История холодильников
Люди веками хранили продукты в погребах и ледниках, а первые машины для искусственного холода появились только во второй половине XIX века. Французский инженер Фердинан Карре в 1859–1860 годах создал абсорбционную машину на аммиаке, которая превращала воду в лёд. В 1862 году на Всемирной выставке в Лондоне он показал машину, которая производила лёд блоками. Работала она от нагрева: аммиак выпаривали из раствора, а затем, испаряясь снова, он отбирал тепло у воды.
Такие машины делали лёд, но не охлаждали помещения и потребляли много энергии. Дальше холодильная техника развивалась в двух направлениях — компрессионном и абсорбционном.
Компрессионная машина Линде
Немецкий инженер Карл фон Линде решил охлаждать не воду, а воздух. В 1873 году он построил компрессионную холодильную машину на метиловом эфире для мюнхенской пивоварни, а вскоре — более совершенную машину на аммиаке. Одна из первых аммиачных машин Линде работала на пивоварне в Триесте. Пивовары были главными заказчиками холода: он позволял варить пиво круглый год. Принцип Линде — сжатие хладагента компрессором и его испарение в охлаждаемом объёме — до сих пор лежит в основе большинства бытовых холодильников.
В 1908 году в Париже прошёл первый Международный конгресс по холоду. Его участники обратились к правительствам с призывом поддержать применение холодильных машин в сельском хозяйстве, торговле и промышленности.
Первые домашние холодильники
Первые домашние холодильники появились в США в 1910-х годах. С 1911 года компания General Electric выпускала холодильные агрегаты по патенту француза Марселя Одифрена. Стоили такие холодильники очень дорого и были предметом роскоши: деревянный шкаф с изоляцией, а сверху или в подвале — шумная машина с ременным приводом.
В 1918 году на рынок вышел холодильник Kelvinator, созданный при участии инженера Эдмунда Копеланда, — одна из первых моделей с автоматическим регулированием температуры. Хладагентами в то время служили аммиак, сернистый ангидрид и хлористый метил — ядовитые или горючие вещества, утечка которых была опасна.
В 1927 году General Electric выпустила холодильник Monitor Top с герметичным компрессором в цилиндрическом корпусе на крыше шкафа. Герметичный агрегат не требовал смазки и обслуживания и работал тише открытых машин — эта идея используется в холодильниках до сих пор.
В 1922 году шведские студенты Бальцар фон Платен и Карл Мунтерс изобрели абсорбционный холодильник без движущихся частей. Патент купила компания Electrolux, и абсорбционные холодильники выпускаются до сих пор — они бесшумны и применяются, например, в гостиничных минибарах.
Фреон и массовый холодильник
В 1928 году американский химик Томас Мидгли предложил дихлордифторметан — хладагент R12 (фреон-12). Он не горел, был малотоксичен, и с 1930-х годов R12 стал основным хладагентом бытовых холодильников. Металлические корпуса, герметичные компрессоры и фреон сделали холодильник массовым товаром: в США к концу 1930-х годов он был уже во многих домах.
В СССР массовый выпуск бытовых холодильников начался в 1950-х годах: «ЗИС-Москва» (позже «ЗИЛ»), «Саратов», затем «Минск», «Ока», «Юрюзань» и другие модели. Многие из них работают до сих пор — подробнее о них на страницах ЗИЛ, Саратов и Ока.
Важные этапы
- 1930-е годы — холодильники с металлическим корпусом и герметичным компрессором вытесняют деревянные шкафы с открытыми машинами.
- 1950-е годы — в США появляются первые холодильники без инея (No Frost), в которых испаритель скрыт, а воздух гоняет вентилятор.
- 1960-е годы — теплоизоляция из пенополиуретана, магнитные уплотнители дверей, пластиковые внутренние камеры.
- 1970–1980-е годы — распространяются двухкамерные холодильники с отдельной дверью морозилки, капельная оттайка в холодильной камере, электронное управление.
- 1990-е годы — переход с R12 на озонобезопасные хладагенты.
Холодильники и озоновый слой
В 1970–1980-х годах учёные установили, что хлорсодержащие фреоны (ХФУ), в том числе R12, разрушают озоновый слой Земли. В 1985 году была принята Венская конвенция об охране озонового слоя, а в 1987 году — Монреальский протокол, по которому производство ХФУ стали поэтапно прекращать.
На смену R12 в бытовых холодильниках пришли два хладагента:
- R134a — не разрушает озоновый слой, но влияет на парниковый эффект;
- R600a (изобутан) — природный углеводород, безопасный для озона и почти не влияющий на климат. С 1990-х годов он быстро распространился в европейских холодильниках, но он горюч, поэтому работать с таким контуром мастер должен аккуратно.
Поэтому старые холодильники на R12 при ремонте контура переводят на R134a или совместимую смесь с заменой масла; способ выбирают под конкретную модель. Подробнее — в статье «Хладагенты».
Современный холодильник
Сегодняшний холодильник — это результат полутора веков развития. В нём:
- герметичный компрессор, часто инверторный — с плавной регулировкой производительности;
- система No Frost или капельная оттайка, иногда раздельные системы охлаждения камер;
- зоны свежести с температурой около 0 °C и регулируемой влажностью;
- электронное управление, индикация открытой двери и самодиагностика с кодами ошибок;
- теплоизоляция из пенополиуретана и стеклянные полки.
О том, как устроены и чем отличаются системы оттайки, рассказано на странице «Системы оттайки холодильников».