Breve storia degli elettrodomestici
La Lavatrice
Il primo esemplare di macchina per lavare fu sviluppato nel 1767 da un teologo di Ratisbona, Jacob Christian Schäffern. I primi modelli di macchine meccaniche risalgono alla fine del XIX secolo; come è accaduto per moltissime invenzioni, ci si è inizialmente ispirati a meccanizzare il processo manuale: le prime lavatrici, infatti, furono concepite come macchine atte a "sfregare" i panni, simulando così l'effetto manuale del modo più diffuso di lavare la biancheria. Le macchine così realizzate, il cui movimento fu inizialmente manuale, poi elettrico, presentavano però l'evidente svantaggio di provocare un'usura eccessiva dei panni, nonché risultati di lavaggio decisamente deludenti. La prima ed unica soluzione efficace fu l'adozione dell'agitatore: il principio è quello di forzare la soluzione detergente attraverso le fibre dei tessuti agitandoli e "sbattendoli" attraverso l'acqua. Sviluppata in America, questa tecnologia è sostanzialmente ancora oggi praticamente la più diffusa nel mondo nonché la più efficace. Negli anni '20 ci fu qualche tentativo di adottare nuove tecnologie di lavaggio, con la comparsa delle lavatrici a cestello (ad asse orizzontale) che trovarono però impiego nel tempo specialmente per le applicazioni industriali le quali curavano di meno l'aspetto della pulizia e smacchiatura nel lavaggio a macchina. Infatti la biancheria veniva e a tutt'oggi viene, in queste circostanze, solitamente controllata e smacchiata preventivamente a mano prima del lavaggio, e comunque poi scrupolosamente controllata anche dopo il lavaggio per verificare la completa rimozione dello sporco, ed eventualmente smacchiata manualmente anche dopo il lavaggio. I modelli ad agitatore sostanzialmente forniscono prestazioni migliori sui risultati di lavaggio e furono quindi, generalmente, preferiti ai modelli a cestello ad asse orizzontale e furono via via dotati di ulteriori funzionalità: resistenze per il riscaldamento dell'acqua, mangani a rulli per la strizzatura della biancheria. Lo sviluppo di questo modello vide la realizzazione delle cosiddette "twin tub", cioè delle lavatrici a due vasche: una, con agitatore, nella quale si effettuava il lavaggio dei panni, l'altra, con cestello ad asse verticale, dove i panni venivano risciacquati e strizzati per centrifugazione; questo modello è tuttora piuttosto diffuso, soprattutto nei paesi asiatici e africani. Il modello con vasca unica e cestello ad asse orizzontale, tipicamente europeo, non ha invece riscontrato grande successo negli USA, dove naturalmente anche per le automatiche si è proseguiti con la produzione e quindi l'uso preferenziale di lavatrici ad agitatore, anche se ci sono aziende (Bendix, Westinghouse, Whirlpool) che hanno realizzato numerosi modelli a cestello ad asse orizzontale.
Dopo la Seconda guerra mondiale, lo slancio industriale che caratterizzò soprattutto l'Europa occidentale vide nascere nuove esigenze e desiderio di benessere: a livello domestico (anche per il ruolo della donna che stava considerevolmente cambiando, soprattutto in Italia) le industrie elettromeccaniche iniziarono una fervida attività di ricerca e produzione di lavatrici. La Germania, che già prima della guerra aveva iniziato la produzione di lavatrici, riprese continuando sulla scia della tecnologia inizialmente adottata, che vedeva una decisa scelta per i modelli a cestello ad asse orizzontale. Le lavatrici tedesche, anche prodotte dopo la guerra, erano però caratterizzate da notevoli problemi statici, poiché prive di sospensioni (la vasca era solidale con la scocca della macchina) che ne rendevano piuttosto complicata l'installazione: dovevano infatti essere fissate al pavimento. In Italia, invece, si adottò inizialmente il modello americano, con agitatore ad una vasca e mangano per la strizzatura (Candy modello 50, prodotta nel 1947), poi il modello classico a due vasche, semi-automatico (Candy bi-matic, prodotta nel 1957, Rex-Zanussi mod. 250, prodotta alla fine degli anni '50) e, in seguito sulla scia dei moltissimi modelli automatici importati dalla Germania anche in Italia si proseguì la produzione di lavatrici automatiche a modello tedesco, quindi a cestello (ad asse orizzontale) con i modelli (Candy Automatic, 1959, Rex-Zanussi modello 260 etc.) ulteriormente evoluti nelle superautomatiche a seguito dell'adozione delle vaschette per il detersivo separate (per pre-lavaggio, lavaggio, additivi di risciacquo). Le lavatrici hanno raggiunto la maturità di prodotto negli anni successivi, che in Europa si è concentrata più sull'efficienza energetica piuttosto che sulle performance e quindi efficacia e risultati di lavaggio. Si deve osservare come l'evoluzione della lavatrice sia segnata, negli ultimi anni, da due fattori importanti:
1. - l'orientamento prevalente verso l'utilizzo di tessuti misti o interamente sintetici, colorati, che "si sporcano meno" e "si lavano più facilmente" ha comportato la necessità di sviluppare programmi di lavaggio sempre più a medie-basse temperature e la pressoché totale abolizione del "prelavaggio";
2. - i detersivi, sempre più efficaci, contribuiscono decisamente alla riduzione dei tempi e dell'azione di lavaggio.
Le lavatrici moderne
(Una lavatrice della marca Constructa degli anni cinquanta)
Tra tutti gli elettrodomestici moderni, la lavatrice è quello che ha maggiormente cambiato il modo di vita di tutti i giorni, dal momento che prima della sua diffusione il lavaggio degli indumenti assorbiva una grande quantità di tempo e di energia, soprattutto da parte delle donne. Per questo la lavatrice viene considerata un elemento importante nella storia dell'emancipazione femminile (sul ruolo sociale della lavatrice, v. Asquer 2007).
La prima lavatrice elettrica fu lanciata negli Stati Uniti nel 1907 da Alva Fisher. Attualmente esistono due tipologie di lavatrici:
A carica dall'alto, nelle quali lo sportello di carico è posto sulla parte superiore della macchina. Solitamente sono di dimensioni minori rispetto alle lavatrici a carica anteriore e vengono semplificate le operazioni di carico e scarico della macchina.
A carica anteriore, che invece hanno uno sportello rotondo sulla parte frontale della macchina, il cosiddetto oblò (sono le più diffuse). Il vantaggio di questi modelli è che permettono la sovrapposizione per esempio di un'asciugatrice o di un cesto per la biancheria sporca.
L'introduzione del microprocessore in questo elettrodomestico ha permesso di facilitarne l'uso, di migliorare il lavaggio ed al contempo di ridurne l'usura: il timer permette di posticipare con precisione l'ora di partenza del lavaggio; i sensori di posizione del cestello, collegati al processore, permettono l'avvio della centrifugazione solo quando la biancheria è stata distribuita uniformemente, in modo da non sollecitare eccessivamente i cuscinetti di supporto del cestello; a fine lavaggio, con partenza automatica, il cestello può ruotare di mezzo giro a intervalli regolari per non far impaccare la biancheria già semiasciutta.
Il frigorifero
Durante il XIX secolo vi sono state importanti rivoluzioni nel campo dell'alimentazione. In particolare, fu molto importante "la conquista del freddo", ossia l'invenzione della macchina frigorifera, avvenuta e brevettata nel 1851 dall'americano John Gorrie e poi nel 1915 da Albert Einstein, successivamente perfezionata dal tedesco Windhausen, dall'inglese Reece e dal francese Tellier. A differenza del primo, questi ultimi recuperavano il gas evaporato, che il primo perdeva completamente.
A quest'ultimo si deve anche 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. 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 i prodotti si riuscivano a trasportare e conservare per lunghi periodi mantenendo caratteristiche simili a quelle originali.
Lo sviluppo dei commerci in tutto il mondo 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 a quel processo di globalizzazione alimentare che culminò con la fine del XX secolo. Il primo frigo domestico venne messo in vendita nel 1913. Dal 1931 l'ammoniaca fino allora usata venne sostituita col freon, fino al 1990 quando esso venne proibito per l'uso frigorifero.
il refrigerante (normalmente del freon o ammoniaca), inizialmente allo stato gassoso, viene compresso per mezzo di un compressore; come conseguenza della compressione si ha un aumento di pressione e di temperatura del refrigerante;
la temperatura del refrigerante viene abbassata grazie all'azione della serpentina di raffreddamento (o "griglia esterna") presente nella parte posteriore del frigorifero; la serpentina funge da condensatore; in altre parole la serpentina estrae il calore dal fluido refrigerante e lo porta allo stato liquido; 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;[1]
per mezzo di una valvola di laminazione o valvola termostatica, 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 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.
Accorgimenti
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.
Distanza dal muro, 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 viene celata alla vista da un pannello posteriore.
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. Se è necessario un apparecchio refrigeratore in un ambiente più freddo, è indispensabile utilizzare un freezer.
La lavastoviglie o lavapiatti è un apparecchio che serve a lavare (e può spesso anche asciugare) stoviglie, pentole e altre suppellettili domestiche di piccole dimensioni.
Negli ultimi decenni la lavastoviglie è diventato un elettrodomestico comune a numerose abitazioni, ma il suo uso rimane comunque insostituibile in molti locali adibiti alla cucina o al consumo di alimenti e bevande (ristoranti, mense, ecc.).
L'invenzione della lavastoviglie viene fatta risalire all'inventrice americana Josephine Cochrane che, nel 1886, fece brevettare un'apparecchiatura in grado di proiettare getti d'acqua sulle stoviglie grazie a un sistema di pompe azionato manualmente.
In Europa le prime lavastoviglie furono introdotte nel 1929 dall'azienda tedesca Miele.
Alla base del funzionamento delle moderne lavastoviglie per uso domestico c'è un motore elettrico che mediante un sistema di tubi spruzza acqua calda sulle stoviglie attraverso una serie di ugelli opportunamente calibrati per forma, dimensioni e inclinazione, posti su bracci messi in rotazione dalla stessa pressione dell'acqua, mentre un sistema di filtri (quasi totalmente autopulenti) presente sul fondo della vasca ripulisce continuamente l'acqua utilizzata, che viene continuamente rimessa in circolo, e successivamente scaricata fuori e sostituita da nuova acqua nelle diverse fasi del lavaggio.
Nella prima fase, dopo un eventuale prelavaggio (a freddo o a caldo con detersivo, a seconda del programma selezionato) viene spruzzata acqua calda (riscaldata tramite una resistenza) a temperatura compresa fra i 45° e 75° e diversa a seconda del lavaggio scelto, mescolata a detergenti con funzione emulsionante.
Nella seconda fase del lavaggio, le stoviglie vengono risciacquate dai resti di detersivo, aggiungendo eventualmente nell'ultimo risciacquo, effettuato alla temperatura di circa 65°, una piccola dose (pochissimi ml o frazioni di esso, a seconda della regolazione dell'apposito dosatore) di un liquido detto "brillantante", che diminuisce la tensione superficiale dell'acqua e quindi facilita l'asciugatura del carico e l'eventuale rimozione degli ultimi residui di sporco e detersivo eventualmente presenti.
Spesso è prevista anche un'ultima fase in cui le stoviglie vengono asciugate mediante aspirazione del vapore creatosi nella vasca di lavaggio. Tale operazione può venire effettuata naturalmente, attraverso una corrente convettiva che si crea con l'ausilio di un condotto laterale alla vasca, oppure in maniera forzata tramite un apposito ventilatore.
Per facilitare sia l'azione del detergente che l'asciugatura, e per evitare la formazione di residui opachi sul carico e di depositi di calcare sulla resistenza di riscaldamento dell'acqua, la lavastoviglie è dotata di un impianto addolcitore dell'acqua a resine a scambio ionico, che assorbono il calcare presente nell'acqua e a fine ciclo vengono ripulite ("rigenerate") attraverso un lavaggio con acqua salata tramite il sale che deve essere periodicamente inserito in un apposito serbatoio.
Si stanno diffondendo sempre più dei detersivi cosiddetti "multifunzione", che presentano nella loro composizione sostituti chimici alle funzioni di sale e brillantante, anche se va detto che in particolari condizioni di acqua molto calcarea non riescono a sostituire le funzioni consuete del sale per lavastoviglie (che è diverso dal normale sale grosso da cucina, le cui impurità potrebbero danneggiare l'impianto dell'addolcitore) e del brillantante. Riguardo quest'ultimo, alcuni sostengono possa essere sostituito dal comune aceto bianco, il quale ha un blando effetto anticalcare, ma si dimentica che la funzione di addolcimento è già delegata al sale, mentre il brillantante -come già spiegato- ha tutt'altra funzione: è quindi necessaria una corretta regolazione, secondo le caratteristiche dell'acqua del luogo, dell'addolcitore e del dispenser del brillantante.
Normalmente, le lavastoviglie di tipo domestico dispongono di più programmi che differiscono per durata, numero di risciacqui e regolazione della temperatura. Modelli evoluti, a controllo elettronico, possono anche variare la velocità della motopompa di lavaggio, variando così anche la pressione dell'acqua che esce dagli ugelli. Un ulteriore sviluppo tecnologico si ha nei modelli "a lavaggio alternato": un deviatore di flusso dell'acqua indirizza l'acqua in uscita dalla pompa di lavaggio alternativamente al cestello superiore e inferiore, permettendo un minore utilizzo di acqua totale presente in fondo alla vasca, non essendo necessaria una quantità maggiore di acqua stessa da dover indirizzare contemporaneamente ad entrambi i cestelli di lavaggio.
Le lavastoviglie di tipo industriale hanno invece alcune differenze rispetto a quelle domestiche. Per la fase di lavaggio ricircolano continuamente la stessa soluzione saponata alla temperatura di circa 60°, che viene spruzzata da una motopompa molto potente (dato che deve permettere un lavaggio completo nel giro di circa un minuto e mezzo) attraverso degli spruzzatori rotanti sul carico da lavare. La fase di risciacquo viene invece effettuata tramite una vera e propria "doccia" di acqua pulita mista a brillantante a 90° (per permettere un'asciugatura quasi istantanea al prelievo del carico lavato) proveniente da un piccolo boiler presente sotto la vasca di lavaggio, e che viene spruzzata al valore della pressione idrica dell'impianto del locale attraverso un'altra serie di spruzzatori dedicati. L'acqua di risciacquo che finisce così quindi in vasca (circa 3-5 litri a ciclo, a seconda delle dimensioni della lavastoviglie e della pressione dell'impianto idrico) tende a diluire la soluzione di lavaggio, che trabocca della stessa quantità verso lo scarico attraverso un tubo di troppopieno. Bisogna quindi compensare la parte di detergente liquido che viene disperso insieme ad una frazione di acqua sporca. Ciò va effettuato manualmente, oppure ricorrendo ad una pompa peristaltica che preleva automaticamente una parte di detersivo liquido tutte le volte che viene attivata l'elettrovalvola d'ingresso dell'acqua. Alla fine della sessione di lavoro la vasca, piena di acqua sporcatasi per i lavaggi effettuati, deve essere svuotata sfilando il tubo di troppopieno e risciacquata insieme al filtro.
A differenza delle lavastoviglie domestiche, è buona norma nelle lavastoviglie industriali effettuare un rapido prerisciacquo del carico prima di inserirlo in macchina, dato che così si agevola il detersivo, fortemente alcalino, nella sua opera di sgrassaggio, una volta che la rimozione preliminare dello sporco idrosolubile è stata già effettuata.
Al contrario, nei lavastoviglie domestici, il prerisciacquo manuale prima del lavaggio in lavastoviglie è inutile e addirittura sconsigliato: il sistema dei filtri e l'azione chimica del detersivo (spesso oggi contenente enzimi, che rimuovono lo sporco di origine proteica, come ad esempio latte e uova) garantisce la pulizia del carico, senza quegli sprechi idrici che vanificherebbero l'utilità del lavaggio in lavastoviglie, e in più va anche detto che i detersivi, specie se in pastiglie, se non trovano sufficiente sporco da aggredire (come accade infatti ad esempio in caso di prerisciacquo del carico prima di essere inserito in lavastoviglie) possono attaccare le parti in plastica della lavastoviglie, con il rischio nel tempo di generare usura ("sfarinamenti" delle plastiche come filtri e ruote dei carrelli, per esempio) e danneggiamenti (blocco della pompa di lavaggio).
Lavastoviglie e ambiente: confronto con lavaggio a mano
Comparare l'efficienza del lavastoviglie e del lavaggio a mano è molto difficile perché il lavaggio tradizionale può cambiare drasticamente da persona a persona. Più studi, eseguiti da enti privati, hanno concluso che la lavastoviglie usata a pieno carico, consuma meno acqua del più efficiente lavaggio a mano, mentre il relativo consumo di energia dipende dalla tecnica di lavaggio a mano e dal numero di stoviglie per carico (piccoli carichi favoriscono ancora il lavaggio a mano).[1] Gli studi non tengono conto però dei costi associati alla produzione e allo smaltimento della lavastoviglie o del costo del possibile incremento del grado di usura dei piatti causato dagli aggressivi agenti chimici presenti nei detergenti.
Molti studi affermano che lavare i piatti in bacinella o col lavandino tappato riduce notevolmente il consumo d'acqua. È anche vero che il consumo dipende molto dal metodo di lavaggio. È infatti semplice da comprendere come un metodo efficiente per lavare i piatti sia quello di insaponarli prima impilandoli a parte per poi successivamente risciacquarli singolarmente partendo dal primo insaponato, in modo che il detersivo abbia tempo di agire su ogni singolo piatto e quindi il risciacquo possa essere più rapido, richiedendo minor consumo d'acqua. Lo stesso sistema può ovviamente essere ripetuto per tutte le stoviglie.
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