linimassa.id – Kulkas atau lemari es menjadi alat canggih yang kerap ditemui ada di setiap rumah. Berasal dari bahasa Belanda yakni koelkast, lemari pendingin ini sebuah alat rumah tangga listrik yang menggunakan refrigerasi proses pendingin untuk mendukung proses pengawetan makanan.
Sekitar 99,5% rumah di Amerika Serikat memiliki kulkas. Kulkas bekerja menggunakan pompa panas pengubah fase beroperasi dalam sebuah putaran refrigeration.
Ada lagi kulkas industri yang digunakan untuk kebutuhan industri, seperti di restoran atau supermarket.
Kulkas (colloquially fridge) adalah alat rumah tangga populer yang memiliki kompartemen termal terisolasi dan pompa panas. Tujuannya yang memindahkan panas dari bagian dalam lemari es. Sehingga bagian dalam kulkas didinginkan hingga suhu di bawah suhu kamar.
Pendinginan adalah teknik penyimpanan makanan yang penting di negara-negara maju. Suhu yang lebih rendah menurunkan tingkat reproduksi bakteri. Sehingga kulkas mengurangi tingkat pembusukan. Kulkas mempertahankan suhu beberapa derajat di atas titik beku air.
Kisaran suhu optimal untuk penyimpanan makanan yang mudah rusak adalah 3 hingga 5 ° C (37 hingga 41 ° F). Alat serupa yang memiliki suhu di bawah ini disebut freezer.
Asal Mula
Dahulu kala sebelum adanya kulkas, untuk mengawetkan makanan orang-orang akan membawa makanan mereka ke pinggir danau bersalju. Tradisi ini biasanya dilakukan oleh orang Eropa yang bertujuan untuk menjaga agar bahan makanan dapat tetap awet dan tahan lama.
Seorang ilmuwan Skotlandia yang bernama William Cullen dari Universitas Glasgow melakukan pengembangan sebuah mesin pendingin sederhana pada 1784.
William Cullen sendiri merupakan seorang ahli kimia, fisika dan juga ahli dalam bidang kedokteran yang mengetahui bahwa makanan akan menjadi awet bila didinginkan. Dari hasil penelitiannya disebutkan bahwa bakteri tidak dapat berkembang biak pada media dingin.
William Cullen kemudian memfungsikan pompa untuk membuat vakum parsial diatas sebuah wadah dietil eter yang kemudian dipanaskan. Adanya tekanan dari uap air hasil proses pemanasan tersebut kemudian menciptakan bongkahan es kecil.
Namun pada saat itu, hasil penelitian dari William Cullen tersebut belum dikomersilkan atau dipatenkan.
Setelah diteliti William Cullen, teknologi mesin pendingin ini kemudian dikembangkan oleh Jacob Perkins yang berasal dari Amerika Serikat dan bekerja sebagai pengrajin Emas. Jacob Perkins sendiri sebelumnya telah banyak melakukan penelitian tentang penemuan lemari pendingin.
Kulkas atau lemari es hasil buatan Jacob Perkins terinspirasi dari catatan William Cullen. Perkins menggunakan eter dan tekanan uap air untuk membekukan air, dan ternyata hal ini berhasil membekukan air dengan eter dan tekanan uap.
Sayangnya, metode yang digunakan ini banyak memanfaatkan bahan kimia, seperti amonia dan Sulfur dioksida sebagai alat dan bahan dalam pembekuan air. Sehingga, meskipun lemari es buatan Karl Von Linden ini terlihat lebih praktis, tetapi karena adanya komposisi bahan kimia yang digunakan dapat membahayakan dan menyebabkan kecelakaan.
Setelah dari masa ke masa mengalami perkembangan. Sekarang kulkas lebih banyak menggunakan bahan freon sebagai media pendinginnya. Freon itu sendiri diketahui memiliki dampak yang tidak baik bagi lingkungan, karena bisa menyebabkan rusaknya lapisan ozon.
Untuk menyiasatinya, muncullah teknologi baru pengganti freon, yaitu teknologi Hydro Fluoro Carbon (HFC) yang diklaim lebih ramah lingkungan.
Sistem pendingin pertama untuk makanan yang terlibat menggunakan es. Pendinginan buatan dimulai pada pertengahan 1750-an. Lalu, dikembangkan pada awal 1800-an. Pada tahun 1834, sistem pendingin kompresi uap yang pertama kali dibangun.
Mesin pembuat es komersial pertama diciptakan pada tahun 1854. Pada tahun 1913, lemari es untuk penggunaan rumah diciptakan. Pada tahun 1923, Frigidaire memperkenalkan unit mandiri pertama. Pengenalan Freon pada 1920-an memperluas pasar kulkas selama tahun 1930-an.
Home freezer sebagai kompartemen terpisah diperkenalkan pada tahun 1940. Makanan beku, sebelumnya barang mewah, menjadi hal yang biasa.
Unit Freezer digunakan di rumah tangga dan di industri dan perdagangan. Kulkas komersial dan unit freezer digunakan selama hampir 40 tahun.
Siklus kompresi uap digunakan di sebagian besar alat pendingin rumah tangga, kulkas-freezer dan freezer. Kulkas yang lebih baru mungkin termasuk pencairan bunga es otomatis. Tak hanya itu, ada air dingin, dan es dari dispenser di pintu.
Lemari es dan freezer domestik untuk penyimpanan makanan dibuat dalam berbagai ukuran. Di antara yang terkecil adalah kulkas 4 L Peltier yang diiklankan sebagai dapat menampung 6 kaleng bir.
Tak hanya itu, perangkat ini memungkinkan rumah tangga modern untuk menyimpan makanan segar lebih lama dari sebelumnya. Freezer memungkinkan orang untuk membeli makanan dalam jumlah besar. Lalu, memakannya di waktu luang, dan pembelian dalam jumlah besar menghemat uang.
Tercipta
Orang Cina memotong dan menyimpan es sekitar 1000 SM, dan 500 tahun kemudian, orang Mesir dan India belajar meninggalkan pot gerabah di malam yang dingin untuk membuat es.
Pada abad ke-18, orang-orang Eropa mengumpulkan es di musim dingin, menghanguskannya. Lalu, membungkusnya dengan kain flanel, dan menyimpannya di bawah tanah selama berbulan-bulan.
Ketika es tidak tersedia atau praktis, orang-orang menggunakan ruang bawah tanah yang dingin atau menempatkan barang di bawah air.
Sejarah pendinginan buatan dimulai ketika profesor Skotlandia William Cullen. Ia merancang mesin pendingin kecil pada tahun 1755. Cullen menggunakan pompa untuk menciptakan vakum sebagian di atas wadah dietil eter.
Lalu, kemudian direbus, menyerap panas dari udara sekitarnya. Percobaan bahkan menciptakan sejumlah kecil es, tetapi tidak memiliki aplikasi praktis pada waktu itu.
Pengertian kulkas pun bertambah. Pada tahun 1805, penemu Amerika Oliver Evans menggambarkan siklus pendinginan kompresi uap tertutup untuk produksi es oleh eter di bawah vakum.
Pada 1820, ilmuwan Inggris Michael Faraday mencairkan amonia dan gas lainnya dengan menggunakan tekanan tinggi dan suhu rendah.
Sementara itu, di tahun 1834, seorang ekspatriat Amerika di Inggris, Jacob Perkins, membangun sistem refrigerasi kompresi uap.
Sistem pendingin penyerapan gas pertama menggunakan amonia gas yang dilarutkan dalam airdan dikembangkan oleh Ferdinand Carré.
Proses barunya memungkinkan penggunaan gas seperti amonia (NH3), sulfur dioksida (SO2) dan metil klorida (CH3Cl) sebagai refrigeran.
Jenis
Lemari es non-pembeku, lemari es jenis ini biasa digunakan pada rumah dan memiliki beberapa rak yang memungkinkan untuk menampung berbagai jenis bahan makanan, seperti sayuran, buah-buahan, daging, dan masih banyak lagi.
Lemari es jenis ini biasanya terdiri dari lemari es satu pintu. Walaupun mungkin ada pula yang memiliki dua atau tiga pintu. Lemari es jenis ini disebut non freezer karena evaporator pada lemari es bisanya hanya sepertiga dari besarnya lemari es.
Lemari es pembeku, lemari es jenis ini dapat membekukan es dalam waktu yang relatif singkat dan hampir semua rak dalam freezer terdapat evaporator. Pada umumnya jenis lemari es freezer digunakan untuk kegiatan usaha, seperti es batu, pendingin sosis, maupun membuat es lilin.
Lemari es Door Glass Refrigerator, kulkas jenis ini biasa dijumpai di toko swalayan maupun di toko penjual minuman. Lemari es ini memiliki pintu yang terbuat dari kaca transparan, sehingga memungkinkan botol minuman terlihat dari luar. Temperatur yang dihasilkan lemari es kaca ini berkisar antara 9°-15° celcius. Kulkas jenis ini tidak akan membekukan minuman yang berada di dalamnya, tapi hanya menyegarkan dan mendinginkan saja.
Prinsip Kerja
Kulkas terdiri dari lemari pendingin atau lemari pembeku atau keduanya. Sistem dua lemari ini diperkenalkan pertama kali oleh General Electric pada 1939. Beberapa kulkas sekarang dibagi menjadi empat ruang untuk penyimpanan jenis makanan yang berbeda:
–18 °C (–64,4 °F) (pembeku),
0 °C (32 °F) (daging),
4 °C (39,2 °F) (pendingin),
10 °C (50 °F) (sayuran), untuk menaruh berbagai jenis makanan.
Kapasitas sebuah kulkas diukur dalam liter. Biasanya isi pembeku adalah 100 liter dan pendingin 140 liter (namun dapat sangat bervariasi).
Pada sistem kerja lemari es atau kulkas dimulai dari bagian kompresor yang berperan sebagai jantung dari kulkas, sekaligus berfungsi sebagai sistem penggerak. pada saat dialiri arus listrik, motor pada kompresor akan berputar dan memberikan tekanan pada pendingin. Pendingin itu sendiri berwujud seperti gas, yang mana jika diberi tekanan akan membuat gas menjadi bertekanan dan bersuhu tinggi.
Dengan prinsip inilah yang memungkinkan refrigerant mengalir ke kondensor. Pada titik kondensasi gas tersebut bisa mengembun dan akan kembali lagi menjadi wujud cair dan refrigerant cair yang bertekanan tinggi akan terdorong menuju ke pipa kapiler.
Dengan prinsip seperti itu refrigerant akan naik menuju evaporator dan akibat tekanan kapilaritas yang dimiliki oleh pipa kapiler. Saat berada dalam evaporator, refrigerant cair menguap dan wujudnya akan menjadi gas yang memiliki daya tekanan suhu yang sangat rendah.
Akibatnya, udara yang terjebak di dalam evaporator akan bersuhu rendah dan akhirnya terkondensasi dan akan wujud cair. Pada kondisi yang berulang-ulang ini memungkinkan udara tersebut membeku dan akan menjadi butiran-butiran es. Hal tersebut akan terjadi pada benda atau air yang sengaja di letakkan di dalam evaporator.
Cara Kerja
Kulkas saat ini bekerja sangat mirip dengan lemari es lebih dari seratus tahun yang lalu: dengan menguap cairan. Refrigeran, zat kimia cair yang digunakan untuk mendinginkan, menguap pada suhu rendah.
Cairan didorong melalui lemari es melalui tabung dan mulai menguap. Ketika cairan menguap, mereka membawa panas pergi dengan mereka ketika gas bergerak ke kumparan di bagian luar kulkas.
Lalu, panas dilepaskan. Gas-gas dikembalikan ke kompresor, di mana mereka menjadi cair lagi, dan siklus berulang. (Hilal)
