I brevetti

1755: William Cullen inventa il primo macchinario per la creazione di freddo artificiale in laboratorio, in Scozia.

1834: Perkins inventa la prima macchina a compressione di vapore.

1843: Nancy M. Johnson ottiene il brevetto per il freezer artificiale.

1851 (6 maggio): John Gorrie brevetta la prima macchina frigorifera per la conservazione del cibo.

1876: Viene installato il primo impianto frigorifero su un piroscafo, per trasportare carne dall'Argentina alla Francia (105 giorni di viaggio).

1902: Viene installato il primo condizionatore d'aria in una tipografia di Brooklyn, New York.

1906: Willis Haviland Carrier  ottiene il brevetto per un sistema di raffreddamento per controllare il calore e l'umidità degli ambienti.

1914: Carrier installa il primo impianto domestico per aria condizionata a Minneapolis.

1915: Primo frigorifero domestico "moderno".

1939: Prima auto climatizzata.

ABC del freddo artificiale

 

A come Aria condizionata

B come Boom Economico

C come Conservazione

D come Durevole

E come Elsa

F come Frigorifero (FIAT)

G come Green Lantern #54

I come Isobutano

M come Mercato

N come Neviera

O come Ozono

P come Pista da sci (artificiale)

Q come Qualità

R come Refrigerante

S come Siberino

T come Termodinamica

U come Uomo Ghiaccio

V come Ventilatore

Z come Zero gradi centigradi

Le tecnologie e le scienze

In questo blog, si è già ampiamente parlato dei più diffusi apparecchi sfruttati per la creazione di freddo artificiale (frigorifero e condizionatore), dei loro componenti con una breve descrizione della loro funzione e non mancano dei brevi cenni storici. 

- Il processo che il frigorifero sfrutta è il ciclo frigorifero, di natura termodinamica, in grado di trasferire calore da un ambiente a bassa temperatura ad uno a temperatura superiore. 

Il ciclo inizia con un refrigerante allo stato gassoso e procede come descritto qui.

Rappresentazione di un ciclo frigorifero

- Il refrigerante sfruttato dai primi frigoriferi moderni fino al 1931 era l'ammoniaca, poi sostituita con il freon (nome commerciale di una miscela di clorofluorocarburi (CFC)), che dal 1990 sono però banditi in quanto co-responsabili dell'allargamento del buco dell'ozono. Al loro posto viene sfruttato l'isobutano, che però è altamente infiammabile. 

- Una tecnologia presente nei frigoriferi più moderni è quella No Frost, che è un meccanismo che esegue periodicamente lo sbrinamento dell'evaporatore dentro la macchina frigorifera, servendosi di un sistema di ventilazione, evitando la formazione di ghiaccio, assicurando una vita più lunga alla macchina e al cibo che vi è conservato.

- I condizionatori si basano su un ciclo termodinamico simile a quello sfruttato nei frigoriferi, che parte da un fluido termovettore (varianti di freon, alcuni dei quali resi fuori legge).

- Esistono diversi tipi di condizionatore: solo freddo o a pompa di calore (che in inverno, con un processo inverso a quello estivo, rilasciano calore verso l'esterno); on-off  o inverter.

Le narrazioni

Grazzini G. Milazzo A., Tecnica del Freddo, Società editrice Esculapio, 1 febbraio 2017

Boffelli R., Il freddo artificiale e le sue applicazioni, Brescia, La Scuola, 1958

In sostituzione del freddo artificiale

Il freddo artificiale è generato da elettrodomestici che richiedono corrente elettrica e che, date le dimensioni e il modo in cui sono installati negli edifici, non sono trasportabili. In tal caso, se necessario, ci sono altri mezzi per questo fine.

I materiali:
- Ghiaccio secco (o sintetico): è anidride carbonica allo stato solido, ottenuta ad una temperatura di -78°C per sublimazione. E' definito "secco" proprio in quanto passa dallo stato gassoso al solido, senza diventare liquido. Ciò avviene in scatole apposite (Dry-Ice Box), in cui la pressione viene portata a 200 bar. E' pratico da trasportare in piccole parti e mantiene basse temperature molto a lungo; per questo viene ampiamente utilizzato in svariati campi: in medicina, per il trasporto alimentare, per raffreddare i dispositivi elettronici, per la pulizia, per la riduzione di attrito, ecc.

Piastra eutettica

Le forme:
- Piastra eutettica (o siberino, ghiaccino): è un contenitore in plastica contenente una miscela liquida a temperatura ambiente, che resta a lungo a basse temperature dopo essere stata congelata;
- Borsa frigo: una borsa termica isolata che mantiene il suo contenuto ad una temperatura costante; spesso è utilizzata con i siberini posti al suo interno. E' molto leggera e pratica per il trasporto, presente sul mercato in diverse dimensioni.


Le funzioni:
- Ventilatore: l'equivalente elettrico del ventaglio, nonché sostituto del condizionatore per il raffreddamento degli ambienti. La corrente elettrica aziona le pale, che spostano aria;
- Borsa frigo, già citata.

Ventilatore a soffitto

Mappa concettuale