Soğutma - Refrigeration
Soğutma kaldırır düşürmek ve / veya çevre sıcaklığının altında, sıcaklığı korumak için bir boşluk, bir madde ya da sistemi bu ısı bir süreçtir. Diğer bir deyişle, soğutma (insan yapımı) yapay soğutma . Isı şeklinde enerji düşük sıcaklıktaki hazneden atılır ve yüksek ısılı bir hazneye aktarılır. Enerji transferinin çalışma geleneksel tarafından tahrik edilmektedir mekanik araçlarla değil, aynı zamanda ısı, tarafından tahrik edilebilir manyetizma , elektrik , lazer veya başka yollarla. Soğutma ev gibi birçok uygulamaları vardır buzdolapları , endüstriyel dondurucu , kriyojenikler veklima . Isı pompası , soğutma işleminin ısı çıkışı kullanabilir ve aynı zamanda tersinir olarak tasarlanmıştır, ancak klima birimlerine başka bir şekilde benzer olan edilebilir.
Soğutma sanayi, yaşam tarzı, tarım ve yerleşim kalıpları üzerinde büyük bir etkisi olmuştur. Gıda tarihleri koruyarak fikri en azından antik Roma ve Çin imparatorlukları için geri. Ancak, mekanik soğutma teknolojisi hızla gelen, geçen yüzyılda gelişti buz hasat için ısı kontrollü vagonların . Soğutulmuş vagonların tanıtılması böyle nehirler, limanlar veya vadi yollar olarak ana ulaşım kanallarında değildi alanlarda çözümlenmesine izin ABD'nin batıya doğru genişlemesi katkıda bulunmuştur. Yerleşimleri da yeni keşfedilen doğal kaynaklar ile dolu, ülkenin kısır bölgelerinde gelişen bulundu.
Bu yeni yerleşim desenleri gibi aksi daralan olduğu düşünülen alanlarda gelişmek edebiliyoruz büyük şehirlerin bina yol açtı Houston , Teksas, ve Las Vegas , Nevada. Gelişmiş ülkelerin çoğunda, şehirler içinde ve soğutulduktan sonra aşırı bağımlı durumdadır süpermarketler günlük tüketim için yiyeceklerini elde etmek için. Gıda kaynaklarında artış çiftliklerin daha küçük bir yüzdesi gelen tarım satış daha büyük bir konsantrasyona yol açmıştır. Çiftlikleri bugün 1800'lerin kıyasla kişi başına çok daha büyük bir çıkış var. Bu toplumun beslenme üzerinde büyük etkisi oldu nüfusunun tamamının, mevcut yeni gıda kaynaklarında sonuçlandı.
Oldukça benzer kriterler yerine getirilir olarak Çalışma akışkanının ( soğutucu ) ısı pompaları soğutma ve uygulanan organik Rankine çevrimi ; Birkaç çalışma sıvıları bu teknolojiler tarafından uygulanmaktadır. Amonyak, ilk soğutucu biriydi. Soğutma sağlayan ve "atmosfer çevreleyen bu altında muhafaza edilerek bilimi" olarak tanımlanabilir. Bu gövdeden ısı sürekli olarak çekilmesidir.
Tarih
Soğutma erken biçimleri
Kar ve buz mevsimsel hasat M.Ö. 1000 daha erken başlamış olduğu tahmin eski bir uygulamadır. Olarak bilinen bu süre de sözlerin Çinli bir koleksiyon Shijing , dolum ve buz mahzenleri boşaltılması için dini törenleri açıklanır. Ancak, küçük bunlar buz mahzenlerinde inşası ya da ne buz kullanıldı hakkında bilinmektedir. Bir sonraki Eski bir topluluk “olarak onu gönderdi onlara sadık elçisidir, hasat zamanında kar soğuk olarak.” Buz hasat okur Atasözleri, kitabında Yahudileri, olmuş olabilir kaydetmek için Tarihçiler bu Yahudiler içecekleri soğutmak için yerine gıda korumak için buz kullandığı anlamına yorumlamışlardır. Böyle Yunanlılar ve Romalılar gibi diğer antik kültürlerin soğuk depolama gibi ağaçların çimen, saman veya şubeleri ile yalıtılmış büyük kar çukurları kazdılar. Yahudiler gibi, Yunanlar ve Romalılar gıda korumak için buz ve kar kullanmak vermedi, ama öncelikle bir araç olarak içecekleri soğutmak için. Mısırlılar da içecekleri soğutmak için yöntemler geliştirilmiştir ama su soğutmak için buz kullanılarak yerine, Mısırlılar sığ toprak kavanozlarda kaynar su koyarak ve geceleri evlerinin çatılarında yerleştirerek su soğutmalı. Köle kavanoz dışında nemlendirmek olur ve elde edilen buharlaşma suyu soğutmak olacaktır. Hindistan'ın eski insanlar üretmek buza bu aynı kavram kullanılır. Pers olarak adlandırılan bir çukurda buz depolanan Yakhchal ve gıda korumak için, soğuk depolama kullanmak ise ilk grup olabilir. Hava sıcak olduğu ve kuru nerede güvenilir elektrik arzının önce Avustralya Outback birçok çiftçi kullanılmış, sunulmuştu Coolgardie kasa . Bu bulunan bir odadan oluşan kendir suya batırılmış tavandan asılı (çuval) perde. Su buharlaşması ve böylece kendir perdeleri ve odadaki dolaşan böylece havayı soğutmak istiyorum. Bu normalde ısı bozar meyve, tereyağı gibi birçok bozulabilecek ve tutulmaya tedavi et olanak sağlayacak.
Buz hasat
1830 öncesinde çok az Amerikalı nedeniyle buz depo ve iceboxes eksikliğine soğutmak gıdalara buz kullandı. Bu iki şey daha yaygın olarak kullanılabilir hale geldikçe, bireylerin baltaları ve testere kullanılmış hasat buz onların depolarda için. Bu yöntem, ticari bir ölçekte çoğaltılamaz olabilir bir şey vermedi benzer kesinlikle zor, tehlikeli olduğunu kanıtladı ve.
Hasat buz zorluklara rağmen, Frederic Tudor New England hasat buzla bu yeni emtia yararlanmak ve Karayip adaları yanı sıra güney eyaletlere nakliye düşündük. Başlangıçta, Tudor binlerce dolar kaybetti ama Charleston, Virginia ve Havana Küba liman kentinde icehouses inşa sıra zamanla kar döndü. Sıra daha iyi yalıtılmış gemileri gibi bu icehouses% 8'e 66 den% buz israfını azaltmak yardımcı oldu. Bu etkinlik kazancı böyle New Orleans ve Savannah olarak icehouses Başka şehirlerde yaptığı buz pazarını genişletmek için Tudor etkiledi. Hasat buz hızlı oldu ve daha ucuz Tudor'ın tedarikçi Nathaniel Wyeth birinin ardından, içinde yer almak 1825'te bu buluşu yanı sıra Tudor'ın başarı ilham diğerlerini bir atlı buz kesici icat gibi bu buz pazar daha da genişletilmiş buz ticaret ve buz sanayi büyüdü.
Buz pound başına bir yüzde bir buçuk pound başına altı sent bırakarak buz fiyat ile erken 1830'ların tarafından bir kitlesel pazar emtia haline geldi. New York City'de, buz tüketimi aynı dönemde 85.000 tona 6.000 tondan 1856 Boston'un tüketim sıçradı 100.000 tona 1843 yılında 12.000 tona yükselmiştir. Buz hasat onların süt ürünleri, balık, et, ve hatta meyve ve sebze saklamak için buz ve buz dolapları kullanılan insanların çoğunun olarak bir “soğutma kültürü” yarattı. Bu ilk soğuk hava deposu uygulamaları birçok Amerikalının yakında ülkeyi ele alacağını soğutma teknolojisini kabul etmek için yolu açtı.
Soğutma araştırması
İskoç Profesör zaman yapay soğutma tarihinin başladığı William Cullen Cullen kısmi oluşturmak için bir pompa kullanılır, 1755 yılında küçük bir soğutma makinesi olarak tasarlanmış bir vakum içinde, bir kap içinde , dietil eter , ardından kaynatılır emici ısı çevredeki havadan. Deney bile buz küçük bir miktar oluşturulur, ancak o zaman hiçbir pratik uygulama vardı.
1758 yılında Benjamin Franklin ve John Hadley , kimya profesörü hızla bir nesneyi soğutmak için bir araç olarak buharlaşma ilkesini araştıran bir proje üzerinde işbirliği Cambridge Üniversitesi'nden , İngiltere . Bunlar, alkol ve eter gibi yüksek uçucu sıvılar, buharlaşma, suyun donma noktasının ötesine bir nesnenin sıcaklığını düşürmek için kullanılabileceğini teyit etti. Bunlar nesne olarak ve buharlaşma hızlandırmak için kullanılan bir körük ile cıvalı termometre ampul ile deney gerçekleştirilmiştir; Ortam sıcaklığı 65 iken bunlar, 7 ° F (-14 ° C), aşağı doğru termometre ampul sıcaklığını düşürmüşlerdir ° F (18 ° C). Suyun donma noktasını öldükten sonra kısa bir süre sonra not (32 ° F), termometre ampul yüzeyinde ve 7 ulaştıktan sonra deney durdurulur, buz kütle kalınlığında çeyrek inç olduğu oluşturulan buz ince bir film ° F (-14 ° C). Franklin yazdı "Bu deneyden bir sıcak yaz gününde ölümüne bir adam donma olasılığı görebilirsiniz". 1805 yılında, Amerika buluş Oliver Evans kapalı tarif edilen buhar sıkıştırmalı soğutma vakum altında eter buz üretimi için döngüsü.
1820 yılında İngiliz bilim adamı Michael Faraday sıvılaştırılmış amonyak yüksek basınçlara ve düşük sıcaklıklar kullanılarak ve diğer gazları ve 1834 yılında, İngiltere, bir Amerikan gurbetçi Jacob Perkins , dünyada ilk çalışma buhar sıkıştırmalı soğutma sistemini kurdu. Onun patentte tarif edildiği gibi, kesintisiz çalışabilir bir kapalı döngü oldu:
- Ben soğutma üreten veya sıvıların donma ve henüz aynı anda sürekli böyle uçucu sıvıları yoğuşmalı ve atık olmadan faaliyete onları tekrar çıkarılmak üzere uçucu sıvıları kullanmak etkin ediyorum.
ticari olarak başarılı olamamış olsalar O'nun prototip sistem çalıştı.
1842 yılında da benzer bir girişimde Amerikalı doktor, tarafından yapıldı John Gorrie çalışan bir prototip inşa, ancak ticari bir başarısızlık oldu. Bu süre içinde tıbbi uzmanların birçoğu gibi, Gorrie çok fazla zihinsel ve fiziksel dejenerasyon yol açtı tropik ısıya maruz kalma, hem de sıtma gibi hastalıkların yayılmasını düşündük. O ev ve hastalığı önlemek için hastanelerde konfor için havayı soğutmak için onun soğutma sistemi kullanılarak fikir gebe. Amerikan mühendis Alexander Twining kullanılan eter olduğu bir buhar sıkıştırma sistemi için 1850 yılında bir İngiliz patentini aldı.
İlk pratik buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi tarafından yaptırılmıştır James Harrison , göç eden bir İngiliz gazeteci Avustralya . Onun 1856 Patent eter, alkol veya amonyak kullanılarak bir buhar sıkıştırmalı sistemi idi. O Rocky Point Barwon Nehri kıyısında 1851 yılında mekanik bir buz yapma makinesi inşa Geelong , Victoria 1854 yılında izledi ve ilk ticari buz yapma makinesinin Harrison ayrıca bira ve ticari buhar sıkıştırmalı soğutma tanıtıldı Et- evler ambalaj ve 1861 tarafından, onun sistemlerinin bir düzine işletmeye açılmıştır. Daha sonra unrefrigerated Amerikan avantajı karşı rekabet nasıl tartışmaya girmiş sığır satış Birleşik Krallık . 1873 yılında yelkenli gemiyi hazırlanan Norfolk soğuk oda sistemini yerine soğutma sistemi kullandık İngiltere'ye deneysel sığır, gönderi için. Buz beklenenden daha hızlı tüketildiği olarak girişim başarısız oldu.
İlk gaz absorpsiyon su içinde çözülmüş gaz halindeki amonyak kullanılarak soğutma sistemi tarafından geliştirilen ( "su amonyak" diye anılacaktır) Ferdinand Carre 1860 1859 yılında Fransa'da ve patentli Carl von Linde , uzmanlaşmış bir mühendis buharlı lokomotif ve mühendislik profesörü Münih teknoloji Üniversitesi Almanya'da, yıl boyunca izin verecek bir teknoloji için bira gelen talebe yanıt olarak 1860'larda ve 1870'lerde soğutma araştırma başladı büyük ölçekli üretim lager ; O'nun yeni bir işlem gibi gazların kullanılması mümkün 1876 sıvılaştırılması gazların geliştirilmiş bir yöntem patentli amonyak , kükürt dioksit (SO 2 ) ve metil klorid (CH 3 soğutucu olarak Cl) ve yaygın olarak 1920'lerin sonlarına kadar bu amaç için kullanılan .
Thaddeus Lowe , Amerikalı baloncu, buz yapma makineleri birkaç patent düzenledi. Onun "Sıkıştırma Buz Makinesi" soğuk depolama sektöründe devrim olur. 1869 diğer yatırımcılar ise o ve onlar Lowe soğutma ünitelerinin birini yüklenen hangi üzerine eski buharlı satın alınan ve Körfez Kıyısı alana New York'tan taze meyve nakliye başladı ve Galveston, New York'a Teksas arkasından taze et, fakat Lowe eksikliği nakliye hakkında bilgi, iş pahalı bir başarısızlık oldu.
Ticari kullanım
1842'de John Gorrie üretmek buz su soğutma kapasitesine sahip bir sistem yarattı. Ticari bir başarısızlık olmasına rağmen, dünya çapında bilim adamları ve mucitlerin ilham verdi. Fransa'nın Ferdinand Carre ilham biriydi ve o basit ve Gorrie daha küçük bir buz üretme sistemi yarattı. İç Savaş sırasında, örneğin New Orleans olarak şehirler artık kıyı buz ticareti yoluyla New England buz alabilir. Carre en soğutma sistemi New Orleans buz sorunlarına çözüm oldu ve 1865 ile şehir Carre en makinelerin üç tane vardı. 1867 yılında San Antonio, Teksas, Andrew Muhl adında bir Fransız göçmen 1873 yılında 1871 yılında Waco taşımadan önce yardım servisine genişleyen sığır endüstrisi bir buz yapma makinesi inşa edilen bu makine için patent Columbus Demir ile sözleşme imzalamıştı İşleri, ABD'de ilk ticari buz makinesi üretmeye devam etti WC Bradley Co., tarafından satın bir şirket.
1870'lerin bira hasat buz büyük kullanıcıların olmuştu. buz hasat sanayi 20. yüzyılın, kirlilik ve kanalizasyon dönüş tarafından gayet büyümüştü rağmen büyükşehir banliyölerde bunu bir problem haline doğal buz içine sürünme başlamıştı. Sonunda, bira lekelenmiş buz şikayet etmeye başladı. Buz şekillendirildiği suyun saflığı, Kamu endişe, mikrop teorisi yükselişi ile 1900'lü yılların başlarında artmaya başladı. Sayısız medya organları bu tür doğal buz tüketimi ile tifo gibi hastalıklara bağlayan makaleler yayınladı. Bu neden buz hasat ülkenin belirli bölgelerinde yasadışı olmak. Bu senaryoların tümünde modern soğutma ve imal buz taleplerini artırmıştır. Carre en ve Mühl en olduğu gibi Buz üretim makineleri bakkal, çiftçiler ve gıda göndericiler ihtiyaçlarını karşılamak için buz üretme aracı olarak görünüyordu bulundu.
Soğutmalı vagonlar süt ürünleri kısa dönem taşınması için 1840 ABD'de dahil, fakat bu, soğuk bir ısıyı sürdürmek için hasat buz kullanılır.
Yeni soğutma teknolojisi ilk deniz taşıtları ile et malzemeleri dondurmak için bir araç olarak yaygın endüstriyel kullanım buluştu soğutuculu gemilerin İngiliz dan Dominyonlarda ve diğer ülkelerde Britanya adaları . Bu atılım ilk göç eden bir girişimci oldu Yeni Zelanda . William Soltau Davidson İngiltere'nin yükselen nüfus ve et talebinin, dünya yaşanan düşüşün azaltmak düşündüm yün ağır Yeni Zelanda etkiliyordu pazarlarda. Kapsamlı araştırma sonra devreye Dunedin 15 Şubat 1882 tarihinde 1881 yılında et sevkiyata bir sıkıştırmalı soğutma ünitesi ile yerleştirilebilecek şekilde, Dunedin ilk ticari olarak başarılı soğuk nakliye seferi olmak üzere olanla Londra için kalkmıştı ve vakıf arasında soğuk et endüstrisi.
Times "inanılmaz olurdu olarak elimizdeki Bugün ... çok birkaç gün önce, hatta düşünülemez, fiziksel zorluklar üzerinde böyle bir zaferi olarak kaydetmek için" yorumunu yaptı. Marlborough -sister gemi için Dunedin - derhal dönüştürülen ve rakibi Yeni Zelanda Nakliye Şirketi gemi ile birlikte ertesi yıl ticaretini katıldı Mataurua Alman Steamer ederken, Marsala beş yıl içinde Aralık 1882 yılında dondurulmuş Yeni Zelanda kuzu taşıyan başladı donmuş etin 172 gönderiler sadece 9 mahkum et önemli miktarlarda vardı Birleşik Krallık, Yeni Zelanda takımına gönderildi. Ayrıca daha geniş et ve süt patlamaya yol açtı Kargo Soğuk Avustralasya'da ve Güney Amerika. J & E arasında Dartford , İngiltere 30.000 karkas getirmek için bir buhar sıkıştırma sistemi ile 'SS Selembria' donanımlı koyun eti dan Falkland Adaları önümüzdeki yıllarda 1886 yılında, sanayi hızla Avustralya, Arjantin ve ABD'ye genişletti.
1890'lardan Soğutma By gıda dağıtımında hayati bir rol oynamıştır. Et paketleme endüstrisi 1880'lerde doğal buz üzerinde yoğun olarak kullandı ve bu teknolojilerin mevcut oldu imal buz üzerinde kullanmaya devam ederler. 1900 yılında, Chicago et paketleme evler amonyak döngüsü ticari soğutma benimsemişti. 1914 By hemen her yeri yapay soğutma kullanılır. Büyük et Packers , Zırh, Swift ve Wilson, daha uzak dağıtım bölgelerinde tren arabalar ve şube evleri ve depolama tesislerinde kullanılan en pahalı birimleri satın almış.
20. yüzyılın ortalarında, soğutma üniteleri kamyonlara veya kamyonların üzerinde montaj için tasarlanmıştır. Soğutma araçları, örneğin dondurulmuş gıdalar, meyve ve sebzeler ve sıcaklığa duyarlı kimyasal olarak bozulabilir, malları taşımak için kullanılır. Çoğu modern soğutma -40 ve -20 ° C arasında bir sıcaklıkta tutmak, ve yaklaşık 24.000 kg (Avrupa) ve brüt ağırlık en fazla yükü vardır.
ticari soğutma hızla ilerledi rağmen, ev içine hareket edebiliyordu sınırlamaları vardı. İlk olarak, çoğu buzdolapları çok büyük. Ticari birimlerin bazıları beş ve iki yüz ton arasında tartılan 1910 yılında kullanılıyor. İkincisi, ticari buzdolapları, üretmek, satın alma, ve bakımı pahalı. Son olarak, aşağıdaki buzdolapları güvensiz. Bu yakalamak yangına ticari buzdolapları için nadir değildi, patlayabilir veya zehirli gazlar sızdırıyor. Bu üç zorlukları aşmak edilene kadar Soğutma hane teknolojisi olmadı.
Ev ve tüketici kullanım
1800'lerin başından kalma tüketiciler sırasında buz kutularında buz biçerdöverler satın gıda ve buz depolayarak yiyeceklerini korumuştur. 1803 yılında Thomas Moore çoğu iceboxes prototipi haline gelen bir metal kaplı tereyağı-depolama küvet patentini aldı. Bu buz dolapları neredeyse 1910 yılına kadar kullanıldı ve teknoloji ilerleme olmadı. Aslında, 1910 yılında buzdolabına kullanılan tüketiciler tüketicilerin 1800'lü yılların başında olduğu küflü ve kokmuş icebox aynı sorunla karşı karşıya kaldılar.
General Electric (GE) bu zorlukların üstesinden gelmek için ilk şirketlerden biri oldu. 1911 yılında GE gaz ile çalışan bir ev tipi soğutma ünitesi yayınladı. gazın kullanımı, bir elektrik motoru, kompresör ihtiyacını ortadan kaldırılır ve buzdolabının boyutu azalmıştır. Ancak, GE müşterileriydi elektrik şirketleri gazla çalışan biriminden fayda etmedi. Böylece, GE elektrikli modeli geliştirirken yatırım yaptı. 1927 yılında, GE Monitör Top, elektrikle çalışan ilk buzdolabını piyasaya sürdü.
1930 yılında Frigidaire, GE'nin ana rakipleri biri, sentezlenmiş Freon . Çoğunlukla, bir kloroflorokarbon (CFC) kimyasal temel sentetik soğutucu buluşla, daha güvenli soğutma ev ve tüketici kullanım için olası idi. Freon, daha küçük daha hafif ve daha ucuz buzdolapları gelişmesine yol açtı. Bir buzdolabının ortalama fiyat Freon sentezine ile $ 154 275 $ düştü. Amerikan hane içinde buzdolapları Bu düşük fiyat izin sahiplik% 50'yi için. Freon sonra hidro kloroflorokarbon (HCFC) ve hidro florokarbon (HFC), 1920'lerin sonunda geliştirilen soğutucu DuPont Corporation'ın ticari markasıdır ve bu CFC'lere ifade eder ve. Bu soğutucu akışkanlar metil format, amonyak, metil klorid ve sülfür dioksit içeren zaman yaygın olarak kullanılan soğutucuların daha az zararlı olduğu zaman olarak kabul edilmiştir. Niyet tehlikesi olmadan ev kullanımı için soğutma ekipmanı sağlamaktı. Bunlar CFC soğutucuları bu ihtiyacı cevap verdi. 1970'lerde, yine de, bileşikler, 1987 Montreal Protokolü kısıtlandığını atmosferik ozonun, morötesi güneş ışınlarına karşı önemli bir koruma ve bir soğutucu dünya çapında olarak kullanımları ile reaksiyona bulunmuştur.
yerleşme düzeni hakkında Etkisi
Geçen yüzyılda soğutma yeni yerleşim desenler ortaya çıkmaya izin verdi. Bu yeni teknoloji, örneğin, aksi takdirde yerleşmiş edilmemiş olabilecek bir nehir, vadi iz veya liman olarak taşıma doğal bir kanalda değildir halledilmesi gereken yeni alanlar için izin vermektedir. Soğutma batıya ve doldurulmamış olan kırsal alanlara genişletmek için erken yerleşimciler için fırsatlar vermiştir. Zengin ve kullanılmayan toprak testere fırsatı Bu yeni yerleşimciler Doğu şehirler ve devletlere ham mal göndererek kar. 20. yüzyılda, soğutma gibi Dallas, Phoenix ve Los Angeles'ta mümkün olduğunca “Galaktik Cities” yaptı.
Soğuk raylı arabalar
Buzdolabında raylı araç ( buzdolabında kamyonet veya buzdolabı araba ), yoğun demiryolu ağının yanı sıra, pazar ve ulusal fırsat ziyade sadece bölgesel bir biri için izin çiftlikte arasında son derece önemli bir halkası olmuştur. Soğuk raylı arabanın icadından önce bozulabilen gıda ürünleri uzun mesafelere gemi imkansızdı. Sığır ambalaj sanayi soğutma otomobiller için ilk talep push yaptı. Demiryolu şirketleri, çünkü sığır otomobil, stok sahalarında ve feedlots onların ağır yatırımların bu yeni buluşu benimsemeye yavaş. Soğutma arabalar da soğuk raylı aracın benimsenmesini yavaşladı diğer vagon, karşılaştırıldığında da karmaşık ve masraflı idi. Soğuk arabanın yavaş kabulünün ardından, sığır ambalaj sanayi kendi kontrol buz bitkilere yetenek ve buzlanma ücretlerinin ayarı ile soğuk raylı araç iş hakim. Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı tahminlerine göre ülkede öldürülen sığır 1916 altmış dokuz üzerinde yüzde devletlerarası ticareti yapan bitkilerde yapıldığını içinde. Ayrıca et ticari ilişkide bulunan aynı şirket daha sonra sebze ve meyve eklemeyi soğuk taşıma uyguladı. Et paketleme şirketleri onların etkili bozulabilen malların her türlü dağıtmak için izin şekilde soğutulur arabalar ve soğuk hava tesisleri gibi, çok pahalı makine vardı. Dünya Savaşı sırasında, ulusal buzdolabı araba havuzu boşta otomobillerin sorunuyla anlaşma ABD İdaresi tarafından kurulmuş ve daha sonra savaştan sonra devam etti. Boşta araba sorun mevsimsel hasat arasında amaçsızca oturan soğutma otomobillerin sorun oldu. Bu aracın sahibi için hiçbir geliri yaparken çok pahalı arabalar, yılın iyi bir kısmı için raylı bahçelerinde oturdu anlamına geliyordu. Araba havuz bitkileri arabaların maksimum kullanımının sağlanması olgunlaştıkça arabalar bölgelere dağıtıldı bir sistemdi. Soğuk vagonlar doğuda piyasayı tüketen tatmin Americas batı eyaletlerinde üzüm bağları, meyve bahçeleri, tarlalar ve bahçeler arasından doğuya hareket etti. Buzdolabında araba mümkün bozulabilen ürünler yüzlerce ve mil hatta binlerce taşımak için yapılmış. Araba verdi en dikkat çekici etki sebze ve meyvelerin bölgesel uzmanlaşma oldu. Soğutma raylı araç yaygın 1950'lere kadar dayanıksız malların taşınması için kullanılmıştır. 1960'larda ülkenin eyaletler arası otoyol sistemi yeterince kamyon bozulabilen gıda yükleri çoğunluğunu taşımak ve soğuk vagonların eski sisteme dışarı itmek için izin tamamlamak edildi.
Genişleme batı ve kırsal alanlara
ABD'de açılmaya yeni tarım imkanları geniş miktarda izin Soğutma yaygın kullanımı. Yeni pazarlar daha önce ıssız ve yoğun nüfuslu bölgelerden uzak çıkarıldı alanlarda Amerika Birleşik Devletleri boyunca ortaya çıktı. Yeni tarım fırsat böyle güneydeki devlet olarak ve batıda kırsal kabul edildi alanlarda kendisini sundu. Güney ve California'dan büyük çapta gönderiler hem doğal buz güneydeki imal buz yerine Kaliforniya'da spreading gelen kullanılmış olmasına rağmen aynı zamanda etrafında yapılmıştır. Birçok alanlar belirli meyvelerin büyüyen uzmanlaşmak için Soğutma izin verdi. Gürcistan özellikle onun şeftali ünlü olurken Kaliforniya birkaç meyve, üzüm, şeftali, armut, erik ve elma uzmanlaşmış. California'da, buzdolabında demiryolu arabaları kabulü 1905 Körfez Devletleri'nde 8.000 ile 10.000 vagon dolusu için 1895 yılında 4.500 vagon dolusu araba yüklerinin artmasına neden, Arkansas, Missouri ve Tennessee büyük ölçekli iken üzerine çilek üretimine girmiştir Mississippi merkezi haline geldi domates endüstrisi . New Mexico, Colorado, Arizona ve Nevada cantaloupes büyüdü. Soğutma olmadan bu mümkün olmazdı. 1917 olarak, meyve ve yakın doğu pazarlarına vardı bu uzak ihtisas merkezlerinden rekabet baskısına hissetti sebze alanları köklü. Soğutma et, meyve ve sebze ile sınırlı değildi ama aynı zamanda süt ürünü ve süt çiftlikleri kapsıyordu. Yirminci yüzyılda büyük şehirler kadar 400 mil kadar çiftliklerden kendi süt kaynağı var. Süt ürünleri gibi kolayca nedeniyle büyük kolay heba etmek meyve ve sebze gibi büyük mesafeler taşınan değildi. Soğutma çok süt çiftçiler kırmak hala doğu rakipleri ulaşım maliyetini ödemek olamama ihtimali aslında, uzakdoğu piyasalardan batıda mümkün üretimini yaptı. Soğutma ve soğutmalı ray gibi bir nehir, vadi iz ya da limanlara kadar taşıma doğal kanaldan zengin toprak alanlarına olanağı vermiştir.
galaktik şehrin Rise
"Kenar şehir" tarafından icat bir terim oldu Joel GARREAU dönem "galaktik şehir" tarafından icat edildi, oysa Lewis Mumford . Bu terimler daha önce bir yerleşim veya kırsal alan olmuştu ne geleneksel şehir veya merkezi iş bölgesi dışında iş, alışveriş ve eğlence konsantrasyonuna bakın. Böyle Los Angeles, Las Vegas, Houston, Phoenix olarak bu şehirlerin büyümesine katkıda çeşitli faktörler vardı. Bu büyük şehirlere katkı sağladığı faktörler güvenilir otomobil, otoyol sistemleri, soğutma ve tarımsal üretim artışları içerir. Olanlar gibi yukarıda bahsedilen büyük şehirler tarihinin nadir olmamıştır ama ne kalanından bu şehirler bu şehirler taşıma bazı doğal kanal boyunca olmadıklarını olan ayırır, ya da iki veya daha fazla kanal bazı Köprülü böyle bir iz, liman olarak , dağ, nehir veya vadi. Bu büyük şehirler sadece birkaç yüz yıl önce yaşanmaz olurdu alanlarda geliştirilmiştir. Su ve yiyecek büyük mesafeler havayı soğutma ve taşıma maliyet etkin şekilde olmadan bu büyük şehirler geliştirilen hiç olurdu. Bu şehirlerin hızlı büyüme daha uzak çiftlikler etkili bir nüfusu beslemek için izin, soğutma ve tarımsal verimlilik artışı etkilendi.
tarım ve gıda üretimi üzerindeki etkisi
Gelişmiş ülkelerde Tarımın rolü büyük ölçüde dolayı soğutma da dahil olmak üzere birçok faktöre son yüzyılda değişti. 2007 sayımına gelen İstatistikler ABD'de mevcut çiftliklerin küçük bir kısmı bugün gelen tarım satış geniş konsantrasyon hakkında bilgi verir. Bu 1880'lerde Yeni Zelanda gelen dondurulmuş koyun leşleri ilk başarılı sevkiyat tarafından dondurulmuş et ticareti için oluşturulan piyasada kısmi bir sonucudur. Pazar büyümeye devam ederken, gıda işleme ve kalitesine yönetmelikler yürürlüğe başladı. Sonunda, elektrik kişi başına üretimi artırmak, çiftlikte genişlemeye devam etmek soğutma teknolojisini izin ABD'de kırsal evlerine tanıtıldı. Bugün, çiftlikte soğutma kullanımı, nem düzeylerini düşürür bakteriyel büyüme nedeniyle bozulmadan önler ve korunmasında yardımcı olur.
Demografik
Soğutma ve ek teknolojilerin evrim giriş ölçüde ABD'de tarım değiştirdi. En çiftçiler aslında onların çiftlikte yaşayan olarak 20. yüzyılın başından sırasında, çiftçilik, Amerika Birleşik Devletleri vatandaşları için ortak bir işgal ve yaşam tarzı oldu. 1935 yılında 6.800.000 ABD çiftlikler ve 127 milyon nüfus vardı. Amerika Birleşik Devletleri nüfusunun tırmanmaya devam ederken Ancak, tarım peşinde vatandaşlar düşüş devam ediyor. 2007 ABD Nüfus Sayımı dayanarak, 310 milyon kişilik bir nüfusun yüzde birden az bugün meslek olarak tarım iddia. Ancak, artan nüfus bitkileri, gübre, pestisit ve gelişmiş teknoloji daha çeşitli aracılığıyla karşılanmaktadır tarımsal ürünler için artan bir talep yol açmıştır. Geliştirilmiş teknoloji tarım yönetimi ise riskleri ve saati azalmış ve daha büyük çiftlikler buluştuğu toplumun talebine kişi başına üretimlerini artırmaya olanak sağlamaktadır.
Et paketleme ve ticaret
Önce 1882 yılına kadar, Güney Adası Yeni Zelanda çim ekim ve hemen et ihracatı onların çiftçilere ekonomik potansiyelini verdi koyun, melezleme ile denemeler olmuştu. 1882 yılında, koyun leşleri ilk başarılı sevkiyat gönderildi Port Chalmers içinde Dunedin için, Yeni Zelanda London . 1890'larda olarak, dondurulmuş et ticareti özellikle de, Yeni Zelanda'da giderek daha kârlı hale geldi Canterbury bir talep yaratarak, ihraç koyun karkas 50% Bu Canterbury eti en yüksek kalitede tanınıyordu çok önce değildi 1900 yılında geldi, Dünya çapında Yeni Zelanda eti için. Koyun sadece yedi ay içinde kesim için hazır olabilir böylece bu yeni talebi karşılamak amacıyla, çiftçiler beslemeyi düzeldi. 1890'ların ortalarından itibaren tarafından Yeni Zelanda'da bir ekonomik patlamaya yol açtı Nakliye bu yeni yöntemi.
Yerel kasaplar soğuk vagon sistemi hissetti zararlı olduğu için Amerika Birleşik Devletleri'nde, 1891 Et Muayenesi Yasası ABD'de uygulamaya koyulmuştur. Et paketleme çıkarmaya başladığında, tüketiciler tüketim için etin kalitesi hakkında sinir oldu. Upton Sinclair 'in 1906 yeni orman ışık sağlıksız çalışma koşullarına çekme ve hastalıklı hayvan işleyerek, et ambalajlama endüstrisinde negatif dikkat çekmiştir. Kitap Başkanı dikkatini çekti Theodore Roosevelt ve 1906 Et Muayenesi Yasası Bu yeni kanun onu işlenir et ve çevre kalitesine odaklanmış 1891 arasında Et Muayenesi Yasası bir değişiklik olarak yerine konulmuştur.
kırsal alanlarda Elektrik
1930'ların başında, ABD'nin kentsel nüfusun yüzde 90'ı elektrik gücüne sahip kırsal konutların sadece yüzde 10 ile karşılaştırıldığında,. Zamanda, enerji şirketleri kırsal alanlarda bu uzayan gücü (hissetmedim kırsal elektrifikasyon onların zamana değecek kadar kar üretecektir). Ancak, ortasında Büyük Buhran , Başkan Franklin D. Roosevelt'in onlar elektrikle kablolu olmasaydı kırsal alanlarda yoksulluk ve üretimde hem de kentsel alanlarda arkasında lag devam edeceğini fark etti. 11 Mayıs 1935 tarihinde, başkan da REA olarak bilinen Kırsal Elektrifikasyon İdaresi denilen bir talimat imzaladı. Ajans kırsal alanlarda fon elektrik altyapısına kredi sağladı. Sadece birkaç yıl içinde, ABD'nin kırsal alanlarda 300.000 kişi evlerinde gücünü almıştı.
Elektrik dramatik çiftliklerde çalışma koşulları iyileştirilmiş, aynı zamanda gıda üretiminin güvenliği üzerinde büyük bir etkisi oldu. Soğutma sistemleri tarım ve sunuldu gıda dağıtım gıda muhafazasında yardımcı oldu ve süreçler, güvenli gıda malzemeleri tuttu . Soğutma ayrıca daha sonra Amerika Birleşik Devletleri boyunca sevk edilebilir bozulabilen malların, üretimi için izin verdi. Sonuç olarak, ABD çiftçiler hızla dünyadaki en üretken oldu ve tüm yeni gıda sistemleri ortaya çıktı.
Tarım kullanım
nedeniyle bakteriyel büyüme nem seviyelerini ve bozulmalarını azaltmak için, soğutma bugün çiftçilik et, üretmek, ve süt işleme için kullanılır. Soğutma sistemleri karşılamak kalite standartları için en kısa sürede soğutulmuş ve raf ömrünü artırmak gerekir üretmek, tarım için sıcak aylarda ağır kullanılmaktadır. Bu arada, süt çiftlikleri önlemek bozulmalarına süt yıl boyunca buzdolabında soğutun.
yaşam tarzı ve diyet Etkileri
19. yüzyılın sonlarında ve çok zamanlar 20.yüzyıla, hiçbir soğutma gerekli temel gıdalar (şeker, pirinç ve fasulye) için hariç, mevcut besinler mevsim tarafından ağır etkilendi ve yerel olarak ne büyümeye devam edebilirler. Soğutma Bu sınırlamaları ortadan kaldırmıştır. Soğutma fizibilite ve modern süpermarket sonra popülaritesi büyük rol sahibidir. uzak yerlerdeki sezon veya yetiştirilmiş dışarı Meyve ve sebzeler, nispeten düşük fiyatlarla artık kullanılabilir. Buzdolapları genel süpermarket satışlarının bir kısmı olarak et ve süt ürünlerinde büyük bir artışa yol açmıştır. Hem de market satın malları değiştirme gibi, uzun süre için bu yiyecekleri saklamak için yeteneği boş zamanlarında artışa yol açmıştır. Ev buzdolabının gelişiyle önce, insanların yemek için gerekli malzemeleri için günlük olarak alışveriş yapmak gerekir.
beslenme konusunda Darbe
Soğutmanın giriş bozulabilir hijyenik taşıma ve depolama için izin verilen ve bu, terfi çıktı büyümesi, tüketim ve beslenme durumu olarak. Gıda muhafaza eden yönteminde değişiklik daha kontrol edilebilir sodyum seviyesine tuzlardan bize taşındı. Bu tür 1890'larda sonra ABD'de her yıl% 1.25 oranında süt tüketimi ve tüm protein alımında% 1.7 artışa yol açtı et ve süt ürünleri gibi hareket ve mağaza çabuk bozulan yeteneği.
İnsanlar sadece kendileri bunları saklamak için daha kolay bir hale gelmesi bu perishables tüketen değil çünkü böylece aşağı bu ürünlerin fiyatları sürüş az bozulma ve israfa neden olurken soğuk taşıma ve depolama yenilikler. besin kalitesi ve buna ek olarak çarpanlarına hastalık azalma iyileşme ile ilişkili dolaylı etkiler, genel etkisi önemli ölçüde olduğunda soğutma geliştirilmiş beslenme yoluyla (ABD), boyu artışı, en az 5.1% 'ini, ve daha büyük. Son çalışmalar da bir hanede buzdolabı sayısı ve mide kanseri ölüm oranları arasında negatif bir ilişki olduğunu göstermiştir.
Soğutmanın güncel uygulamalar
Muhtemelen soğutma en yaygın kullanılan güncel uygulamalar içindir klima özel evlerde ve kamu binalarının ve evlerinin, restoranlar ve geniş depolama depolarda gıda maddelerinin dondurulması. Kullanımı buzdolapları depolanması ve modern diyet yıl boyunca taze salatalar ekleyerek izin verdi Meyve ve sebze işlenme ve uzun süre güvenle balık ve et saklamak için mutfaklar, fabrikalar ve depolarda ve gömme soğutucu ve dondurucu. Bozulabilir gıda depolama için en uygun sıcaklık aralığı 3 ila 5 ° C (37 41 ° F) 'dir.
Ticaret ve imalat olarak, soğutma için çok kullanır vardır. - Soğutma sıvılaştırabilir gazlar için kullanılan oksijen , azot , propan , ve metan örneğin. Basınçlı hava arıtma, için kullanılan yoğunlaşma nem içeriğini azaltmak için basınçlı hava, su buharı. Olarak petrol rafinerileri , kimyasal tesisler ve petrokimya bitkiler, soğutma bunların gerekli düşük sıcaklıklarda belirli işlemleri korumak için kullanılır (örneğin, alkilasyon arasında butenler ve bütan bir yüksek üretmek için oktan benzin bileşeni). Metal işçileri öfke çelik ve çatal ile soğutma kullanın. Kamyonlar, trenler, uçaklar ve açık deniz gemi ile ısıya duyarlı gıda ve diğer materyaller taşırken, soğutma bir zorunluluktur.
Süt ürünleri soğutmaya ihtiyaç duyan sürekli olarak ve sadece yumurta yerine bakkalda geldikten sonra buzdolabında bekleyen daha sevkiyat sırasında buzdolabında gereken son birkaç on yıl içinde keşfedildi. Etler, kümes hayvanları ve balık tüm satılmadan önce iklim kontrollü ortamlarda saklanmalıdır. Soğutma ayrıca tutmak meyve ve uzun yenilebilir sebze yardımcı olur.
Soğutma en etkili kullanımlarından biri gelişiminde oldu suşi / sashimi Japonya'da sanayi. Soğutma keşfinden önce, birçok suşi bilenler müteahhitlik hastalıkları riski vardı. Unrefrigerated sashimi tehlikeleri nedeniyle kırsal Japonya karşısında araştırma ve sağlık dağılımının yetersizliği yıllardır ışık getirildi değildi. Yüzyılın ortalarında civarında, Zojirushi Kyoto merkezli şirket, buzdolapları daha ucuz ve restoran sahipleri ve genel halk için daha erişilebilir hale buzdolabı tasarımlarda atılımlar yaptı.
Soğutma yöntemleri
Soğutma yöntemleri olarak sınıflandırılabilir siklik olmayan , siklik , termoelektrik ve manyetik .
Sigara halkalı soğutma
Bu soğutma yöntemi, veya süblime ile eriyen buz ile yer alan soğutan kuru buz . Belki de bu en basit örneği ürün içinde konur taşınabilir soğutucu olup, daha sonra buz üstüne dökülür. Tuz (a olduğu gibi daha aşağı buz soğutmak için kullanılmadığı sürece düzenli buz değil, donma noktasının altına yakın sıcaklıkları koruyabilirsiniz geleneksel dondurma makinesi ). Kuru buz güvenilir donma noktası suyun altında iyice sıcaklığını getirebilir.
döngüsel soğutma
Bu ısı, dış çalışma yardımıyla ve onun tersi olan bir yüksek sıcaklık lavabo için düşük sıcaklık alanı ya da kaynaktan alınmış ve reddedilen bir soğutma devresinin oluşur termodinamik güç çevrimi . Güç çevrimi olarak, ısı motoru için yüksek sıcaklı derecesinde bir kaynaktan sağlanan ısı parçası üretmek çalışmaları için kullanılan ve geri kalan bir düşük sıcaklık lavabo reddedildikten. Bu tatmin termodinamiğin ikinci kanunu .
Bir soğutma çevrimi o dönüşümlü emer ve reddeder bir dolaşırken, ısı olarak soğutucu gerçekleşecek değişiklikleri açıklar buzdolabı . Ayrıca, ısıtma, havalandırma ve klima uygulanır HVACR bir paket veya bölünmüş sistemi olup, iş bir HVACR birimi aracılığıyla soğutucu akış "işlemi" tanımlanması.
Isı doğal olarak soğuğa sıcak akar. Çalışma daha yüksek bir sıcaklık soğutma bloğun içine bir alt sıcaklık ısı kaynağından gelen ısı pompalama bir yaşam alanı ya da depolama hacmi soğumaya uygulanır. Yalıtım çalışma ve azaltmak için kullanılır enerji soğutulmuş bir yerde daha düşük bir sıcaklık elde ve sürdürmek için gereken. Soğutma devrinin çalışma prensibi ile matematiksel olarak tarif edilmiştir Sadi Carnot bir şekilde 1824 yılında ısı motoru .
Siklik soğutma olarak sınıflandırılabilir:
- Buhar döngüsü ve
- Gaz çevrimi
Buhar devir soğutma daha olarak sınıflandırılabilir:
Buhar sıkıştırmalı çevrim
Buhar sıkıştırmalı çevrim çoğu ev buzdolaplarında yanı sıra çok sayıda büyük ticari ve kullanılan endüstriyel soğutma sistemleri. Şekil 1, tipik bir buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin bileşenlerinin bir şematik diyagramını göstermektedir.
Termodinamik Bu çevrimde, Şekil 2'de gösterildiği gibi, döngünün bir diyagram üzerinde analiz edilebilir, örneğin, bir dolaşım soğutucu Freon girer kompresör buhar olarak. 2 noktadan noktaya 1., buhar sabit sıkıştırılır entropi ama yine altında ve daha yüksek bir sıcaklıkta bir buhar olarak kompresörden çıkar buhar basıncı , bu sıcaklıkta. Alanına 2'den 3 işaret etmek ve 4 noktası için, buhar üzerinden geçecek kondansatör yoğunlaştırıcı başlar, ve daha sonra sabit basınç ve sıcaklıkta ek ısı çıkarılması ile bir sıvı halinde buhar yoğunlaşır kadar buhar soğutur. 4 ve 5 numaralı arasında, sıvı soğutma geçer genleşme vanası neden olarak, basınç aniden azalır (Ayrıca, bir gaz kelebeği valfi olarak da adlandırılır) flaş buharlaştırma ve tipik olarak, otomatik soğutma, daha az sıvı yarısından.
alanına 5. gösterildiği gibi, sıvı ve daha düşük bir sıcaklıkta buhar ve basıncın bir karışım içinde sonuç soğuk sıvı-buhar karışımı daha sonra buharlaştırıcı bobin veya borular içinden geçer ve tamamen soğutulmuş olan boşluktan sıcak hava (soğutma ile buharlaştırılır O ) evaporatör bobin veya borular boyunca bir fan tarafından üflenen. 1 noktasında kompresör girişine elde edilen soğutucu buhar döner termodinamik döngüyü tanımlamak için.
Yukarıdaki tartışma İdeal buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi dayanmaktadır ve sistemdeki sürtünme basınç düşüşü, hafif gibi hesap gerçek dünya etkilerine dikkate almaz termodinamik tersinmezliğe soğutucu buharı ya sıkıştırılması sırasında ideal olmayan gaz davranışı, varsa. Buhar sıkıştırma soğutma Birinci kademenin Soğutma kondansatörü ikinci aşama, iki aşamada düzenlenebilir. Bu çok düşük sıcaklıklara ulaşmak için kullanılabilir.
Buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinin tasarımı ve performansı hakkında daha fazla bilgi klasik mevcuttur Perry'nin Kimya Mühendisleri El Kitabı .
Soğurma çevrimi
Emme döngüsü
Yirminci yüzyılın ilk yıllarında, buhar emme döngüsü su amonyak sistemlerini kullanarak veya LiBr popüler ve yaygın olarak kullanılan idi -su. Buhar sıkıştırma çevrimi geliştirilmesi sonra, buhar emme döngüsü nedeniyle düşük çok önemi kayıp performans katsayısı (beşinci buhar sıkıştırma döngüsü bu biri kadar). Isıtma için yakıt kullanılabilir, ancak elektrik örneğin olduğu gibi, olmadığı Günümüzde buhar emme döngüsü ağırlıklı olarak kullanılır eğlence araçları taşıyan LP gazının . Ayrıca bol atık ısı onun verimsizlik üstesinden endüstriyel ortamlarda kullanılır.
emme döngüsü soğutucu buharı basıncını yükseltme yöntemi dışında sıkıştırma döngüsüne benzer. emme sistemi, kompresör uygun bir sıvı soğutucuyu çözünen bir absorbe edici tarafından ikame edilir, basıncını yükseltir bir sıvı pompası ve bir jeneratör olan, ısı eklenmesi üzerine, yüksek basınçlı sıvı soğutucu buharın sürücüler. Bazı iş soğutma maddesi belirli bir miktarı için, sıvı bir pompa ile gerekli ancak, bu buhar sıkıştırma devri içinde kompresör tarafından ihtiyaç duyulan çok daha küçüktür. bir emme buzdolabı, soğutucu ve bir emici maddenin bir uygun kombinasyonu kullanılır. En yaygın kombinasyonlar su (emici) ile amonyak (soğutucu) ve sudur (soğutucu) ile lityum bromür (emici).
adsorpsiyon döngüsü
Gaz çevrimi
Ne zaman çalışma sıvısı sıkıştırılmış ve genişletilmiş ancak değişim aşamasını yapar bir gazdır, soğutma çevrimi bir denir gaz çevrimi . Hava çoğunlukla bu çalışma sıvıdır. Bir gaz çevrimi içinde amaçlanan herhangi bir yoğunlaşma ve buharlaştırma olduğu üzere, bir buhar sıkıştırma devri içinde kondansatör ve bir buharlaştırıcı tekabül eden parçalar sıcak ve soğuk gaz için gaz olan ısı eşanjörleri , gaz döngüler halinde uygulanır.
Gaz çevrim ters çalışır çünkü gaz çevrim buhar sıkıştırma döngüsü daha az verimlidir Brayton çevrimi yerine ters bir Rankine devresi . Bu tür bir çalışma sıvısı almak ve sabit sıcaklıkta ısıyı yok gibi. Gaz çevrim, soğutma etkisi gazın spesifik sıcaklık ve düşük sıcaklık tarafından gaz sıcaklığının yükselmesi çarpımına eşittir. Bu nedenle, aynı soğutma yükü için, bir gaz soğutma çevrimi büyük kütle akış hızını ihtiyacı ve hantaldır.
Çünkü bunların düşük verimlilik ve daha büyük bir bulk, hava döngüsü soğutucular genellikle karasal soğutucularda günümüzde kullanılmamaktadır. Bununla birlikte, hava devir makine çok yaygındır gaz türbini Destekli püskürtme uçak basınçlı hava motorları kompresörü kesitlerinden kolaylıkla bulunması sebebiyle, soğutma ve havalandırma birimi olarak. Bu birimler de uçağı basınçlandırma amacına hizmet.
Termoelektrik soğutma
Termoelektrik soğuma kullanımları Peltier tesirini bir ısı yaratmak için akı iki tip malzemenin birleşme arasındadır. Bu etki genel olarak kamp ve taşınabilir soğutucularda ve elektronik bileşenleri ve küçük aletler soğutma için kullanılır. Peltier soğutucular genellikle 2 veya daha fazlasını kullanarak, çok düşük sıcaklıklar elde etmek için geleneksel bir buhar sıkıştırma çevrimi soğutma pratik olabilir ya da çok fazla yer alacağını kullanılır ve verimsiz bir durumunda, kolay, kompakt ve hafif yolu olarak soğutulur görüntü sensörleri olan aşama Peltier soğutucular, 2 veya daha fazla Peltier elemanı, önceki aşamada oluşturulan daha fazla ısı ve atık ısının çıkarılması için, her aşamada bir öncekinden daha büyük olmak üzere, her biri diğerinin üzerinde istiflendiği anlamına gelir. Peltier daha fazla ısı, belirli bir soğutma kapasitesine ve tüketir daha fazla güç (Peltier elemanı veya soğutma mekanizması tarafından üretilen ısının) atık, çok ısı olarak elde yayar değildir bu yüzden sadece 1/4 buhar sıkıştırma devri etkinliği vardır soğutulması.
Manyetik soğutma
Manyetik soğutma, ya da adyabatik demanyetizasyon , manyetokalorik etkisiyle, bir göre bir soğutma teknolojisi içsel özelliği manyetik katıların. Soğutucu, genellikle a, paramanyetik bir tuzu gibi, seryum , magnezyum nitrat . Aktif manyetik dipoller bu durumda olanlardır elektron kabuklarının paramanyetik atomların.
Güçlü bir manyetik alan aynı hizada olan çeşitli manyetik dipol zorlama ve alçaltılmış bir duruma soğutucu serbestlik bu derece koyarak, soğutucu uygulanır entropi . Bir soğutucu sonra nedeniyle entropi kaybına yol soğutucu tarafından yayınlanan ısı emer. Isı dağıtma tertibatı ile termik temasta sistem izole edilecek şekilde kırılır ve bu manyetik alan kapatılır. Bu durum, ısı küveti sıcaklığının altında olan sıcaklığın azaltılması, soğutucu ısı kapasitesi artar.
Birkaç malzemeler oda sıcaklığında gerekli özellikleri sergileyen Çünkü, uygulamalar şimdiye kadar sınırlı olmuştur kriyojenikler ve araştırma.
Diğer yöntemler
Soğutma için diğer yöntemler arasında hava döngüsü makinesi uçaklarda kullanılan; Vorteks tüpü basınçlı hava kullanılabilir nokta soğutma için kullanılan; ve termoakustik soğutma tahrik ısı transferi ve ısı değişimi için basınçlı gaz ses dalgaları kullanılarak jet soğutma buhar klima büyük binalar için 1930'ların başlarında popüler; termoelastik germe ve rahatlatıcı bir akıllı metal alaşımı kullanılarak soğutulması. Birçok Stirling çevrimi ısı motorları buzdolabı gibi davranmaya geriye çalıştırılabilir ve bu nedenle bu motorlar bir niş kullanımı var kriyojenikler . Buna ek olarak, diğer tipleri vardır kryojenik örneğin Gifford-McMahon soğutucular, Joule-Thomson soğutucular gibi darbe boru buzdolabı 2 mK 500 mK arasında sıcaklıklarda ve seyreltme buzdolabı .
Elastocaloric soğutma
Bir diğer potansiyel katı hal soğutma tekniği ve çalışmanın nispeten yeni bir alan özel bir donatısının süper elastik malzemeler. Uygulanan bir mekanik maruz kaldığı zaman bu malzemeler bir sıcaklık değişimine maruz stres (elastocaloric etkisi olarak adlandırılır). Süper elastik malzemeler yüksek de tersine çevrilebilir şekilde deforme yana suşları , malzeme deneyimler düzleştirilmiş elastik olarak bölgeye stres-gerilme eğrisinin bir mesafede ortaya çıkan bir faz dönüşümü neden ostenitik a martensitik kristal fazın.
Östenitik fazda süper elastik malzeme deneyimler stres, bir uğrar zaman ekzotermik faz dönüşümü malzemesi ısınmasına yol açar martensitik faz için. Stres çıkarma işlemi tersine çevirir ostenit faza malzeme geri ve emmekte ısı malzemeyi soğutma çevresinden.
Bu araştırmanın en çekici kısmı bu soğutma teknolojisi ne kadar potansiyel enerji tasarruflu ve çevre dostudur. Kullanılan farklı malzemeler, yaygın alaşımlar hafızalı şekil , emisyonsuz soğutma toksik olmayan bir kaynak sağlar. Çalışılan üzerinde en fazla çalışılan malzeme gibi şekil hafızalı alaşımlar, olan nitinol ve Cu-Zn-Al. Nitinol 66 J / cm'lik çıkış ısı ile daha umut verici alaşım olduğunu 3 ve şekil hafızalı alaşımlar, bazı imalat güçlüğü 16-20 yaklaşık K. Due bir sıcaklık değişimi gibi alternatif malzemeler doğal kauçuk incelenmiştir. Kauçuk hacmi başına daha ısı olarak yayarlar olmayabilir de (12 J / cm 3 ), şekil bellekli alaşımlar gibi, hala yaklaşık 12 K kıyaslanabilir bir sıcaklık değişimi üretir ve uygun bir sıcaklık aralığında, düşük gerilme ve düşük maliyetle çalışır .
Büyük sorunun ancak şeklinde potansiyel enerji kayıplarının gelen histerezis genellikle bu süreç ile ilişkili. Bu kayıpların çoğu iki faz arasında uyumsuzlukları geldiğinden, uygun alaşım ayar kayıpları azaltmak ve Reversibilite artırmak için gerekli olan verimlilik . Enerji kayıplarının malzemenin dönüşüm suşu Dengeleme oluşmasına büyük elastocaloric etkisi ve soğutma için potansiyel yeni bir alternatif sağlar.
Buzdolabı Kapısı
Buzdolabı Kapısı yöntemi termodinamik yasaları ihlal etmeden enerjiyi en verimli şekilde mümkün bir buzdolabı götürmek için tek bir mantık kapısı kullanmanın teorik uygulamasıdır. Taban durumu ve uyarılmış durumdan: Bu bir parçacık var olabileceği bir iki enerji halleri vardır gerçeğine göre çalışır. Geçiş yüksek bir olasılık ortaya çıkar, böylece uyarılmış durum, yeterince küçük bir temel durum biraz daha fazla enerji taşır. buzdolabı kapısı ile bağlantılı üç bileşen veya partikül tipi vardır. İlk buzdolabı, dışarıdan ikinci iç üzerindedir ve üçüncü nedenle sık sık e duruma ulaşması ve kaynağını doldurmak ki her ısınır bir güç kaynağına bağlanır. buzdolabının içinde soğutma aşamasında, g durum tanecik soğutur ve kendisi e durumuna atlama ortam parçacıklardan enerjisini emer. İkinci aşamada partiküller, E halde da buzdolabının dışında, parçacık enerjisini serbest ve dış ısıtılması, g durumuna döner. Üçüncü ve son aşamada, güç kaynağı e halde bir parçacık hareket eder ve bu gr durumuna düştüğü zaman iç e parçacık döngüyü yeniden başlatır yeni gr parçacık ile değiştirildiği bir enerji nötr takas indükler.
Pasif sistemler
MIT araştırmacıları, sıcak güneşli bir günde soğutma sağlayan ucuz malzemeler kullanılarak ve hiçbir fosil yakıt tarafından oluşturulan güç gerektiren yeni bir yol geliştirdiler. Sıcak, şebeke dışı yerlerde gıda ve ilaçlar korumak için başka soğutma sistemleri desteklemek için kullanılabilir pasif sistem, esas olarak bir şemsiye bir yüksek teknoloji versiyonudur.
Kapasite değerlendirme
Soğutma ölçülen kapasite her zaman birimlerinde boyutlandırılmıştır güç . Ev ve ticari buzdolapları kJ / s alan ya da soğutma Btu / h olabilir. Ticari ve endüstriyel soğutma sistemleri için, kilovat (kW) Soğutma temel birimidir Kuzey Amerika, dışında soğutma ton (TR) kullanılır. (Bir dondurma Nominal kapasitesi kısa ton günlük su, TR 12.000 Btu / saat (3,517 kW) olarak tanımlanır.)
Bir soğutma sisteminin performans katsayısı (COP), bir sistemin genel verimliliğinin belirlenmesinde önemlidir. KW soğutma kapasitesi kW enerji girişi ile bölünmüş şekilde tanımlanmaktadır. COP performans çok basit bir ölçüdür rağmen, normalde Kuzey Amerika'da endüstriyel soğutma için kullanılmaz. Bu sistemlerin sahipleri ve üreticiler genellikle kullanılan performans faktörü (PF). Bir sistemin PF TR'de da soğutma kapasitesi ile bölünmüş beygir gücü, bir sistemin enerji girişi olarak tanımlanır. COP ve pf, ya tüm sisteme ya da sistem bileşenlerine uygulanabilir. Örneğin, bir tek kompresör giriş hacim akış hızına dayalı olarak beklenen soğutma kapasitesi karşı kompresörü çalıştırmak için gerekli enerjiyi karşılaştırarak derecelendirilebilir. Bir soğutma sistemi için COP ve PF hem sadece sıcaklık ve termal yüklere dahil olmak üzere belirli çalışma koşulları, sırasında tanımlanması not etmek önemlidir. Belirtilen işletim koşulları uzaklaşan dramatik bir sistemin performansını değiştirebilir.
Ayrıca bakınız
- Klima
- Otomatik buz çözücü
- Sığır halka
- Carnot ısı motoru
- Soğuk zincir
- Coolgardie güvenli
- kryojenik
- Darcy sürtünme faktörü formülleri
- Einstein buzdolabı
- Dondurucu
- Isı pompası
- Soğutma çevrimi
- Isıtma, havalandırma ve klima (HVAC, HVACR)
- buzluk
- Icyball
- Joule-Thomson etkisi
- Lazer soğutma
- Kap içinde kapta soğutma
- Pompalanabilir buz teknolojisi
- kuantum buzdolapları
- Yedekli soğutma sistemi
- Frigorifik gemisi
- Soğutucu
- Soğutmalı konteyner
- Buzdolabı
- frigofirik vagon
- frigofirik kamyon
- Mevsimsel enerji verimliliği oranının (SEER)
- Buhar püskürtme soğutma
- Thermoacoustics
- Buhar sıkıştırmalı soğutma
- Çalışma sıvısı
- Dünya Soğutma Günü
Referanslar
daha fazla okuma
- Soğutma hacmi , ASHRAE Handbook , ASHRAE, Inc, Atlanta, GA
- Stoecker ve Jones, Soğutma ve İklimlendirme , Tata-McGraw Hill Yayıncılar
- Mathur, ML, Mehta, FS, Termal Mühendislik Cilt II
- MSN Encarta Ansiklopedisi
- Andrew D. Althouse; Carl H. Turnquist; Alfred F. Bracciano (2003). Modern Soğutma ve İklimlendirme (18 ed.). Goodheart-Wilcox yayın. ISBN 978-1-59070-280-2.
- Anderson, Oscar Edward (1972). Amerika'da Soğutma: Yeni teknoloji ve etkisi hikayesi . Kennikat basın. s. 344. ISBN 978-0-8046-1621-8.
- Shachtman Tom (2000). Mutlak Sıfır: Ve Soğuk Fethi . Mariner kitaplar. s. 272. ISBN 978-0-618-08239-1.
- Woolrich Willis Raymond (1967). Soğuk oluşturulan erkekler: Soğutma hikayesi (1 ed.). Exposition basın. s. 212.
- Yeşil teknolojiler soğutma alternatif doğal soğutucu Girişimini Soğutma
- HowStuffWorks gelen "Soğutma Çevrimi",
- frigokey gelen "Soğutma",
- Isıtma, Soğutma ve Havalandırma Mühendisleri (American Society ASHRAE)
- Soğutma Uluslararası Enstitüsü (IIR)
- Soğutma İngiliz Enstitüsü
- "Sürekli-Cycle Absorpsiyon Sistemi" ne kaydırın
- ABD Enerji Bakanlığı: Soğurma Çevrimlerin Teknoloji Temelleri
- Soğutma Enstitüsü