Utente:Piletta/Sandbox

FRIGORIFERI

La refrigerazione ha permesso grandi progressi nel campo della conservazione del cibo e di altre sostanze in maniera sicura e per lunghi periodi di tempo. La tecnologia utilizzata nei refrigeratori è la stessa utilizzata per i condizionatori. I frigoriferi sfruttano quell'applicazione termodinamica chiamata motore termico, in grado di produrre aria fredda quando le condizioni esterne al frigo sono l'opposto, e sfruttano anche le proprietà molecolari delle sostanze contenute all'interno delle bobine del frigorifero.

bisogna considerare anche l'evoluzione delle molecole refrigeranti, i vincoli in perpetuo cambiamento e regolamenti che hanno guidato la necessità di considerare nuove molecole e gli sviluppi negli strumenti e nei modelli usati per identificare nuove molecole e disegnare nuove attrezzature

Questi aspetti separati sono stati più o meno sempre in continuo sviluppo fin dagli esordi della refrigerazione meccanica. si possono evidenziare tre complete e separate ricerche di nuovi refrigeranti: gli anni venti, gli anni ottanta e gli anni intorno al 2010, che a volte identificarono nuove molecole ma più spesso convalidarono alternative di molecole già note. molti dei nuovi refrigeranti dagli anni trenta al duemila furono riportati nella letteratura chimica decenni prima di essere considerati come refrigeranti. la ricerca continuò attraverso gli anni novanta anche se gli idrofluorocarburi stavano diventando quelli dominanti nell'uso commerciale. questo incluse un ritorno a diversi refrigeranti naturali conosciuti da tempo.

Il frigorifero è una macchina termodinamica progettata con l'obiettivo di sottrarre calore a un ambiente, facendone abbassare la temperatura. il calore sottratto viene versato in un altro serbatoio la cui temperatura invece aumenta. I frigoriferi funzionano secondo il ciclo di Carnot, percorso in senso antiorario, è infatti il sistema che subisce lavoro dall'esterno con l'obiettivo di sottrarre calore all'ambiente

I primi frigoriferi domestici erano armadi di legno, rivestiti di stagno o zinco, ed erano usati per contenere blocchi di ghiaccio che mantenevano il cibo fresco. Il primo frigorifero elettrico per uso domestico fu inventato dall’americano Fred W. Wolf nel 1913, ma non ebbe molto successo.

La paternità del frigorifero non è semplice da attribuire, poiché le primissime progettazioni risalgono al 1700. Convenzionalmente, l’americano John Gorrie è considerato l’ideatore della macchina capace di generare artificialmente il freddo, quando nel 1851 ne ottiene il primo brevetto.

Per sviluppare il suo apparecchio, Gorrie sfruttò gli studi sulla refrigerazione condotti a partire dal 1748 da diversi studiosi (William Cullen dell’ Università di Glasgow, Oliver Evans e Jacob Perkins, il primo utilizzatore di gas tramite un compressore a ciclo chiuso). Gorrie aveva comunque studiato medicina e aveva già pubblicato diversi articoli sulla prevenzioni delle malattie malariche, a partire dall’ancora rudimentale “frigidare”.

Conseguito il brevetto, Gorrie si dedicò alla ricerca di capitali per la commercializzazione della sua invenzione, ma i possibili finanziatori furono scoraggiati dai difetti di funzionamento dimostrati. Gorrie se ne andò nel 1855, non prospettando alcun futuro per il suo dispositivo. Furono invece molti coloro che si dedicarono al perfezionamento dello stesso, stimolati dalla rivoluzione industriale e dall’ intensificazione degli scambi commerciali tra i continenti e dei consumi dei privati.

La prima, vera, realizzazione del dispositivo risale al 1876 , quando il fisico francese J. Tellier dovette escogitare un modo per trasportare nel suo paese un carico di carne precedentemente macellata in Argentina. I processi di conservazione allora conosciuti non avrebbero mai permesso il corretto mantenimento della merce per 105 giorni. Per questo, Tellier progettò un impianto per conservare a bassa temperatura la carne, impedendone così il deterioramento. Tale impianto venne installato direttamente sul piroscafo.

“Modello Domerle”

Bisogna però attendere il 1900 perché il macchinario, funzionante a elettricità, venga prodotto in serie e che sia accessibile alle famiglie. I primi frigoriferi domestici appaiono negli Stati Uniti agli inizi del secolo, ma in Italia si diffondono negli anni cinquanta-sessanta.

Fabbricato per la prima volta a Chicago nel 1913, il primo frigorifero elettrico è il Domelre

(domestic electric refrigerator): esso era composto da un modulo del freddo sormontato da un contenitore del ghiaccio ma, causa il suo costo elevato, non ebbe molto successo.

Il famoso Frigidaire appare nel 1916. Il marchio americano ben presto diventerà sinonimo della parola frigorifero, nel linguaggio comune. Seguì molto presto l’imitazione da parte di altre aziende: General Electric nel 1927 fabbricò oltre un milione di unità, per rispondere alle richieste del mercato. L’apparecchio si stabilisce definitivamente nelle case a partire dalla seconda metà del XX secolo. Nel giro di 50 anni, i produttori si dedicarono al suo perfezionamento e ne rividero alcune componenti. Ad esempio, l’ammoniaca utilizzata fino ad allora viene sostituita con il freon; o, ancora, venne sviluppato il frigorifero ad assorbimento, funzionante senza compressore e indifferentemente alimentabile da gas, petrolio o elettricità (1944, ad opera della società svizzera Sibir).

La volontà di democratizzare l’accesso al frigorifero faceva da sfondo ai suoi sviluppi, mirati alla definizione di prezzi più accessibili.

Spinti dal progresso tecnologico verificatosi negli anni ’60, i produttori di frigoriferi migliorarono l’isolamento termico dei loro dispositivi: il risultato fu la riduzione del consumo di energia elettrica, fattore di estrema importanza se si pensa che tale elettrodomestico è in funzione 24 ore su 24

Le tecnologie per la refrigerazione sono:

• ciclo a compressione di vapore,
• ciclo ad assorbimento,
• effetto termoelettrico,
• evaporazione adiabatica,
• raffreddamento laser,
• refrigerazione a diluizione,