Czy domowa chłodnica powietrza może stać się alternatywą dla nowoczesnych systemów split? W końcu lodówki, które tworzą komfortowy mikroklimat w domu, stoją wraz z instalacją dużej ilości pieniędzy i są dostępne nie dla wszystkich. Dlatego rzemieślnicy domowi - rzemieślnicy starają się rozwiązać problem tanio i ze złością, wymyślając wszelkiego rodzaju urządzenia chłodzące. Naszym celem jest rozważenie wszystkich opcji projektowych, wybranie najbardziej realnych i powiedzenie nam, jak zrobić działający klimatyzator do domu lub samochodu. Aby ocenić złożoność zadania, zalecamy najpierw przeanalizować ...
Zasada działania domowego systemu podziału
Klimatyzacja to złożone urządzenie gospodarstwa domowego, które działa na zasadzie przekazywania ciepła z jednego miejsca do drugiego: latem - z mieszkania na ulicę, zimą - z otoczenia do domu. Ciekawa substancja służy do przenoszenia ciepła - freonu, który może wrzeć i zamieniać się w gaz w ujemnej temperaturze.
Na przykład. Freon krążący w obwodach lodówek nazywa się czynnikiem chłodniczym lub płynem roboczym. Kluczowym punktem jest jego parowanie i kondensacja, podczas których energia cieplna jest odpowiednio absorbowana i uwalniana w dużych ilościach.
Home split system działa zgodnie z algorytmem cyklicznym:
- Po pierwsze, czynnik chłodniczy w stanie ciekłym dostaje się do wymiennika ciepła jednostki wewnętrznej klimatyzatora (parownika), wdmuchiwanego przez wentylator odśrodkowy. Tutaj dochodzi do parowania freonu, przez co gwałtownie chłodzi się przepływ powietrza w pomieszczeniu.
- Ponadto gaz przez rurkę miedzianą wchodzi do sprężarki, podnosząc ciśnienie do pewnej wartości. Zadanie polega na kondensacji płynu roboczego na ulicy, gdzie temperatura powietrza jest jeszcze wyższa niż w pomieszczeniu.
- Za sprężarką freon gazowy przechodzi przez chłodnicę jednostki zewnętrznej (skraplacza). Duży wentylator osiowy napędza przepływ powietrza przez żebra, a czynnik chłodniczy ponownie przechodzi w fazę ciekłą, wydzielając ciepło z pomieszczenia na zewnątrz.
- Na ostatnim etapie ciśnienie cieczy roboczej zmniejsza się z powodu przejścia przez zawór rozprężny (przepustnicy). Teraz freon jest ponownie gotowy do pochłaniania ciepła i przechodzi do jednostki wewnętrznej, cykl się powtarza.
Uwaga. W trakcie pracy na obu wymiennikach ciepła pojawia się dużo kondensatu i należy go zabrać na ulicę lub do kanalizacji. Aby podzielony system przełączył się na ogrzewanie domu, freon rozpoczyna się w przeciwnym kierunku, a grzejniki są funkcjonalnie zamienione.
Elektroniczna jednostka sterująca (ECU), która odbiera sygnały z różnych czujników, odpowiada za utrzymanie temperatury pokojowej i ciśnienia czynnika chłodniczego w systemie. Klimatyzator samochodowy działa na tej samej zasadzie, parownik jest zintegrowany z systemem wentylacji przedziału pasażerskiego, a skraplacz jest zainstalowany w pobliżu standardowej chłodnicy układu chłodzenia.
Teraz rozumiesz, że samodzielne wykonanie klimatyzatora typu wyparnego w domu nie jest tak proste, jak mogłoby się wydawać. A w przypadku samochodu jest to jeszcze trudniejsze, tutaj musisz być mistrzem - lodówką. Jako przykład sugerujemy obejrzenie filmu, w którym taki specjalista zainstalował domowy system podziału w swoim samochodzie VAZ 2104:
Następnie spójrzmy na projekt klimatyzatorów wynalezionych przez rzemieślników i podkreślmy najbardziej funkcjonalne urządzenia, które można polecić do produkcji.
Prosta domowa klimatyzacja
Zasada działania takich chłodnic polega na przedmuchiwaniu powietrza pokojowego przez przedmioty o ujemnej temperaturze.W tej pojemności zwykle stosuje się akumulatory lodu lub zimna, przeznaczone do specjalnych toreb używanych do letniego transportu produktów.
- stara lodówka samochodowa z izolowanymi ścianami;
- przestronne plastikowe butelki na 5 l wody i więcej;
- pudełka z tektury lub tworzywa sztucznego z pokrywkami;
- kanistry wykonane z materiałów polimerowych.
Uwaga. Dopływ powietrza zapewnia dowolny mały wentylator, na przykład chłodziarka komputerowa.
Ten mini klimatyzator nadaje się również do chłodzenia kabiny pasażerskiej, wystarczy poprawnie podłączyć doładowanie powietrza do pokładowego zasilacza i z wyprzedzeniem uzupełnić odpowiednią ilość lodu.
Zalety i wady konstrukcji
Warto zauważyć, że takie urządzenia naprawdę kierują przepływ zimnego powietrza do pomieszczenia. Ponadto proste klimatyzatory są w rzeczywistości wykonane z improwizowanych materiałów, których cena zmierza do zera. Maksymalne, na co musisz wydawać pieniądze, to wentylator osiowy, jeśli nie znajduje się w domu.
Niestety, wady przekreślają wszystkie zalety chłodnicy:
- Bez względu na to, ile lodu zostanie włożone do komory, nie wystarczy na długi czas w upale, więc musisz stale zamrażać nową wodę.
- Podczas chłodzenia jednego pomieszczenia, następne jest ogrzewane przez lodówkę, w której wytwarzany jest lód. Plus zwiększa zużycie energii.
- Czas trwania jednostki w samochodzie zależy od zapasów lodu zabranego ze sobą.
- Powietrze przechodzące przez lód jest częściowo nawilżone. Po pewnym czasie pomieszczenie ulegnie przesyceniu wilgocią, co sprawia, że czujesz się jeszcze gorzej niż pod wpływem ciepła.
Wskazówka. Można uniknąć nadmiernej wilgoci, jeśli zamiast lodu stosowane są akumulatory zimna, które nie topią się i nie zamieniają w wodę. Aby kontrolować i utrzymywać optymalny poziom wilgoci, istnieją inne urządzenia gospodarstwa domowego.
Wniosek. Własne klimatyzatory opisane powyżej można uznać za wydajne. Mogą ci pomóc w beznadziejnej sytuacji, ale działanie chłodnicy jest raczej kłopotliwe.
Ile lodu wystarczy w komorze
Aby odpowiedzieć na to pytanie, obliczamy, ile zimna uwolni 1 kg lodu po podgrzaniu od temperatury zamarzania od -6 ° С do +20 ° С. Aby to zrobić, używamy wzoru do obliczania ciepła w zależności od ciepła właściwego.
Musisz wykonać 4 akcje:
- Rozważamy powrót zimna podczas topnienia lodu: Q = 1 kg x 2,06 kJ / kg ° C x (0 ° C - 6 ° C) = –12,36 kJ.
- Znajdujemy wartość referencyjną energii uwalnianej podczas topnienia lodu - 335 kJ.
- Obliczamy, ile zimnej wody przenosi po podgrzaniu: Q = 1 kg x 4,187 kJ / kg ° C x (0 ° C - 20 ° C) = –83,74 kJ.
- Dodaj wyniki i uzyskaj -431,1 kJ lub 119,75 wata.
Uwaga. Wyniki obliczeń zimna w fizyce są również uzyskiwane ze znakiem minus, jest to naturalne.
Nawet jeśli zamrozisz lód do temperatury minus 15 ° C, jest mało prawdopodobne, aby uzyskać więcej niż 150 W zimna przy 1 kg. Oznacza to, że w przypadku intensywnego chłodzenia pomieszczenia o wymiarach 3 x 3 m przy temperaturze większej niż 30 stopni trzeba będzie dodawać 1 kg lodu do improwizowanego klimatyzatora co 20-30 minut i zamrażać tę samą ilość. W praktyce prędkość przepływu będzie niższa, jeśli będziesz zadowolony z dopuszczalnej temperatury powietrza 25–28 ° С.
Jak zamontować chłodnicę powietrza
Mini klimatyzacja w domu lub samochodzie jest wykonana w następujący sposób:
- Wytnij otwór w boku zbiornika, który ma taki sam rozmiar jak przekrój roboczy wentylatora.
- Przykręć chłodnicę za pomocą śrub lub załóż małe śruby.
- Wykonaj drugi otwór, aby opuścić schłodzony strumień. Inną opcją jest umieszczenie falistej rurki z tworzywa sztucznego na szyjce butelki lub pojemnika. Urządzenie jest gotowe.
Wskazówka. Z punktu widzenia działania lepiej jest użyć pudełka ze zdejmowaną pokrywą, ponieważ wygodniej jest w nim ładować lód lub chłodnie.
Chłodnica wodna
Pomysł jest jednocześnie prosty i skuteczny: zimna woda jest pompowana przez wymiennik ciepła z wentylatorem umieszczonym w pomieszczeniu. Ponieważ jego temperatura wynosi 5-10 ° C, strumień powietrza ochładza się, a pomieszczenie staje się chłodniejsze. Studnia lub studnia służy jako źródło wody, a grzejnik samochodowy lub stary klimatyzator działa jak wymiennik ciepła.
Ważna uwaga. W przeciwieństwie do innych domowych urządzeń, instalacja wodna działa na zasadzie grzejnika i może nie tylko chłodzić powietrze w domu, ale także je ogrzewać. Wszystko zależy od temperatury wody dostarczanej do chłodnicy.
Układ chłodzenia przepływowego składa się z 3 elementów:
- sam wymiennik ciepła;
- pompa głębinowa lub odwiertowa;
- izolowane rurociągi doprowadzające i odprowadzające wodę.
Robienie uzdatniacza wody
Procedura montażu chłodnicy jest następująca:
- Umieść i zabezpiecz grzejnik samochodowy w dogodnym miejscu.
- Poprowadź do niego rury zasilające i powrotne. Użyj adapterów i zacisków, aby połączyć się z rurami odgałęźnymi elementu.
- Zamontuj pompę w studni lub studni i podłącz do niej rurkę doprowadzającą chłodziwo do wymiennika ciepła.
- Zaizoluj rurę zasilającą, aby woda nie nagrzała się wcześniej. Nie jest konieczne izolowanie linii powrotnej.
Aby przygotować uzdatniacz wody i uruchomić go z powodzeniem, musisz rozwiązać 2 problemy: gdzie umieścić wodę i jak regulować jej przepływ, ponieważ wydajność pompy zwykle przekracza zapotrzebowanie. Proponujemy rozwiązanie problemu zrzutu wody na następujące sposoby:
- zbierać w zbiorniku, z którego ogród jest nawadniany;
- przenieść do innej studni, tak jak robi to pompa ciepła woda-woda;
- zorganizować zamkniętą pętlę cyrkulacyjną z drugim wymiennikiem ciepła zanurzonym na dnie studni.
Na przykład. Uprawianych roślin nie zaleca się podlewać zimną wodą. Dlatego zabijesz dwa ptaki jednym kamieniem, jeśli najpierw podgrzejesz dobrze wodę w chłodnicy - chłodnicy powietrza.
Aby zmniejszyć wydajność pompy, musisz kontrolować prędkość obrotową silnika, co jest niemożliwe bez przetwornicy częstotliwości (w przeciwnym razie falownika), co kosztuje sporo grosza. Wszelkie autotransformatory i inne pojęcia nie są dobre - po prostu „wkładasz” silnik elektryczny zespołu pompowego. Bez kupowania drogiego sprzętu problem rozwiązuje się w następujący sposób:
- w przypadku studni o głębokości do 10 m można zastosować pompę obiegową do podgrzania odpowiedniej wydajności;
- możliwe jest ograniczenie przepływu wody do chłodnicy za pomocą zaworu obejściowego, który zrzuca jej część z powrotem do studni. Przykład uzdatniacza wody pokazano na następnym filmie:
Plusy i minusy systemu przepływu
Krótko o pozytywnych punktach:
- klimatyzacja może zarówno ogrzewać, jak i chłodzić pomieszczenie;
- konstrukcja jest prosta w porównaniu do fabrycznego systemu podziału;
- nawet jeśli musisz kupić pompę i rury, koszty produkcji będą niskie.
Wymieniliśmy już niektóre negatywne aspekty i sposoby ich eliminacji - trudności z regulacją dostaw i problem z odprowadzaniem wody. Jest jeszcze jedna wada: korzystanie z systemu w mieszkaniu (nie ma źródła zimnej wody) lub w samochodzie jest nierealne z oczywistych powodów.
Na przykład. Najprostszą wersję lodówki można jeszcze dostosować w mieszkaniu. Jest to wentylator domowy, na którego ruszcie znajduje się cewka wykonana z miedzianej rurki, przez którą przepływa woda. Jedyne pytanie dotyczy tego, skąd wziąć tak zimną wodę i ile zapłacić za nią na blacie, jeśli zostanie pobrana z kranu.
Wniosek. Domowy klimatyzator - grzejnik na wodzie - konstrukcja jest całkiem opłacalna. Jeśli chcesz, możesz zrobić przyzwoitą chłodnicę do prywatnego domu, pod warunkiem, że strona ma studnię z wodami gruntowymi o dopuszczalnej temperaturze.
Czy można zrobić klimatyzację ze starej lodówki?
Absolutnie utopijny pomysł.Wszystkie materiały opublikowane w rosyjskojęzycznym Internecie opisują ten sam film, w którym osoba próbuje zbudować zamrażarkę na grzyby z dwóch lodówek. Ponadto wynik tej czynności nie jest znany, ponieważ materiał wideo jest niekompletny. Wyobraźmy sobie, jak powinno to wyglądać:
- Oba wymienniki ciepła są starannie odcinane z lodówki bez odłączania się od sprężarki, w przeciwnym razie freon zniknie i będziesz musiał zapłacić za tankowanie.
- Kompresor ze skraplaczem jest przenoszony na zewnątrz pomieszczenia, a parownik (poprzednia zamrażarka) jest zainstalowany w pomieszczeniu. Musisz dołączyć do niego wentylator do dmuchania.
- Czujnik w pełnym wymiarze czasu i moduł sterujący skonfigurowane na temperaturę wyłączenia sprężarki wynoszącą minus 3–6 ° C będą musiały zostać wyrzucone i wymienione na inne elementy poprzez podłączenie urządzeń za pośrednictwem przekaźnika. W przeciwnym razie sprężarka nigdy się nie zatrzyma i nie zepsuje po 100-200 godzinach ciągłej pracy.
Odrzućmy wszystkie szczegóły techniczne (nie ten tryb działania, inną markę freonu itd.) I wyobraźmy sobie, że udało ci się złożyć ten obwód. Maksymalna moc chłodnicza takich urządzeń wynosi nie więcej niż 400 W lub 0,4 kW. Zgrubne obliczenia pokazują, że to wystarczy na pomieszczenie o powierzchni 4 m². Jest to w teorii, ale w praktyce wyjdzie jeszcze mniej.
Wniosek. Jeśli należysz do szlachetnego plemienia entuzjastów i eksperymentatorów, możesz spróbować zrobić klimatyzację z lodówki. Ale wydasz o wiele więcej pracy niż przeziębienie.
Chłodzenie Peltiera
Wykorzystanie tych części do montażu domowej klimatyzatora jest kwestią sporną. Chodzi o zużycie energii przez elementy Peltiera (inaczej - konwertory termoelektryczne), nieporównywalne z ilością produkowanego zimna. Na zewnątrz wyglądają jak płyty z 2 drutami, gdy są podłączone do prądu, jedna powierzchnia elementu wytwarza ciepło, a druga - zimno.
Jak rzemieślnicy i entuzjaści samochodów - entuzjaści szukający komfortu:
- Kup od 4 do 8 elementów Peltiera i zamontuj je „gorącą” stroną na żebrowanym grzejniku aluminiowym.
- Zainstaluj ten grzejnik, aby był chłodzony powietrzem ulicznym.
- Chłodnica z komputera jest przymocowana do „zimnej” strony konwerterów, dzięki czemu dostarcza powietrze z pomieszczenia do płyty.
Uwaga. W celu lepszego przenoszenia ciepła element jest pokryty pastą termiczną („gorącą” powierzchnię) przed zainstalowaniem na grzejniku.
Wniosek
Po wdrożeniu nie wszystkie pomysły dają pozytywny wynik. Po wykonaniu klimatyzacji do domu lub samochodu z improwizowanych materiałów, jest mało prawdopodobne, aby osiągnąć wydajność porównywalną do pęknięć. Z drugiej strony niektóre konstrukcje są dość funkcjonalne, choć niezbyt wygodne w obsłudze. Będą przydatne jako tymczasowe rozwiązanie problemu, podczas gdy nie ma sposobu na zakup i instalację konwencjonalnego klimatyzatora.