Efectivamente, el dispositivo produjo algo de hielo una noche. Los mecánicos tomaron con entusiasmo los cubitos de hielo, se subieron a un carruaje y corrieron a la casa de Perkins para mostrarle los resultados. En ese momento Perkins era viejo. Aunque Harrison no comercializó su invento, su trabajo allanó el camino para los primeros refrigeradores domésticos.
La vida de un hombre que vendía inventos: ¿John, un impresor escocés que vive en Australia? Harrison. Es posible que Harrison haya descubierto el efecto refrescante sin conocer los resultados de Perkins. Usó éter para limpiar tipos de impresión en metal y un día notó el efecto refrescante de esta sustancia. En 1862, su primer refrigerador apareció en el mercado. Harrison también estableció el primer taller frigorífico en una cervecería en Bendigo, Victoria. A finales de 2019, sólo las personas ricas que construyeran frigoríficos podían disfrutar de este beneficio. Lo que la mayoría de la gente espera es el frigorífico.
En aquella época, uno de los usos más importantes de los frigoríficos era en los barcos. Los grandes almacenes frigoríficos significan que los barcos pueden transportar carne fresca y comestible en viajes largos, como cordero, que puede exportarse desde Nueva Zelanda a Europa.
¿El ingeniero alemán Karl? ¿Feng? Linde construyó el primer frigorífico doméstico en 1879. Pero antes de la invención del refrigerador en la década de 1920, los refrigeradores no llegaban a los hogares en gran escala.
En 1910 se lanzó en Estados Unidos el primer frigorífico doméstico del mundo con refrigeración por compresión. En 1925, la empresa sueca Lido desarrolló un frigorífico de absorción doméstico. En 1927, General Electric Company de Estados Unidos desarrolló con éxito un refrigerador completamente cerrado. En 1930 se comercializaron refrigeradores de absorción por difusión continua enfriados por aire con diferentes métodos de calentamiento (gas, electricidad y queroseno como fuente de calor). En 1931, se desarrolló con éxito el nuevo refrigerante Freón 12 y se puso en uso industrial. Los frigoríficos termoeléctricos domésticos comenzaron a producirse en la segunda mitad de los años cincuenta. En 1984, la producción total de refrigeradores en el mundo había alcanzado los 42,554 millones de unidades, incluidos 6,317 millones de unidades en los Estados Unidos, 5,667 millones de unidades en la Unión Soviética, 4,936 millones de unidades en el Japón, 3,576 millones de unidades en Italia y 2,667 millones de unidades en la República Federal. de Alemania, 1865438+
China comenzó a producir refrigeradores en la década de 1950. En 1956, la fábrica de equipos médicos de Tianjin produjo con éxito un compresor hermético y lo utilizó en refrigeradores. En 1980, China produjo 49.000 refrigeradores y en 1988 alcanzó los 7,55 millones de unidades.
La tendencia de desarrollo de los refrigeradores de compresión es la gran capacidad, la multifunción, múltiples temperaturas ambiente, el ahorro de energía y la aplicación de tecnología microelectrónica. Desde los años 80 existen frigoríficos de varias puertas con una capacidad de más de 300 litros. Controlado por un microordenador, está equipado con compartimento congelador independiente, compartimento frigorífico, compartimento frigorífico temperatura hielo, compartimento frigorífico frigorífico y compartimento vegetal de alta conservación, con funciones de congelación rápida, congelación rápida y semidescongelación. Desempeña un papel importante en la congelación y refrigeración científica de alimentos.
La estructura básica de un frigorífico consta de una caja, un sistema de refrigeración y un sistema de control. ① Caja: Consta de carcasa exterior, tanque interior, material de aislamiento térmico y puerta. Su función es sellar y aislar, aislar el aire dentro y fuera de la caja y mantener baja temperatura en el interior de la caja. La carcasa está hecha principalmente de placas de acero laminadas en frío de aproximadamente 0,5 mm, y la superficie está pintada con aerosol o con plástico después del fosfatado. Algunos también usan paneles compuestos de plástico decorativos. El tanque interior está hecho de una placa de plástico de ingeniería de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) o una placa de plástico de poliestireno modificado mediante conformado al vacío; algunos también utilizan una placa de acero esmaltada, una placa de acero recubierta por pulverización o una placa de aluminio y una placa de acero inoxidable. El espacio entre la carcasa y el tanque interior se llena con material aislante. Los materiales aislantes más utilizados incluyen espuma de poliuretano y algunos utilizan fibra de vidrio y espuma de poliestireno. La puerta y el área circundante de la caja están sellados con juntas magnéticas. ② Sistema de refrigeración: Es un sistema de ciclo cerrado. Cuando funciona, absorbe continuamente el calor de los artículos que se enfrían en la caja y lo transfiere al aire o al agua fuera de la caja para lograr el enfriamiento. ③Sistema de control: se utiliza para controlar la temperatura dentro de la caja para garantizar un funcionamiento seguro y descongelación automática.
Los tipos de refrigeradores se pueden dividir en refrigeradores de una puerta, de dos puertas y de varias puertas (con salas de almacenamiento dedicadas para congelación, refrigeración, verduras y temperatura del hielo) según el número de puertas; según el método de circulación de aire en la caja, se pueden dividir en refrigeradores de enfriamiento directo y refrigeradores de enfriamiento indirecto, según el principio de refrigeración, se dividen en refrigeradores de compresión, refrigeradores de absorción y refrigeradores termoeléctricos; los refrigeradores y congeladores según la capacidad de congelación, se dividen en refrigeradores de dos estrellas (-12 ℃), tres estrellas (-18 ℃) y de enfriamiento rápido (comúnmente conocidos como cuatro estrellas); bajo temperaturas ambiente extremas, se divide en tipo subtemplado (código SN, adecuado para temperaturas ambiente de 10 ~ 32 ℃) y tipo templado (N, adecuado para 16 ~ 32 ℃), tipo subtropical (ST, adecuado para 18 ~ 38 ℃) y tipo tropical (T). Según el método de descongelación del evaporador, los refrigeradores se pueden dividir en descongelación manual, descongelación semiautomática y descongelación automática.
Refrigeradores de refrigeración directa Los frigoríficos de refrigeración directa utilizan la circulación natural del aire para enfriar. La estructura es simple y el consumo de energía es pequeño, pero la uniformidad de la temperatura dentro de la caja es deficiente, lo que hace que sea inconveniente descongelar el congelador. La mayoría de los refrigeradores de una y dos puertas brindan enfriamiento directo.
Refrigeradores de enfriamiento indirecto Los refrigeradores de enfriamiento indirecto utilizan ventiladores para forzar la circulación del aire para enfriar. El refrigerador de doble puerta con enfriamiento indirecto tiene buena uniformidad de temperatura y puede descongelarse automáticamente. Sin embargo, este tipo de frigorífico tiene una estructura compleja y consume mucha energía (Figura 1). Los frigoríficos de varias puertas suelen ser del tipo de refrigeración indirecta. El refrigerador de compresión con motor se conoce como refrigerador de compresión. Es el frigorífico más utilizado y representa más del 90% de la producción total de frigoríficos. Los enfriadores de absorción representan alrededor del 5%. El refrigerador de compresión se compone de un compresor, un condensador, un filtro seco, un tubo capilar (dispositivo de aceleración) y un evaporador. El sistema se llena con refrigerante freón para lograr la función de refrigeración. ① Compresor: Hay dos tipos de compresores completamente cerrados que se utilizan en los refrigeradores: el tipo de pistón alternativo (tipo alternativo para abreviar) y el tipo de pistón rotativo (tipo giratorio para abreviar). El compresor alternativo se divide en un tubo deslizante de manivela y un pistón de biela. La mayoría de los compresores con una potencia de salida inferior a 150 W utilizan tubos deslizantes de manivela, mientras que los compresores con una potencia de salida superior a 150 W utilizan un pistón de biela o un tipo rotativo. Los compresores rotativos tienen las características de tamaño pequeño, peso ligero, pocas piezas y alta eficiencia de refrigeración, pero requieren una alta precisión de procesamiento de piezas y materiales. ② Condensador: Hay tipo de rejilla, tipo tubo de alambre (también llamado tipo alambre de acero), tipo tubo de aletas, tipo incorporado (el condensador está sujeto a la pared posterior de la caja o dentro del panel de la pared lateral), etc. ③ Filtro de secado: use un filtro de malla de 120 ~ 180 y use un tamiz molecular de grado 4 o gel de sílice como desecante. ④Tubo capilar: hecho de tubo de cobre, diámetro interior de 0,6 ~ 2 mm, longitud de 1 ~ 4 m. ⑤Evaporador: Hay de tipo inflable con placa de aluminio, tipo de placa de tubo con placa de aluminio y tubo de aluminio o placa de cobre y tubo de cobre unidos, tipo de tubo de aleta de cresta única y tipo de bobina de aleta (utilizado principalmente para refrigeradores de enfriamiento indirecto). Cuando está en funcionamiento, el compresor aspira el vapor del refrigerante evaporado hacia el evaporador, lo comprime en vapor de alta temperatura y alta presión (aproximadamente 10 atmósferas) y lo envía al condensador. El condensador disipa el calor al aire exterior, condensa vapor de alta temperatura y alta presión en refrigerante líquido y luego filtra las trazas de impurezas y la humedad mezcladas en el sistema a través de un filtro de secado para evitar "bloqueos sucios" o "bloqueos congelados" en los tubos capilares. Luego, el tubo capilar estrangula el refrigerante líquido y lo envía al evaporador. En el evaporador, el refrigerante hierve y se evapora violentamente debido a la caída repentina de presión. Al mismo tiempo, absorbe el calor de los artículos que se enfrían en la caja, produciendo un efecto de refrigeración. El vapor de refrigerante se envía nuevamente al compresor. Este ciclo mantiene la caja a una temperatura baja establecida.
Un frigorífico de absorción es un frigorífico fabricado según el principio de refrigeración por absorción-difusión (Figura 3). Un sistema de refrigeración cerrado consta de un generador, rectificador, condensador, evaporador, absorbente y tanque de almacenamiento de líquido. El sistema consta de tres componentes: amoniaco (refrigerante), agua (absorbente) e hidrógeno (difusor). El refrigerador de absorción logra la refrigeración a través de la circulación natural generada por la diferencia en el nivel del líquido y la densidad del fluido de trabajo. La solución de amoníaco concentrada del tanque de almacenamiento de líquido ingresa al generador después de ser intercambiada por un intercambiador de calor líquido-líquido. La solución concentrada de amoníaco en el generador se calienta mediante un calentador eléctrico o un calentador de gas para generar burbujas. Debido a la acción del termosifón, el agua amoniacal con burbujas sube desde el tubo ascendente. Cuando llega a la parte superior del generador, las burbujas estallan y el gas mezclado que contiene vapor de agua y vapor de amoniaco ingresa al rectificador y allí se fracciona. Después del fraccionamiento, dado que la temperatura de condensación del vapor de amoníaco es menor que la del vapor de agua, el vapor de amoníaco ingresa al condensador y el vapor de agua se condensa en gotas y regresa a la carcasa exterior del generador. El vapor de amoníaco que ingresa al condensador se enfría con el aire exterior, libera calor y se convierte en amoníaco líquido a una presión superior a 10 atmósferas (equivalente a más de 1 MPa). El amoníaco líquido ingresa al evaporador, se evapora rápidamente y se difunde en hidrógeno, absorbe el calor circundante y produce un efecto de refrigeración.
Debido a que la densidad de la mezcla de hidrógeno-amoniaco formada en el evaporador es mayor que la del hidrógeno, inmediatamente cae, pasa a través del intercambiador de calor gas-gas y entra al absorbente a través del espacio superior del tanque de almacenamiento de líquidos. Al mismo tiempo, el agua de amoníaco diluido que queda después de que el amoníaco se evapora en el generador es succionada hacia la parte superior del generador debido a la función del tubo ascendente y entra a la parte superior del absorbente a través del tubo de conexión, formando un Flujo de líquido de arriba hacia abajo, que fluye en el absorbente con el flujo de abajo hacia arriba. El gas mixto de hidrógeno y amoníaco se encuentra, el amoníaco es absorbido por la solución de amoníaco diluido y el hidrógeno regresa al evaporador a través de la parte superior del. amortiguador. El agua con amoníaco diluido succionada por el absorbente se convierte en agua con amoníaco concentrado, ingresa al tanque de almacenamiento de líquido y luego se envía al generador y el ciclo se repite.
El sistema de refrigeración por absorción no tiene piezas mecánicas móviles, ni desgaste mecánico, larga vida útil y sin vibraciones ni ruidos durante el funcionamiento. Es especialmente adecuado para hospitales, dormitorios y otros lugares que requieren tranquilidad. Este tipo de refrigerador puede utilizar electricidad, gas, queroseno, gas licuado de petróleo, gas natural, energía solar y otras fuentes de energía para refrigeración. Por lo tanto, también es adecuado para la refrigeración de alimentos en áreas agrícolas, forestales y ganaderas, estaciones de inspección fronterizas. Barcos y otros lugares con electricidad insuficiente y sin suministro de energía. La capacidad de enfriamiento de un refrigerador de absorción es menor que la de un refrigerador de compresión con la misma potencia, por lo que la primera velocidad de enfriamiento es más lenta cuando se utiliza energía eléctrica para enfriar, el consumo de energía es mayor que el de un refrigerador de compresión.
El frigorífico termoeléctrico utiliza el efecto termoeléctrico (efecto Peltier) de los materiales semiconductores para conseguir la refrigeración (Figura 4). Conecte un semiconductor tipo P y un semiconductor tipo N para formar un par galvánico y luego conéctelo a la fuente de alimentación de CC para formar un "extremo frío" y un "extremo caliente" en las dos uniones. Si constantemente se elimina calor del "extremo caliente" para mantener una determinada temperatura, el "extremo frío" comenzará a enfriarse. En aplicaciones prácticas, los termopares se conectan en serie o en paralelo para formar una termopila. El extremo caliente se coloca fuera de la caja para disipar el calor del medio circundante (aire o agua) y el extremo frío se coloca dentro de la caja para absorber el calor. Este se convierte en un refrigerador termoeléctrico. Si los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación se conectan al revés, se puede convertir en una caja aislante calentada. El refrigerador termoeléctrico no tiene piezas mecánicas móviles, no tiene vibraciones ni ruidos durante el uso, tiene una larga vida útil y un mantenimiento sencillo; no tiene refrigerante ni contaminación; el ajuste de la corriente de trabajo puede cambiar la velocidad de enfriamiento y la temperatura del refrigerador; . Sin embargo, debido a la baja eficiencia de la refrigeración y a los costosos materiales semiconductores, su desarrollo es limitado.