S problémom dlhodobého skladovania potravín sa ľudia potýkali od nepamäti. Už v dávnych dobách poznali výhody chladenia na uchovávanie pokrmov.
Historický vývoj chladenia
Najstaršie spôsoby uskladnenia potravín
Na chladenie slúžilo prirodzene chladné prostredie, ako napríklad jaskyne, neskôr podzemné priestory a pivnice. Ľadové dutiny využíval človek doby kamennej ako pasce, kde sa ulovené zviera chytilo a zároveň „ochladilo“. Čínska kniha piesní Shiking spomína ľadové pivnice už v roku 1140 pred Kristom.
Obchod s ľadom a snehom bol intenzívne sa rozvíjajúcim priemyslom už v časoch ranej antiky. Ľad sa stal, pre obmedzené obdobie zimných mesiacov, lukratívnou komoditou. Antický spisovateľ Martial dokonca napísal, že ľad bol niekedy drahší ako víno, ktoré ochladzoval.
Popri využívaní prírodného ľadu sa ľudia už pomerne skoro pokúšali vyrobiť ľad umelo. Od neskorého stredoveku sa pri chladení často využívala reakcia liadku a vody, ktorá znižuje teplotu až o 15 stupňov Celzia. V tomto období sa začína rozvíjať priemysel založený na dolovaní prírodného ľadu, ktorý bol počas horúcich letných mesiacov uchovávaný v jamách a pivniciach.
Prvé chladiace stroje
Prvý automatický postup výroby chladu sa objavil s nástupom industrializácie v polovici 19. storočia. V roku 1844 skonštruoval John Gorrie prvý chladiaci stroj. Jeho cieľom bolo ochladzovať vzduch v prístavných priestoroch pri spracovaní bavlny, a tak obmedziť riziko brušného týfusu, ktorý sa tam rozmáhal.
Podobne ako prvý model, aj ďalšie chladiace zariadenia využívali ako chladivo éter. Chladenie sa intenzívne využívalo pri preprave tovaru medzi Austráliou a Anglickom, čo pridalo podnikateľský aspekt. Obchodníci dokázali pomocou dokonalejších chladiacich zariadení previezť väčší objem na teplo háklivých potravín, a tak rýchlo zhodnocovať investície. To, samozrejme, zrýchľovalo tempo vývoja nových technológií. William Thompson, po udelení šľachtického titulu Lord Kelvin, ktorý prepožičal svoje meno chladničke a spôsobu merania teploty, zostrojil v roku 1880 chladiacu loď na transport mäsa zo Sydney do Londýna. Hlavným problémom však ostávalo chladivo éter, ktorého opakované presakovanie a výbušnosť viedli k početným haváriám plavidiel.
Chladničky v domácnostiach: Ice boxy a kompresorová technológia
Od polovice 19. storočia začali do amerických domácností prenikať tzv. iceboxy. Chladenie v týchto chladiacich boxoch zabezpečoval mechanicky vyrábaný ľad. Na prelome storočí začali niektoré spoločnosti vyvíjať chladničky do domácností s technológiou kompresie, kde sa ako chladivo používal amoniak.
Prvým výrobcom bola spoločnosť Kelvinator, ktorá v roku 1918 predala prvých 67 kusov chladničiek pre domácnosť. V prvých modeloch sa vyskytovali mnohé problémy s reguláciou teploty a chladiaci systém nedokázal úplne tesniť, nezriedka dochádzalo k nebezpečným situáciám, ba až k úrazom. Aj preto sa predaj chladničiek rozbiehal iba pomaly. V roku 1921 predaj všetkých producentov v USA činil iba približne 5 000 kusov.
Absorpčná metóda a nástup Electroluxu
Pre Európu nebola americká kompresorová technológia príliš dôveryhodná. Hlavnými dôvodmi boli početné tragické udalosti a proces elektrifikácie, ktorý postupoval v Európe omnoho pomalšie ako v USA. Dvaja švédski študenti, Carl Munters a Baltazar von Platen, uskutočnili v roku 1922 rozhodujúci krok vpred. Vyvinuli absorpčnú metódu - postup, pri ktorom je amoniak rozpustený vo vode privádzaný v uzavretom systéme do bodu varu a potom opäť premenený na tekutinu.
Tento cyklus produkuje chlad bez motora či iných mechanických súčastí. Vytvorili tak tiché a bezpečné zariadenie, ktoré mohlo byť poháňané elektrinou, plynom alebo dokonca petrolejom. Ďalším výrazným pozitívom nového zariadenia bola cenová dostupnosť pre širšiu skupinu zákazníkov.
Vynález Muntersa a Platena neznamenal iba technickú, ale tiež ekonomickú revolúciu. Spoločnosť Electrolux, ktorá sa dovtedy zaoberala výrobou vysávačov, získala v roku 1925 patentové práva Platena a Muntersa a ešte v tom istom roku uviedla na trh prvú chladničku pod značkou Electrolux. Celosvetový úspech priniesla spoločnosti absorbčná chladnička uvedená na trh v roku 1929 a v roku 1936 Electrolux vyprodukoval miliónty kus tohto domáceho spotrebiča.
Výzvy absorpčnej technológie a plynové chladničky
Absorpčná technológia dostala začiatkom 30. rokov minulého storočia reálneho konkurenta v podobe puzdrového kompresora vyvinutého americkou spoločnosťou Tachsumse. Keďže americké chladničky 30. rokov boli napájané hlavne plynom a nie elektrinou ako väčšina chladničiek používaných v Európe, viedlo to k určitým problémom.
Američania dovážali počas 2. svetovej vojny prírodný plyn z Venezuely a testovali ho v sporákoch a ohrievačoch teplej vody. Závažnou chybou však bolo, že ho neotestovali pri napojení v chladničke. Prírodný plyn totiž obsahuje malé množstvá asfaltu, ktoré upchávali absorpčnú jednotku tak, že signalizačný plamienok na plynovom horáku zhasínal. Samozrejme, že k úplnému upchatiu toku plynu nedošlo, a tak plyn začal unikať. V dôsledku toho zomrelo niekoľko stovák ľudí na otravu plynom a absorpčná technológia získala zlú povesť.
Po intenzívnom vývoji kompresorovej technológie v povojnových rokoch sa puzdrové kompresory stali menej hlučné a úspornejšie, a tým aj vyhľadávanejšie. Absorpčné chladničky však majú dodnes svoje miesto všade tam, kde dôležitú úlohu hrá hlučnosť a možnosť zapojenia rôznych zdrojov energie. Napríklad v hotelových minibaroch alebo v kempingových autách a karavanoch.
Chladivá a izolačné plyny: Od freónu k ekologickým alternatívam
Škodlivý freón a jeho dopady
Ďalšou dôležitou kapitolou v histórií chladenia je vývoj chladiacej zmesi. Od 30. rokov bol v kompresorových chladničkách používaný freón. Všetci boli nadšení jeho vlastnosťami. Freón sa tešil širokému využitiu - od výroby riedidiel a čistiacich prostriedkov či prísad do automobilovej klimatizácie až po výrobu chladničiek, kde sa používal ako chladiaci a izolačný plyn.
Až v roku 1973 vedci zistili, že freón je nebezpečnou a škodlivou látkou. Neskoršie výskumy ukázali na škodlivosť tohto typu chladiva a jeho negatívny vplyv na hladinu ozónovej vrstvy a posilňovanie skleníkového efektu. Freón už viac ako 10 rokov nepoužívajú v chladničkách ani ako chladiaci plyn, ani v polyuretánovej izolácii.
Freóny poškodzujú ozónovú vrstvu. Úbytok ozónu spôsobuje zvýšené prenikanie nebezpečného ultrafialového žiarenia na zemský povrch, v dôsledku čoho vzniká celý rad vážnych ochorení, ako napríklad zvýšený výskyt rakoviny kože, narušenie imunitného systému či poškodenie zraku.
Ako pomôcť zemi
Ekologické alternatívy a izobután R 600a
Na túto situáciu výrobcovia zareagovali vytvorením novej generácie ekologického chladiva - izobutánu R 600a. Vďaka nemu dosahujú chladničky nižšiu hlučnosť, nižšiu spotrebu energie a dlhšiu životnosť kompresora.
Výrobcom sa podarilo vyvinúť iné látky, ktoré plnia rovnakú funkciu, ale už nie sú nebezpečné pre životné prostredie. V chladničkách starších ako 10 rokov, ktoré sú stále bežnou súčasťou mnohých slovenských domácností, sa však nebezpečné freóny nachádzajú. Preto je dôležité, ako s chladničkou zaobchádzame, keď nám doslúži.
Správna likvidácia starých chladničiek
Nesprávna manipulácia s chladničkami staršími ako 10 rokov sa nevypláca. Každá takáto chladnička totiž obsahuje škodlivé freóny, a ak ju rozoberiete alebo poškodíte, do ovzdušia unikne táto zdraviu nebezpečná látka. Jedna stará chladnička obsahuje priemerne 400 gramov freónu, ktorý poškodzuje ozónovú vrstvu. Takéto množstvo freónu v ovzduší má navyše taký istý účinok ako 4 tony oxidu uhličitého (CO2), ktorý spolu s inými plynmi vytvára smog a spôsobuje globálne otepľovanie. Rozoberanie starých chladničiek je teda pre životné prostredie a ľudské zdravie naozaj vážnou hrozbou.
Chladničky obsahujú veľa železa, motor, kompresor, ktoré lákajú mnohých, aby ich rozobrali. Pri vyberaní motora či kompresora sa však poškodzujú práve časti obsahujúce freón. Podľa prepočtov, únik freónov z jednej chladničky zodpovedá škodám v ovzduší, ako keby ste prešli autom 20 000 kilometrov.
Preto tak, ako sa zaujímame o to, kde chladničku kúpime, mali by sme rovnako zaujímať aj o to, čo s ňou bude, keď doslúži. Možností je niekoľko:
- Môžete ich odovzdať do predajní elektrospotrebičov pri kúpe nových.
- Odniesť ich na zberné dvory.
- Odovzdať ich počas zberových akcií, ktoré organizujú obce.
O ich ekologické spracovanie a recykláciu sa stará Envidom - združenie výrobcov elektrospotrebičov pre recykláciu. Zabezpečuje zber a recykláciu veľkých a malých domácich spotrebičov.
Alternatívy k SF6 plynu
Zvyšovanie povedomia o globálnom otepľovaní a zmene klímy má za následok potrebu nahrádzať mnohé výrobky ekologickými alternatívami. Plyn SF6, ktorý bol vyvinutý už na začiatku 20. storočia, nie je výnimkou v rámci tohto trendu. Po desiatky rokov zabezpečoval plyn SF6 vďaka svojim vynikajúcim izolačným a spínacím vlastnostiam bezpečnú a spoľahlivú prevádzku elektrických zariadení. Je to však skleníkový plyn s potenciálom globálneho otepľovania GWP = 22,800. Uvoľnenie 1 kg plynu SF6 zodpovedá ekvivalentu 22,8 ton CO2.
Náklady na riadenie životného cyklu, ktoré vznikajú pri manipulácii s SF6, najmä pri vyraďovaní starých rozvádzačov, sa neustále zvyšujú. Tieto náklady budú narastať priamoúmerne so zvyšujúcim sa dopytom po elektrickej energii, a teda aj po rozvádzačoch izolovaných plynom.
Po mnohých rokoch výskumu spoločnosť ABB identifikovala ekologickú alternatívu k plynu SF6, ktorá disponuje všetkými potrebnými vlastnosťami. Zmes plynov je založená na produkte od spoločnosti 3M nazývanej Novec 5110 dielektrická kvapalina - perfluórovaný ketón s piatimi atómami uhlíka (C5 PFK). Dodáva sa ako kvapalina, odparuje sa a mieša počas procesu plnenia. Molekula novej zmesi plynov sa rýchlo rozpadá pod ultrafialovým svetlom v nižšej atmosfére.
Preto je atmosférická životnosť molekuly krátka (približne 15 dní, oproti 3 200 rokom v prípade SF6). Rozkladá sa na CO2, ktorý zostáva v atmosfére, a na iné molekuly. Množstvá oboch sú nízke, takže príspevky k globálnemu otepľovaniu sú zanedbateľné. Z toho dôvodu je GWP novej zmesi plynov AirPlus menšia ako 1, čiže ešte nižšia ako pri CO2 (GWP = 1).
Skúšky v laboratóriách ABB preukázali vysoký potenciál zmesi na báze fluoroketónu ako spínacieho média a média pri hasení elektrického oblúka. Zmes plynov neznižuje výkonnosť a spoľahlivosť elektrického zariadenia a má mimoriadne nízky potenciál GWP. Ide o jedinú izoláciu, ktorá je k dispozícii s GWP ≤ 1 a ktorá sa zároveň skúšala podľa štandardov IEC.
Zmes plynov AirPlus bola použitá v pilotnom projekte v roku 2015 pri rozvádzačoch izolovaných plynom zvaných GIS na úrovni 24 kV a 170 kV vo švajčiarskom Zürichu v elektrickej rozvodni Oerlikon. V súčasnosti je ekologická zmes plynov AirPlus dostupná na použitie v rozvádzačoch vysokého napätia izolovaných plynom na primárnu distribúciu typu ZX2 AirPlus do 36 kV a sekundárnu distribúciu typu SafePlus AirPlus do 24 kV, ako aj v rozvádzačoch na úrovni veľmi vysokého napätia typu ELK-14 AirPlus do 170 kV.
Moderné chladničky a ich budúcnosť
Dizajn a technológie
Napriek tomu, že kľúčové objavy sa v oblasti chladenia odohrali začiatkom minulého storočia, vývoj sa v tejto oblasti nezastavil. Trh momentálne ide dvomi smermi.
Na jednej strane výrobcovia i spotrebitelia kladú čoraz väčší dôraz na dizajn spotrebičov. Fádne skrine chladničiek sa tešia pozornosti dizajnérov a chladnička sa stáva plnohodnotnou časťou nábytku. Zákaznícke preferencie tlačia na výrobcov chladničiek, ktorí integrujú do detailov chladničiek príjemné oblé tvary.
Na druhej strane vývojári uvažujú o chladničke ako o komunikačnom centre domácnosti. Chladničky majú kľúčový význam v koncepcii inteligentnej sieťovej domácnosti (networked home), sú súčasťou riadenia zásob, on-line objednávania potravín, prípadne monitorovania ostatných domácich spotrebičov.
Chladnička budúcnosti, screenfridge, je vybavená dotykovým displejom, internetovým pripojením a scannerom. Chladnička bola uvedená na trh v niektorých škandinávskych krajinách.
Nové energetické štítky pre chladničky a mrazničky
Zmeny platné od 1. marca 2021
Od 1. marca 2021 platia na Slovensku a v ostatných krajinách Európskej únie nové energetické štítky pre prvé druhy spotrebičov. Tieto novinky vám ako spotrebiteľovi pomáhajú znižovať váš vplyv na životné prostredie a šetriť peniaze výberom výrobkov, ktoré spotrebúvajú menej energie. Štítok tiež motivuje výrobcov k tomu, aby vyvíjali a investovali do energeticky efektívnejšej konštrukcie výrobkov.
Nové požiadavky na energetické označovanie povedú k zvýšeniu predaja energeticky efektívnych výrobkov, a sú preto dobrým spôsobom, ako začať plniť cieľ EÚ spočívajúci v 20-percentnom znížení spotreby energie.
Nová stupnica energetickej účinnosti
Nová stupnica nahrádza predchádzajúcu stupnicu, ktorá obsahovala triedy ako A+, A++ a A+++. Označenie A+++ končí. Nové energetické štítky majú jednotnú a prehľadnejšiu stupnicu tried energetickej účinnosti od A po G. Trieda A (zelená) je energeticky najefektívnejšia a trieda G (červená) najmenej efektívna.
V porovnaní s predchádzajúcimi značkami A+++ je teraz dosiahnutie najvyššej klasifikácie podstatne ťažšie. Podľa nových štítkov sú takmer všetky aktuálne dostupné najúspornejšie spotrebiče preradené do tried B a nižšie, ale neznamená to, že spotrebujú viac energie ako predtým. Nová najvyššia trieda A zostane vyhradená pre najinovatívnejšie zariadenia. Výrobcovia tak majú motiváciu hľadať efektívnejšie technologické riešenia, vďaka ktorým spotrebitelia zaplatia menej za prevádzku.
Od 1. marca 2021 sa nové klasifikácie vzťahujú na chladničky a mrazničky. Trieda energetickej účinnosti pre chladničky a mrazničky bude teraz založená na nových štandardných podmienkach s použitím stupnice od A (najefektívnejšia) do G (najmenej efektívna).
Informácie na nových štítkoch a QR kód
Štítky budú poskytovať informácie o objeme a emisii zvuku. Najviditeľnejšou novinkou na štítkoch je QR kód. Po jeho nasnímaní zákazník získa informáciu o ďalších vlastnostiach výrobku z európskej databázy EPREL (Európsky register pre energetické označovanie). Tam môžete ľahko nájsť a porovnať výrobky s energetickým štítkom. Napríklad pri práčkach tak bude možné zistiť, aká je účinnosť pláchania alebo koeficient účinnosti prania.
Rozsah požiadaviek na ekodizajn
Požiadavky na ekodizajn platia pre elektrické chladničky a mrazničky pre domácnosť s objemom skladovania do 1 500 litrov. Požiadavky sa tiež vzťahujú na výrobky predávané na použitie na iných miestach / situáciách ako v domácnosti alebo na tie, ktoré sa používajú na chladenie iných výrobkov ako potravín.
Tieto požiadavky sa vzťahujú na elektrické chladničky (so sieťovým pripojením) a mrazničky pre domácnosť, ktoré môžu byť napájané aj z batérie. Požiadavky na ekodizajn sa nevzťahujú na chladničky a mrazničky, ktoré primárne fungujú na niečo iné ako elektrinu, napr. LPG, petrolej a bionaftu alebo batérie.
Časový harmonogram zmien
Nové štítky začali výrobcovia pridávať do balenia k produktom od novembra 2020. V obchodoch a na webových stránkach sa však môžu objaviť až od 1. marca 2021. Výmenu štítkov k prvým skupinám spotrebičov, medzi ktoré patria umývačky riadu, práčky, práčky so sušičkou, chladničky a mrazničky, televízory a elektronické displeje, majú predajcovia zabezpečiť v priebehu 14 pracovných dní do 18. marca 2021.
K zariadeniam s novými štítkami od marca patria aj chladničky na víno a takzvané profesionálne chladničky a mrazničky. Od 1. mája 2021 dostanú nové štítky pneumatiky a od 1. septembra 2021 svetelné zdroje. Štítky k ďalším spotrebičom budú menené postupne po schválení príslušných európskych nariadení.
Informačnú kampaň o zmene energetických štítkov pripravuje SIEA spolu s Ministerstvom hospodárstva SR a odbornými organizáciami APPLiA Slovakia - združenie výrobcov domácich spotrebičov, Asociácia spotrebnej elektroniky a Slovenská svetelnotechnická spoločnosť.
tags: #chladnicky #a #izolacny #plyn