Ψυγείο

Το ψυγείο είναι συσκευή που λειτουργεί ως μέσο αποθήκευσης με αντλία θερμότητας. Χρησιμοποιείται για αποθήκευση προϊόντων, κατά κύριο λόγο τροφίμων. Πολλά τρόφιμα διατηρούνται για περισσότερο χρονικό διάστημα σε ψυχρό και σκοτεινό περιβάλλον παρά έξω από αυτό.

Ένα τυπικό οικιακό ψυγείο περιλαμβάνει δύο κύριους μη συγκοινωνούντες χώρους, τη συντήρηση και την κατάψυξη. Η συντήρηση έχει χαμηλή θερμοκρασία, αλλά δεν είναι αρκετή για να παγώσει το νερό• προορίζεται για προϊόντα που θα καταναλωθούν εντός μιας βδομάδας ή ενός μήνα. Η κατάψυξη έχει κατά κανόνα χαμηλότερη θερμοκρασία, ώστε να μετατραπεί το νερό σε πάγο, ενώ προορίζεται για αποθήκευση προϊόντων για μήνες.

Ενα επαγγελματικό ψυγείο έχει  συνήθως έναν χώρο τον οποίο χρησιμοποιεί είτε για ψύξη είτε για κατάψυξη

Άλλες συσκευές ψύξης έχουν μηχανισμό για την παραγωγή παγοκύβων ή ψύκτη, δηλαδή βρύση κρύου νερού.

Η ιστορία 

Πριν την εφεύρεση των ψυγείων ήταν γνωστό ότι τα τρόφιμα διατηρούνται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, όταν βρίσκονται σε ψυχρό περιβάλλον. Προσπάθειες για την κατασκευή ενός ψυγείου έγιναν κατά τα τέλη του 19ου αιώνα. Το ηλεκτρικό ψυγείο εφευρέθηκε το 1914 από τον Nathaniel B. Wales στο Ντιτρόιτ του Μίσιγκαν προσπαθώντας να φτιάξει ένα απλό ηλεκτρικό ψυγείο για οικιακή χρήση.

Τα πρώτα ψυγεία λειτουργούσαν με πάγο, ενώ η ψυκτική τους ικανότητα διαρκούσε μέχρι να λιώσει ο πάγος, συνήθως μία μέρα. Μετά την κατασκευή της αντλίας θερμότητας, η οποία λειτουργεί με ηλεκτρικό ρεύμα, εμφανίστηκαν στην αγορά τα ηλεκτρικά ψυγεία.

Πίσω στο χρόνο

Αλλαγή σκηνικού: Βικτωριανή Αγγλία, 1848. Ο William Thomson, τότε 24 ετών, δημοσιεύει το “On an Absolute Thermometric Scale” όπου προτείνει μια νέα θερμοκρασιακή κλίμακα, η οποία αρχίζει από το απόλυτο μηδέν. Δεν είναι άλλος από τον διάσημο λόρδο Κέλβιν. Σε αυτό το απόλυτο μηδέν στηρίχθηκε και η ιδέα του ψυγείου.

Στην αντίπερα όχθη του Ατλαντικού, τo 1881 ιδρύεται η Leonard Refrigerator Company από τους Edmund J. Copeland και Arnold H. Gross, η πρόγονος εταιρεία της γνωστής σε όλους Kelvinator και εκ των πιονιέρων της ψύξης.

Έχουν προηγηθεί. αλλά και θα ακολουθήσουν πολλές προσπάθειες για να κατασκευαστεί μια οικιακή συσκευή που θα μπορεί να παγώνει το νερό ή να διατηρεί αναλλοίωτα τα τρόφιμα, αλλά χωρίς εμπορική επιτυχία.

Το 1914 ο νεαρός μηχανικός Nathaniel B. Wales ξεκινά στο Ντιτρόιτ του Μίσιγκαν την Electro-Automatic Refrigerating Company, οραματιζόμενος ένα απλό ηλεκτρικό ψυγείο για οικιακή χρήση. Έχοντας τη στήριξη του Gross, μετέπειτα διευθυντή της αυτοκινητοβιομηχανίας Buick, καταφέρνει να φτιάξει ένα μοντέλο ψυγείου που μπορεί να σταθεί εμπορικά. Δύο χρόνια μετά η εταιρεία μετονομάζεται σε Kelvinator, προς τιμήν του λόρδου Κέλβιν και μέχρι το 1923 καταφέρνει και ελέγχει το 80% της αμερικανικής αγοράς ψυγείων.

Τα χρόνια περνούν και το 1954 η εταιρεία γίνεται τμήμα της American Motors (AMC), ενώ λανσάρει και το πρώτο ψυγείο που κάνει αυτόματα απόψυξη. Το 1968 την Kelvinator εξαγοράζει η White Consolidated Industries.

Στα μέσα της δεκαετίας του ΄80, η εταιρεία που έγινε συνώνυμη των ψυγείων στην Αμερική περνά στον έλεγχο της σουηδικής A.B. Electrolux, η οποία εξαγόρασε όλο τον όμιλο της WCI. Δώδεκα χρόνια μετά, φθάνοντας στο 1999, η Carrier, παγκοσμίως γνωστή κυρίως για τα air condition της, αποκτά ένα μεγάλο κομμάτι των δραστηριοτήτων της Electrolux στις ΗΠΑ, μεταξύ των οποίων και την Kelvinator.

Αρχή λειτουργίας 

Το ψυγείο από πίσω του, μέσα και έξω, έχει σωληναράκια, έχει έναν κομπρέσσορα και μία βαλβίδα εκτόνωσης. Όλο το κύκλωμα είναι κλειστό: το τέλος του, είναι και η αρχή του (θα καταλάβετε τι εννοούμε).

Τώρα, μέσα στα σωληνάκια υπάρχει ένα υγρό που ονομάζεται φρέον.

Η βαλβίδα εκτόνωσης (βλέπε το 2 στην κάτω εικόνα) λοιπόν, που βρίσκεται ενδιάμεσα από τα μέσα και τα έξω σωληνάκια, απαγάγει το υγρό που βρίσκεται στα έξω σωληνάκια (βλέπε το 1 στην κάτω εικόνα) και το ”ραντίζει” με δύναμη στα μέσα σωληνάκια (βλέπε το 3 στην κάτω εικόνα), με αποτέλεσμα το υγρό αυτό να εξατμίζεται με μεγάλη ταχύτητα και να γίνεται αέριο!

Το αέριο αυτό είναι παγωμένο και κυκλοφορεί στα μέσα σωληνάκια, κρυώνοντας έτσι τον μέσα χώρο του ψυγείου. Αλλά δεν παραμένει στάσιμο, μιας και εκεί που τερματίζουν τα μέσα σωληνάκια και ξεκινάνε τα έξω, υπάρχει ο κομπρέσσορας (βλέπε το 4 στην πάνω εικόνα) που ρουφάει το αέριο, το συμπιέζει κι έτσι αυτό ξαναυγροποιείται.

Κατά τη διαδικασία υγροποίησης, συμβαίνει το αντίθετο: παράγεται θερμότητα και το υγρό είναι ζεστό. Αυτό το υγρό τώρα κυκλοφορεί στα εξωτερικά σωληνάκια (βλέπε το 1 στην πάνω εικόνα) του ψυγείου και σταδιακά κρυώνει φυσικά (από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος).

Το υγρό όμως, στο τέρμα του δρόμου (εκεί που τελειώνουν τα εξωτερικά σωληνάκια και αρχίζουν τα εσωτερικά), θα ξανασυναντήσει τη βαλβίδα εκτόνωσης η οποία θα το ξανα-αεριοποιήσει και θα πετάξει το αέριο αυτό στα εσωτερικά σωληνάκια, συνεχίζοντας έτσι να ψύχει το εσωτερικό μέρος του ψυγείου!

Και αυτός ο κύκλος συνεχίζεται! Το φρέον είναι ειδικό υγρό που όταν εξατμίζεται - αεριοποιείται, το αέριό του έχει πολύ χαμηλή θερμοκρασία.

Με αυτόν το τρόπο λοιπόν λειτουργεί το ψυγείο. Κάτι ακόμα το οποίο παραλείψαμε, είναι το εξής:

Αν αυτή η διαδικασία που περιγράψαμε πιο πάνω γινόταν χωρίς σταματημό, θα παγώνανε μέσα τα πάντα. Γι' αυτό λοιπόν, μέσα στο ψυγείο, υπάρχει ένας θερμοστάτης που μπορούμε να ρυθμίσουμε κι εμείς οι ίδιοι την ψύξη - τι θερμοκρασία θα θέλαμε.

Όταν λοιπόν επιτευχθεί η επιθυμητή ψύξη - θερμοκρασία, ο θερμοστάτης διακόπτει το κύκλωμα και ο επάνω κύκλος υγροποίησης - αεριοποίησης του φρέον διακόπτεται.

Όταν όμως η θερμοκρασία ανέβει από ένα όριο και επάνω, τότε την ξαναξεκινάει.

Έτσι λοιπόν λειτουργεί το ψυγείο, η λογική είναι πολύ έξυπνη και σχετικά απλή!