogle tilfælde kan de være solcelledrevne. Her er et sjovt paradoks: solen skaber kulde!

Bærbare termoelektriske køleapparater er også små, men de kan tilsluttes både et genopladeligt batteri 12 V og en 220 V-netforsyning. De kaldes i daglig tale for køleapparater. De fleste kølebokse er udformet som en isoleret kiste kiste med et hængslet låg. De har håndtag eller hjul til transport.

Køleres lille volumen kan imidlertid præsenteres til fordel for kompakthed. Det termoelektriske princip gør det muligt at skabe et køleskab, der nemt kan ligge i lommen f.eks. til køling af medicin . Vores forsvarsindustri tilbyder kompakte kølebokse til køling af f.eks. en enkelt dåse øl. Disse er monteret i nærheden af førerens instrumentbræt i bilen.

Kølerne er pålidelige og lydløse takket være fraværet af bevægelige dele, har praktisk talt en evig levetid og er miljøvenlige ingen kølemiddelgas nødvendig . Du kan placere dem sidelæns eller på hovedet – uanset hvad du ønsker, de fungerer pålideligt og kan klare en tur i ujævnt terræn. Intet kompressionskøleskab er designet til at modstå misbrug.

Ulemperne er den lave effektivitet kun 16-17% og ustabiliteten i temperaturen inde i køleren – den afhænger direkte af den omgivende temperatur. I varmt vejr lader køling meget tilbage at ønske.

Men der er en særlig appel i det termoelektriske design. Som allerede nævnt kan den termoelektriske effekt ikke kun forårsage afkøling, men også opvarmning. Det afhænger af strømretningen. Du skal blot dreje på kontakten, og dit køleskab bliver et varmelegeme til afkølede måltider eller f.eks. flasker med babymad . Meget praktisk på vejen eller på en picnic.

Gennemsigtige døre overfører ikke varme

Nu er der nye køleskabsmodeller med glasdør. Køleskabe med glasdøre er tilsyneladende ikke noget nyt, men har været anvendt i handelen i lang tid. Men det er lige det, der er sagen – det er ikke bare en glasdør, det er en tredobbelt vakuumisoleret dør. Ca. det samme som i moderne hermetiske vinduer.

Det har vist sig at give en væsentlig bedre dørisolering end traditionelle porøse isoleringsmaterialer. Som følge heraf bruger et sådant køleskab mindre elektricitet end en 60 W pære!

Gennemsigtighed i døren øger også den økonomiske effektivitet. Mens det normalt tager lidt tid at lede efter det, man skal bruge, når man åbner køleskabet, kan man med glasdøren “se” den ønskede pakke på forhånd og først derefter åbne køleskabet. Den tid, som døren forbliver åben, er reduceret med flere gange.

På det Danske marked er køleskabe med glasdørs-glasruder allerede præsenteret af det tyske firma Gaggenau.

Mere ind, mindre spild

I de tidlige dage af udviklingen af køleskabe til husholdningsbrug blev den cylindriske form diskuteret seriøst. Mange mennesker var kun morsomme, men faktisk er ideen fuld af dyb praktisk fornuft.

Til at begynde med gælder det, at jo mere energieffektivt et køleskab er, jo mindre er dets overflade/volumen-forhold. Det vil sige, at jo mindre overfladen er ved samme volumen, jo mindre genereret kulde går tabt på grund af stråling fra en overflade, og jo mindre energi kræves der til driften, når alle andre betingelser er ens.

Hvis man f.eks. tager kubens volumen som enhed og tager kubens overflade som 100 %, vil et parallelepiped med samme volumen, men med et størrelsesforhold på 0,7×0,7×2,1 meget udbredte proportioner af et køleskab have en teoretisk overflade på 114. Og det betyder, at et sådant parallelepiped vil miste 14% mere kulde end en terning.

Og en cylinder med et forhold mellem diameter og højde på 0,9 og 1,58 det er også et acceptabelt forhold for køleskabet har en betinget overflade på 96 % og vil miste kulde 4 % mindre end en terning og 18 % mindre end en parallelepipedisk. Tilsyneladende ikke meget, men i tilfælde af døgn- og helårsdrift er det en ret stor besparelse.

Desuden er der køleskabe i form af en terning, en cylinder, en kugle og hvorfor ikke?? vil være lettere og bruge mindre materiale end en parallelepipedisk fryser med samme effektive volumen.

Og kuglen vil have det mindst mulige overfladeareal, svarende til 81% af en ternings overflade…

Hvorfor eskimoer bygger ishuse i en halvkugle?

Denne matematiske konklusion kan tydeligt ses i naturen og i formen af mange naturlige formationer omkring os, lige fra planeter, stjerner og vores sol til æbler, vandmeloner og andre kugleformede frugter. Eskimoerne bygger intuitivt deres ishuse-icler halvkugleformede, så de mister så lidt varme som muligt fra den brændende ildsted indeni…

Så den mest rationelle konstruktion af et køleskab ud fra et termisk fysik synspunkt er et kugleformet køleskab! Men ingen har endnu ikke kunnet opfinde den bedste måde at udnytte det indre sfæriske volumen i et sådant køleskab og døren til et sådant køleskab på…

Den næste meget økonomiske konstruktion er en cylinder med ellipseformet eller cirkulært tværsnit. Du er måske enig i, at dette er helt acceptabelt i et husholdningsmiljø, men i lang tid blev det cylindriske køleskab bremset af det konservative, lige design i vores køkkener. Derfor blev og bliver modeller i form af et rektangulært parallelepiped, der er lige i to retninger, og som er de mest tabsgivende ud fra et energimæssigt synspunkt, gentaget og gentages fortsat.

“Lazy Susan er blevet mainstream

Og så er der ikke hundrede år af overvejelse af denne ballade gået, og cylindriske køleskabe er dukket op på massesalg! I dag fremstilles de f.eks. af det amerikanske Equator Corporation.

Med en højde på 170 cm 68 tommer og en diameter på 75 cm 30 tommer med døren åben, måler den 97,5 cm 39 tommer . Denne model har en nyttig kapacitet på 242,3 liter køleskabsplads og 83,1 liter fryserplads. Ikke dårligt! Et traditionelt rektangulært køleskab med en sådan kapacitet har dimensionerne 186x60x60 cm.

Cylindriske køleskabe er ikke kun mere økonomiske med hensyn til strømforbrug, men også lettere og billigere de bruger mindre materiale . Det cylindriske karosseri er mere teknologisk avanceret og billigere end et rektangulært karosseri.

Fryserummet er monteret i bunden på denne model og har en separat kompressor. Hurtig frysefunktion til at lave isterninger på mindre end en time.

Cylindriske køleskabe har glashylder af typen “Lazy Susan”, som kan drejes og skydes ud. Et navn, som enhver amerikansk saloongænger kender. Her er navnet givet til det roterende apparat, der erstatter den langsomme madtallerkens dispenser.

De roterende hylder i det cylindriske køleskab gør det nemt at få adgang til de fødevarer, du har brug for, og det hærdede glas, som de er lavet af, giver et praktisk overblik over hele køleskabets indhold.

Konceptet med en biokøler

Den usædvanlige fryser fungerer helt anderledes end konventionelle modeller – den er fire gange mindre end en konventionel fryser og køler ved hjælp af bio-polymer gel. I stedet for den sædvanlige hyldeplads omslutter den lugtfri, ikke-klæbende gel maden, som om den var indkapslet.

Det er fire gange mindre end konventionelle køleskabe og køler ved hjælp af gel af biopolymer. I stedet for den sædvanlige placering på hylderne omslutter den lugtfri, ikke-klæbende gel maden som om den indkapsler den.

Manglen på døre, hylder og en motor gør det muligt at bruge 90 % af hele køleskabets volumen til opbevaring af mad. Maden bevarer sin naturlige smag og aroma. Ingen mad tørrer ud, fordi der ikke er nogen konvektion.

Biofridge’s funktionsprincip: omdannelse af usynlig infrarød stråling til synligt lys. Den afkøles ved at absorbere varmeenergi og udsender den i et andet bølgelængdeområde. Det samme princip anvendes på rumfærgens rumfærgeforinger.

Ingen energikrævende køleproces. Maden synker ned i gelen. Stærk overfladespænding skaber en separat kapsel for hvert produkt. Køleskabets form kan tilpasses køleskabets indhold. Jo mere mad den indeholder, jo mere plads fylder den. Brugsvolumen kan øges med op til 300 %.

Køleskabet kan installeres enten horisontalt eller vertikalt og endda på loftet. Dens justerbare dimensioner gør den tilpasningsdygtig til enhver bolig. Desuden er der ikke brug for plads til at åbne døren, interiøret skal ikke rengøres, og vigtigst af alt, det bruger mindre elektricitet. Et Bio-køleskab fylder kun en brøkdel af pladsen i forhold til sin forgænger. Selv navnet “køleskab” passer ikke længere; det er snarere et kølebad.

Køleprocessen ledsages af en glødende gel-luminescens. Apparatets drift bliver et fascinerende skuespil.

Resumé:

– Der er ikke brug for energi til at køle maden;

– Det specielle design er fire gange mindre end et konventionelt køleskab og ændrer form afhængigt af belastningen

– Der er ingen hylder eller døre, og enheden kan placeres enten lodret eller vandret;

– Gelen er ikke klæbrig og lugtfri;

– Høj lagertæthed, volumen bruges så effektivt som muligt;

– Din mad er altid synlig og let tilgængelig;

– Helt lydløs drift uden bevægelige dele.