Kulkas adalah alat elektronik yang berfungsi sebagai mesin pendingin dengan menghilangkan panas. Mesin ini pada umumnya digunakan untuk mengawetkan makanan atau barang yang tak tahan lama lainnya, mencegah penyakit yang ada pada makanan. Itu bekerja karena pertumbuhan bakteri yang lambat karena berada pada suhu yang rendah.

Metode untuk melestarikan makanan oleh pendinginan telah ada sekitar selama ribuan tahun, tapi kulkas modern adalah penemuan baru. Hari ini, permintaan untuk pendinginan dan AC mewakili hampir 20% dari konsumsi energi di seluruh dunia, menurut International Journal of Refrigeration.

Sejarah

Cina memotong dan menyimpan es sekitar 1000 SM, dan 500 tahun kemudian, orang Mesir dan orang-orang India belajar untuk meninggalkan barang tembikar pada malam yang dingin untuk membuat es, menurut Keep It Cool, perusahaan pemanas dan pendingin yang berbasis di Lake Park, Florida.

Peradaban lainnya, seperti orang Yunani, Romawi dan Ibrani, menyimpan salju di lubang-lubang dan menutupinya dengan berbagai bahan-bahan isolator, menurut majalah History. Di berbagai tempat di Eropa selama abad ke-17, sendawa dilarutkan dalam air yang ditemukan untuk menciptakan kondisi pendingin yang digunakan untuk membuat es.

Abad ke-18, Eropa mengumpulkan es di musim dingin, di asinkan, dibungkus dengan kain flanel, dan itu disimpan di bawah tanah dimana ia dipelihara selama berbulan-bulan. Es bahkan dikirim ke lokasi lainnya di seluruh dunia, menurut artikel 2004 yang diterbitkan dalam jurnal American Society of Heating, Refrigeration, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE).

Ketika es tidak tersedia atau praktis, orang menggunakan ruang dingin atau barang ditempatkan dalam air, menurut majalah History. Orang lain membangun kotak es mereka sendiri, menjaganya tetap dingin. Kotak kayu yang dilapisi dengan timah atau seng dan bahan isolator seperti gabus, serbuk gergaji, atau rumput laut dan penuh dengan salju atau es.

Menguapkan Pendinginan

Konsep mekanis refrigerasi dimulai ketika William Cullen, dokter Skotlandia, mengamati bahwa penguapan memiliki efek pendinginan pada 1720-an. Ia menunjukkan idenya pada tahun 1748 oleh penguapan etil eter dalam ruang hampa, menurut Peak Mechanical Partnership, perusahaan pemanas yang berbasis di Saskatoon, Saskatchewan.

Oliver Evans, seorang penemu Amerika, merancang tetapi tidak membangun sebuah mesin pendingin yang menggunakan uap sebagai pengganti cairan pada tahun 1805. Tahun 1820, ilmuwan Inggris Michael Faraday menggunakan amonia cair yang menyebabkan pendinginan.

Jacob Perkins, yang bekerja dengan Evans, menerima hak paten untuk sebuah siklus kompresi-uap menggunakan amoniak cair pada tahun 1835, menurut History of Refrigeration. Untuk itu, ia kadang-kadang disebut “Bapak kulkas”.

John Gorrie, seorang dokter Amerika, juga membangun sebuah mesin yang mirip dengan desain Evans’ pada tahun 1842. Gorrie menggunakan kulkas nya, yang menciptakan es, untuk mendinginkan pasien yang terkena demam kuning di rumah sakit Florida. Gorrie menerima hak paten pertama AS untuk metode artifisial menciptakan es pada 1851.

Penemu lain di seluruh dunia terus mengembangkan penemuan baru dan meningkatkan yang sudah ada untuk teknik pendinginan, menurut Peak Mechanical, termasuk:

  • Ferdinand CarrĂ©, seorang insinyur Perancis, mengembangkan sebuah lemari es yang menggunakan campuran yang mengandung amonia dan air pada tahun 1859.
  • Carl von Linde, seorang ilmuwan Jerman, menciptakan sebuah mesin kompresor portable untuk pendinginan yang menggunakan metil eter pada tahun 1873, dan pada 1876 beralih ke amonia. Tahun 1894, Linde juga mengembangkan metode baru untuk pencair sejumlah besar udara.
  • Albert T. Marshall, seorang penemu Amerika, mempatenkan kulkas mekanis pertama pada tahun 1899.
  • Fisikawan terkenal, Albert Einstein mempatenkan kulkas pada 1930 dengan gagasan untuk menciptakan kulkas ramah lingkungan dengan tidak ada bagian yang bergerak dan tidak bergantung pada listrik.

Popularitas pendinginan komersial tumbuh menjelang akhir abad ke-19 karena pembuatan bir, menurut Peak Mechanical, yang mana kulkas pertama dipasang di sebuah tempat pembuatan bir di Brooklyn, New York, pada tahun 1870. Pada pergantian abad, hampir semua tempat pembuatan bir memiliki lemari es.

Industri pengemasan diikuti dengan kulkas pertama yang diperkenalkan di Chicago pada 1900, menurut majalah History dan hampir 15 tahun kemudian, hampir semua meatpacking tanaman menggunakan kulkas.

Kulkas dianggap penting di rumah pada tahun 1920-an, menurut majalah History, dan lebih dari 90 persen dari rumah-rumah Amerika memiliki lemari es.

Hari ini, hampir semua rumah di Amerika Serikat dengan 99 persen memiliki setidaknya satu kulkas, dan sekitar 26 persen dari rumah di US memiliki lebih dari satu, menurut laporan tahun 2009 oleh US Department of Energy.

Bagaimana cara kulkas bekerja?

Cara kerja kulkas sangat mirip dengan lemari es selama seratus tahun yang lalu, melalui evaporasi cairan, menurut SciTech. Pendingin, cairan kimia yang digunakan untuk dingin, menguap pada suhu rendah.

Cairan mendorong kulkas melalui tabung dan mulai untuk penguapan. Sebagai cairan yang menguap, mereka membawa panas pergi dengan mereka sebagai gas menuju ke kumparan di luar lemari pendingin, di mana panas dilepaskan. Gas akan dikembalikan ke kompresor, dimana mereka menjadi cair lagi, dan siklus ini terus berulang.

Keamanan Kulkas

Awalnya kulkas menggunakan cairan dan gas yang mudah terbakar, beracun dan sangat reaktif atau gabungan, menurut U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Thomas Midgley, insinyur dan kimiawan Amerika , meneliti pilihan yang lebih aman untuk diciptakan pada tahun 1926 dan menemukan bahwa senyawa yang mengandung fluorida tampaknya lebih aman. Chlorofluorocarbon (CFC), dipasarkan oleh DuPont sebagai Freon, tumbuh dalam popularitas, sampai senyawa yang ditemukan menjadi berbahaya sebagai lapisan ozon di atmosfer hampir 50 tahun kemudian.

Sebagian besar lemari es yang diproduksi hari ini menggunakan hidrofluorokarbon (HFC), menurut California Energy Commission, yang lebih aman daripada CFC dan banyak pilihan lain, tetapi masih belum yang paling ideal. EPA menyimpan daftar penerimaan terbaru tentang bahan yang dapat digunakan dalam lemari es sebagai pendingin.

Kulkas menjaga makanan tetap aman, tetapi hanya jika beroperasi pada suhu yang tepat, menurut U.S. Food and Drug Administration. Apabila kulkas tidak tetap cukup dingin, bakteri berbahaya dalam makanan akan lebih tahan lama untuk tumbuh pesat dan dapat mencemari makanan, menyebabkan iritasi ringan untuk keracunan makanan parah jika makanan ini dimakan. FDA merekomendasikan bahwa suhu lemari es dapat ditetapkan pada maksimum 40 derajat Fahrenheit (4.4 derajat Celcius), dan kulkas juga tidak diperkenankan untuk terlalu dikemas, dan tumpahan harus segera dibersihkan.

Kulkas Masa Depan

Teknologi baru dalam pendinginan termasuk kulkas solid-state dan kulkas yang menggunakan magnet.

Secara tradisional, kulkas telah mengandalkan kompresor yang besar, yang menghasilkan banyak panas dan dapat dengan mudah memanaskan ruangan, kata Tony Atti, CEO dari Phononic, sebuah produsen elektronik yang berbasis di Durham, North Carolina. Perusahaan ini mendapatkan namanya dari teori phonons, partikel-partikel kuantum yang membawa panas.

Kulkas solid-state menggunakan seluruh permukaan dalam lemari es dengan sangat lambat dan sengaja mengusir panas sehingga peningkatan suhu ruangan hampir tidak ada dan permukaan lemari es dingin untuk disentuh, Atti kepada Live Science. Lemari es ini juga memiliki keuntungan menjadi bebas dari bahan-bahan berbahaya dan operasi yang keras, serta yang lebih akurat dikendalikan.

Kulkas jenis baru yang lain menggunakan magnet untuk menyediakan kulkas bebas getaran, diam, ramah lingkungan. Dibangun oleh Haier dalam hubungannya dengan BASF dan Astronautics, kulkas magnet menggunakan konsep berdasarkan efek magnetocaloric, ditemukan pada tahun 1917 oleh Pierre Weiss dan fisikawan Auguste Piccard, yang berasal dari Perancis dan Swiss, menurut sebuah artikel oleh Andrej Kitanovski, et al., sekelompok ilmuwan dari Slovenia dan Denmark, di 2015 dan diterbitkan oleh Springer International Publishing.

Menurut siaran pers PR Newswire, tempat penyimpanan anggur merah memiliki kebutuhan yang sangat spesifik untuk mempertahankan rasa dan kualitas. kulkas Haier menggunakan pompa panas magnetocaloric (menggunakan bahan yang memanas di medan magnet bila tidak mendingin) dengan berbasis air pendingin, menurut keluaran terbaru pada BASF, yang bergantung pada bahan baku yang melimpah dan terjangkau. Kulkas magnet juga menggunakan hingga 35 persen lebih sedikit daya dibandingkan lemari es yang tradisional.