Kulkas
Kulkas atau lemari es atau lemari pendingin adalah sebuah alat rumah tangga listrik yang menggunakan refrigerasi (proses pendingin) untuk menolong pengawetan makanan. Sekitar 99,5% rumah di Amerika Serikat memiliki kulkas. Kulkas bekerja menggunakan pompa panas pengubah fase beroperasi dalam sebuah putaran refrigeration. Kulkas industri adalah kulkas yang digunakan untuk kebutuhan industri, seperti di restoran atau supermarket.
Sejarah
Pada zaman dahulu sebelum adanya kulkas, untuk mengawetkan makanan orang-orang akan membawa makanan mereka kepinggir danau yang bersalju. Tradisi ini biasanya dilakukan oleh orang eropa yang bertujuan untuk menjaga agar bahan makanan dapat tetap awet dan tahan lama.
Penemuan oleh William Cullen
Seorang ilmuwan Skotlandia yang bernama William Cullen dari Universitas Glasgow melakukan pengembangan sebuah mesin pendingin sederhana pada tahun 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.
Pengembangan oleh Jacob Perkins
Setelah diteliti oleh 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. Namun 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.
Perkembangan saat ini
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 mensiasatinya, muncullah teknologi baru pengganti freon, yaitu teknologi Hydro Fluoro Carbon (HFC) yang diklaim lebih ramah lingkungan.
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 raj 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.