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Geschichte und Entwicklung des Kühlschranks
Der Kühlschrank wurde 1876 von Carl von Linde erfunden. In den 30er Jahren wurden sie in den USA zur Standardausstattung von privaten Haushalten; bereits 1937 hatte jeder zweite US-Amerikaner einen Kühlschrank.
Wirkungsprinzip
Dem Inneren des Kühlschrankes wird Wärme entzogen und nach außen abgegeben (siehe Kältemaschine und Wärmepumpe).
Kühlschranktypen
Es gibt heute drei Typen von Kühlschränken: Absorberkühlschränke, Kompressorkühlschränke, Kühlschränke mit Peltier-Element.
Kompressorkühlschrank
Beim Kompressorkühlschrank verdichtet ein Kompressor ein gasförmiges Kühlmittel, das sich dabei erwärmt. In dem Verflüssiger der aus schwarzen Kühlschlangen besteht und an der Rückseite des Geräts angebracht ist, wird es unter Abgabe von Wärme an die Umgebung verflüssigt. Der Kompresser saugt gleichzeitig das Kühlmittel durch den Verdampfer im Inneren des Gerätes. Die Kühlflüssigkeit wird zuvor in der Fritte adiabatisch expandiert, wobei es sich abkühlt.
Absorberkühlschrank
Der Absorberkühlschrank arbeitet mit einem Wasser-Ammoniak-Gemisch.
Im Kocher werden Ammoniak und Wasser durch Wärmezufuhr (Gasflamme, elektrische Beheizung, Sonnenwärme... ) getrennt. Danach wird das flüssige Wasser und das gasförmige Ammoniak über verschiedene Rohrsysteme weitergeleitet. Das Ammoniak wird im Kondensator wieder verflüssigt. An dieser Stelle gibt der Kühlschrank Wärme ab. Ein Verdampfer macht es wieder gasförmig. An dieser Stelle kühlt der Kühlschrank. Anschließend wird das Ammoniak im Absorber wieder mit dem Wasser zusammengeführt. Absorberkühlschränke werden z. B. in Kraftfahrzeugen oder im Camping-Bedarf eingesetzt. Sie haben einen schlechteren Wirkungsgrad als Kompressorkühlschränke sind dafür aber absolut lautlos.
Der erste FCKW-freie Kühlschrank der Welt wurde 1992 durch das sächsische Unternehmen "dkk Scharfenstein" (heute "Foron") entwickelt und produziert. Dieses Gerät kühlt mit den Naturgasen Propan und Butan, die weder das Ozonloch vergrößern noch den Treibhauseffekt verstärken, dafür allerdings brennbar sind.
In einem modernen Haushalts-Kühlschrank herrschen verschiedene Temperaturzonen:
Einsatzgebiete von Kühlschränken
Im Haushalt eingesetzte Kühlschränke arbeiten nach dem Kompressor-Prinzip. Die dort als Kühlmittel verwendeten FCKWs sind ökologisch nicht unbedenklich. Allerdings werden sie erst bei Verschrottung des Kühlschranks frei, einen FCKW-haltigen Kühlschrank deshalb zu ersetzen ist also nicht sinnvoll.
Bananen, andere Südfrüchte sowie Tomaten (beschleunigen das Verwelken anderer Gemüse) gehören nicht in den Kühlschank.
Daher sollte der Wärmetauscher gut umlüftet sein und der Kühlschrank nicht zusätzlicher Wärmestrahlung duch Heizungen, direktes Sonnenlicht ausgesetzt oder neben Wasch-/Spülmaschinen stehen. Auch zusäzliche Isolationschichten z. B. Styropor an den Seitenwänden machen sich positiv bemerkbar.
Den Kühlschrank kann man sehr gut auch auf niedrigster Stufe betreiben, und bei einer Innentemperatur von +7 °C statt +5 °C etwa 15 % des Energiebedarfs einsparen.
Das regelmäßige Abtauen, spätestens bei einer Eis-Schicht von zirka fünf Millimeter, gewährleistet effizientes Kühlen und geringeren Stromverbrauch.
Weil die Tiefkühlfächer nur passiv über das eine Thermostat im Kühlraum geregelt werden, läuft der Kompressor bei zu niedrigen Temperaturen zu selten, um gegen den deutlich größeren Temperaturunterschied (Wärmestrom) zwischen Außentemperatur und Tiefkühlfaches zu arbeiten.
Kühlschränke der Klimaklasse SN haben daher häufig eine Heizung in Nähe des Thermostates im Kühlraum von ca. 8 Watt. Manchmal wird einfach die Glühlampe nicht ausgeschaltet, um die Betriebstemperatur von der Klimaklasse N auf SN zu erweitern.
Wer Energie sparen und daher ein Kühlgerät in einem ungeheizten Raum aufstellen möchte, bei dem auch dauerhafte Temperaturen unter 10 °C zu erwarten sind, entscheidet sich besser gegen Kühl-/Gefrierkombinationen und für getrennte Kühl- und Tiefkühlschränke, bzw noch besser für eine Tiefkühltruhe.
In der letzten Zeit setzen sich im privaten Haushalten auch immer mehr kleine Kühl- und Tiefkühlzellen durch.
Für den gewerblichen Nutzer gibt es noch einige andere Kühlgeräte wie z. B. Wandkühlregale (zur Präsentation von hauptsächlich verpackten Lebensmitteln),
Freikühltresen, Bierkühlungen usw.
Das Rocky_Mountain_Institute (RMI) baute 1983 einen Sun-Frost-Kühlschrank mit nur 0,19 kWh/l, dessen Wärmetauscher außen am Gebäude angebracht ist und die Hälfte der benötigten Kühlenergie passiv erzeugt. Das RMI hält eine Entwicklung von Geräten von noch geringeren Verbrauchswerte, z. B. durch Vakuumisolationsschichten, für möglich.Energiespartipps
Ein °C geringere Umgebungstemperatur senkt den Strombedarf um 6 %, eine Raumtemperatur von 16 °C statt 20 °C kann 30 bis 50 % des Energiebedarfs senken, dagegen 25 °C führt zu einem Mehrbedarf von 45 %.Abtauautomatik
Moderne Kühl- u. Gefrierschränke besitzen in der Regel eine Abtauautomatik. Bei Modellen ab der mittleren Preisklasse ist die Abtauautomatik seit etwa den 1980er Jahren Standard. Kühlschränke früherer Baujahre müssen manuell abgetaut werden, indem man sie einige Stunden ausschaltet und den Eispanzer der sich an der Innenrückwand gebildet hat in einen extra Behälter ablaufen lässt.Umgebungstemperatur
Bei Kühlschränken mit Eisfach, besonders mit Tiefkühlfächern, ist auf die vom Hersteller angegebene Umgebungstemperatur des Aufstellorts, angegeben als Klimaklasse zu achten:
Während eine geringer Umgebungstemperatur des Aufstellungsort positiv ist um Energie zu sparen, führt scheinbar paradoxerweise das Unterschreiten der Mindesttemperatur zu einem Auftauen des Eis-/Tiefkühlfaches bei Kühlschränken mit selbigen.
| Cooler, kein Gefrierfach | ||
| * | ||
| Froster, Lagerung von Gefriergut bis zu 8 Tagen möglich | ||
| ** | ||
| Lagerung von Gefriergut bis zu 2 Wochen möglich | ||
| *** | ||
| Tiefkühllagerfach, Kleine Mengen können eingefroren werden | ||
| ***/* | ||
| Tiefkühllagerfach, Bis zu 5 Kilogramm pro 100 Liter und 24 Stunden können eingefroren werden |
Gesundheitsrisiken
Nach einer Untersuchung von Jean-Pierre Hugot vom Pariser Hôpital Robert Debré könnte es sein, dass die klimatischen Verhältnisse innerhalb eines Kühlschranks die Verbreitung bestimmter kälteliebender Mikroben wie Yersinien und Listerien begünstigen. Diese Mikroorganismen sind möglicherweise Verursacher des Morbus Crohn (Krankheit des Verdauungssystems). Der Verzehr verdorbener Speisen wegen Verzicht auf die Kühlung dürfte allerdings mit größeren Krankheitsrisiken behaftet sein.
Siehe auch
Thermodynamik, Wärmeleitung
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Der Ursprungsartikel stammt von der deutschsprachigen Wiki pedia (siehe oben: "Original Artikel & Autoren Liste"). Der Text steht unter der GNU Freie Dokumentation Lizenz. |