Frigorifero

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Tipico frigorifero domestico con anta aperta riempito di generi alimentari

Il frigorifero (dal latino frigus, "freddo" e fero (fĕrs, tuli, latum, fĕrre) "portare"), anche detto frigidaire (dal francese) o abbreviato frigo [1], è un elettrodomestico la cui funzione è la conservazione del cibo attraverso l'impiego di una camera isolata dall'esterno, in cui è praticata una condizione di bassa temperatura: in questo modo si rallenta la cinetica delle molecole e quindi la crescita dei batteri e la decomposizione degli alimenti. Alcuni modelli di frigorifero includono anche il congelatore nel medesimo corpo del dispositivo. È un apparecchio relativamente nuovo in cucina: sostituisce la vecchia ghiacciaia, mentre un tempo, in alcune conservazioni veniva impiegata la salagione.

Storiamodifica | modifica wikitesto

Uno dei primi frigoriferi con scambiatore di calore cilindrico in cima. Attualmente collocato nella collezione Thinktank, Birmingham Science Museum.

L'impiego del freddo per la conservazione alimentare è una pratica consolidata da secoli. Ma mancando in passato i sistemi moderni per generarlo, l'unico modo con cui mantenere basse temperature per molti mesi all'anno era quello di costruire ghiacciaie sotterranee caricate durante l'inverno con neve e ghiaccio.

Durante il XIX secolo la "conquista del freddo", ossia l'invenzione della macchina frigorifera, rivoluziona il settore della conservazione degli alimenti. Il primo brevetto di tale macchina, di cui si abbia oggi copia cartacea originale integrale, è del 6 maggio 1851 ad opera dello statunitense John Gorrie[2]. Di un brevetto precedente dell'inglese Jacob Perkins datato 14 agosto 1835 si è conservato il solo testo[3]. Successivi perfezionamenti furono apportati dal tedesco Windhausen[4], dall'inglese Reece e dal francese Charles Tellier. A differenza di Gorrie, questi ultimi realizzarono un "ciclo chiuso" con recupero del gas evaporato, che il primo perdeva completamente.

A Tellier si deve la realizzazione del primo impianto frigorifero su un piroscafo, le frigorifique, che nel 1876 trasportò in Francia un carico di carne precedentemente macellata in Argentina, dopo un viaggio di 105 giorni[5]. La tecnica venne poi applicata ai vagoni ferroviari, come nel caso del treno intercontinentale che partiva dalla California. Sul piano alimentare tutto questo significò il superamento delle tecniche tradizionali di conservazione (per salagione, per essiccazione, ecc.) la cui comune caratteristica era quella di alterare le qualità nutrizionali e organolettiche degli alimenti. Con la conquista del freddo invece si riuscivano a trasportare e conservare i prodotti per lunghi periodi mantenendo caratteristiche simili a quelle originali.

Lo sviluppo del commercio intercontinentale, oltre a garantire maggiori quantità di derrate alimentari, portò a quel fenomeno chiamato da molti storici "delocalizzazione dei gusti alimentari": mentre fino ai secoli precedenti la gente si nutriva quasi esclusivamente di alimenti prodotti nella zona in cui viveva, grazie alla "conquista del freddo" alle persone fu possibile accedere a cibi esotici, prodotti a migliaia di chilometri di distanza. Oltre ai prodotti consumati, anche il gusto cominciò a "delocalizzarsi" dando origine ad un processo di globalizzazione alimentare che culminò con la fine del XX secolo.

Il primo frigorifero domestico del 1913 era in realtà un armadio del freddo alimentato a ghiaccio (prodotto altrove). Lo statunitense Alfred Mellowes è il primo che realizza nel 1915 frigoriferi analoghi a quelli moderni, ossia dotati di un compressore che produce il freddo localmente e autonomamente. L'idea è talmente buona da spingere tre anni dopo la General Motors ad acquisirne i diritti e inaugurare una produzione in serie col marchio Frigidaire. Un modello di frigorifero senza parti in movimento è stato brevettato da Albert Einstein e Leo Szilard nel 1930.[6] Dal 1931 l'ammoniaca venne sostituita da una miscela di clorofluorocarburi (CFC) più nota col nome commerciale di freon. Dal 1990 freon e CFC sono proibiti per uso frigorifero a causa dei loro effetti responsabili del buco dell'ozono atmosferico; attualmente è diffuso l'isobutano il quale tuttavia è molto infiammabile.

Principio di funzionamentomodifica | modifica wikitesto

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Ciclo frigorifero.
Componenti di un frigorifero domestico (visto da dietro). Sono visibili la serpentina di raffreddamento (in alto) e il compressore con relativo filtro (in basso).
Rappresentazione di un ciclo frigorifero

Il funzionamento di un frigorifero è basato sul principio del ciclo frigorifero, che è schematizzabile nelle seguenti fasi:

  • il refrigerante (normalmente del freon o ammoniaca o isobutano), inizialmente allo stato gassoso, viene compresso per mezzo di un compressore; come conseguenza della compressione (aumento di pressione) si ha un aumento della temperatura del refrigerante;
  • la temperatura del refrigerante viene poi abbassata grazie all'azione della serpentina di raffreddamento (o "griglia esterna") presente nella parte posteriore del frigorifero; la serpentina metallica e alettata funge quindi da condensatore; in altre parole la serpentina facilita il transito del fluido refrigerante gassoso, ad alta pressione e alta temperatura, allo stato liquido, cedendo il suo calore all'ambiente, con o senza l'aiuto di un ventilatore assiale; l'estrazione del calore durante questa fase avviene in maniera spontanea, in quanto il fluido refrigerante all'uscita dal compressore ha una temperatura maggiore della temperatura ambiente, per cui durante l'attraversamento della serpentina, venendo in contatto termico con l'ambiente, il refrigerante porta la propria temperatura a una temperatura minore e successivamente passa dallo stato gassoso allo stato liquido;[7]
  • dopo essere stato filtrato da un eventuale filtro essiccatore posto subito dopo il condensatore e aver attraversato un eventuale accumulatore di refrigerante liquido, per mezzo di una valvola di laminazione o valvola termostatica, o, più frequentemente, di un semplicissimo tubo capillare, viene abbassata la pressione e la temperatura del refrigerante, che passa dallo stato liquido a una miscela bifase, cioè sotto forma di gas-liquido;
  • il refrigerante viene quindi posto in contatto termico con il vano interno del frigorifero, attraverso un evaporatore; in seguito, il refrigerante viene iniettato all'interno dell'evaporatore grazie alla pressione esistente nel lato aspirante il liquido; nell'evaporatore il refrigerante assorbe il calore dei prodotti all'interno del frigorifero e ritorna allo stato gassoso;
  • il refrigerante, allo stato gassoso, viene quindi riportato al compressore per cominciare un nuovo ciclo;
  • il ciclo si ripete più volte e verrà interrotto da un termostato (che provvederà a spegnere il compressore) quando all'interno del frigorifero sarà stata raggiunta la temperatura preimpostata. Il sistema tornerà nuovamente in funzione una volta che la temperatura interna del frigorifero avrà superato il valore preimpostato sommato a un valore fisso definito come l'isteresi del termostato (in modo da prevenire accensioni e spegnimenti troppo frequenti del compressore che finirebbero per usurarlo rapidamente).

Il termostato può essere di tipo elettromeccanico (tipicamente impiegato su frigoriferi a basso costo o di vecchia generazione) o elettronico. In quest'ultimo caso può essere di tipo analogico o digitale (ovvero basato su microprocessore). L'impiego di un microprocessore permette un controllo più efficace dell'elettrodomestico, riducendo l'accumulo di brina e quindi aumentando l'efficienza energetica del frigorifero.

I frigoriferi più moderni adottano la tecnologia "No Frost" che evita la formazione di ghiaccio, eliminando quindi la necessità della sbrinatura periodica. Questa tecnologia viene spesso accompagnata da una ventilazione interna del frigorifero. Questi due accorgimenti tecnologici permettono agli alimenti una maggiore durata e una maggiore resistenza alle muffe.

Accorgimentimodifica | modifica wikitesto

Per poter mantenere il frigorifero sempre funzionante, è necessario attuare certe cure:

  • Permettere alla parte calda di cedere il calore, per sua natura un frigorifero raffredda l'interno trasportando il calore fuori. Quindi è necessario che il frigorifero possa cedere il calore all'ambiente in modo facile, quindi si deve far in modo che sia messo in un posto ben ventilato e lontano da fonti di calore.
  • La distanza dal muro deve essere adeguata per garantire un sufficiente ricambio d'aria.
  • Pulizia serpentine, la loro pulizia è molto importante, dato che se queste sono sporche nel caso di quella esterna o ricoperta da ghiaccio per quella interna, si ha una riduzione dell'efficienza, quindi di tanto in tanto è necessario pulire la griglia posteriore e far scongelare il frigorifero.

Questi accorgimenti sono obsoleti nei frigoriferi moderni che adottano la tecnologia No Frost, la ventilazione interna e dove la serpentina posteriore viene celata alla vista da un pannello.[senza fonte] Alcuni modelli, i più recenti, hanno invece la serpentina alla base; con tale accorgimento non è necessario lasciare spazio tra il posteriore ed il muro. Inoltre, per far sì che il compressore scatti e raffreddi l'interno del frigorifero, la temperatura dell'ambiente in cui l'apparecchio è collocato non deve essere inferiore ai 10 °C.

Notemodifica | modifica wikitesto

  1. ^ benché diffusa, la forma "frigor" non è italiana, ma lombarda
  2. ^ Brevetto (EN) Original document: US8080 (A) ― 1851-05-06 (PDF), su European patent office, European patent office, 6 maggio 1851.
  3. ^ (EN) Specification of the Patent granted to Jacob Perkins for improvements in the Apparatus and Means for producing Ice and in cooling Fluids, in The Repertory of patent inventions and other Discoveries and Improvements in Arts, Manufacture and Agriculture, New Series VII, January—June, Londra, J.S. Hodson, 1837, p. 13. URL consultato il 23 gennaio 2011.
  4. ^ Brevetto (EN) Original document: US460696 (A) ― 1891-10-06 (PDF), su European patent office, European patent office, 6 ottobre 1891.
  5. ^ (FR) Frank Priolet, Charles Tellier, le froid, et la conservation de la viande, su les-beauxquartiers.com, 8 luglio 2016.
  6. ^ Einstein fridge design can help global cooling su theguardian.com. Ulteriori riferimenti in The Einstein-Szilard Refrigerators - Further References and Notes di Gene Dannen
  7. ^ Il passaggio dallo stato gassoso allo stato liquido, avvenendo a temperatura costante, non comporta diminuzione di temperatura; la diminuzione di temperatura è invece dovuta al fatto che il fluido refrigerante prima di passare dal condensatore è un gas surriscaldato.

Voci correlatemodifica | modifica wikitesto

Altri progettimodifica | modifica wikitesto

Collegamenti esternimodifica | modifica wikitesto

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