Полезные машины

Однако удивляйтесь, сколько хотите, но первый патент на машину, вырабатывающую холод, был выдан… ещё в 1805 году, как раз при Александре I. Так мог ли этот государь, о котором известно, что он был человеком просвещённым, придерживался передовых по своим временам взглядов, распорядиться купить холодильный агрегат для дворцовых кухонь?

Приходится, всё-таки признать, что о таком полезном изобретении наш просвещённый император ничего не знал. Патент на него был выдан изобретателю Оливеру Эвансу в далёких от России Соединённых Штатах Америки, а сама холодильная установка тогда так и осталась лишь проектом, не воплощённым в жизнь. Зато сам этот факт показывает, как давно изобретатели стали задумываться над созданием холодильной машины.

То, что холод сохраняет продукты, человек, разумеется, открыл намного раньше. И умело пользовался этим. Никаких проблем не было, само собой, у северных народов, живущих среди снегов и льдов. Зимой продукты хранили прямо в снегу. Чтобы можно было держать на холоде продукты и летом, заранее запасались льдом. В глубоко вырытых деревенских погребах он долго не таял. В городах лёд закладывали в специальные холодильные шкафы. Герметично закрытые, они долго хранили холод, а вместе с тем и продукты.

Так что и на кухнях императора Александра I продукты, требующие длительного хранения, тоже держались на льду. А вот государствам с тёплым климатом приходилось закупать лёд у северных стран, где он заготавливался впрок в подземных складах. Потом огромные глыбы грузились на корабли и отправлялись к заказчикам. До изобретения холодильника торговля льдом была делом достаточно прибыльным. Но человек не был бы человеком, если б не искал способа получить искусственный холод.

Причём начались эти поиски тысячи лет назад. Древние египтяне по ночам ставили на крыши горшки с водой, чтобы по мере её испарения дома хоть немного охлаждались. Согласно легенде, придворный врач Ибн Сина, известный также под именем Авиценны, в XI веке соорудил спираль-змеевик, охлаждавшийся из-за того же испарения. Средневековые учёные научились охлаждать вещи химическим способом – раствором селитры.

Всё это примеры так называемого испарительного охлаждения. Испаряясь, жидкости забирают тепло из окружающего воздуха. Кстати, именно поэтому в жаркий день пот охлаждает наше тело, испаряясь с поверхности кожи.

А уже в начале XIX века английский учёный Джон Дальтон открыл принцип парокомпрессионного охлаждения. Суть его в том, что газ или пар сначала сжимаются, а потом расширяются. При расширении вещество поглощает тепло из окружающей среды. Сжимаясь, отдаёт его.

Подавляющая часть современных холодильников работает с использованием обоих способов – и парокомпрессионного, и испарительного. Даже не верится, но мороз за герметичными стенками холодильника создаётся при помощи… кипящей жидкости.

В холодильниках обычно используется сжиженный газ фреон, который и при обычных-то условиях закипает при очень низкой температуре. Но компрессор агрегата, помещающегося на задней стенке холодильника, вдобавок ещё и понижает давление. Чтобы холодильник всё время был в работе, циркуляция «кипяток» – «холод» должна быть постоянной. Именно это и обеспечивает холодильный агрегат, где, кроме компрессора, есть конденсатор. Фреон движется по замкнутому кругу.

Компрессор понижает давление, и жидкий фреон начинает кипеть, превращаясь в пар. У камеры внутри холодильника при этом отбирается тепло и в ней начинает создаваться холод. Тот же компрессор отсасывает образующиеся при кипении пары фреона, которые поступают в конденсатор, чтобы охладиться и вновь превратиться в жидкость. А затем, проходя по длинным изогнутым трубочкам конденсатора, где создается низкое давление, фреон вновь закипает, и всё начинается сначала.

В современных холодильниках компрессор приводит в движение электромотор. Но точно так же обеспечить его работу мог бы и любой другой двигатель, хотя бы паровая машина, для которой нужно не электричество, а уголь или дрова. Именно таким и оказалось инженерное решение Оливера Эванса, который, надо напомнить, в 1805 году первым получил патент на изобретение механического холодильника.

Воплоти он свою идею в жизнь, первая морозильная машина оказалась бы громоздким и удивительно нелепым, на наш взгляд, сооружением. Впрочем, она и предназначалась вовсе не для домашнего использования, а для складов, где хранились скоропортящиеся продукты.

Изобретательские поиски, начатые Эвансом, между тем, продолжались. В 1834 году другой американский изобретатель, Джейкоб Перкинс, получил патент на технологию искусственного охлаждения, которое создавалось компрессионной установкой, работавшей на эфире. Сам компрессор приводила в движение та же паровая машина.