Ali lahko domači hladilnik zraka postane alternativa sodobnim split sistemom? Konec koncev, hladilniki, ki ustvarjajo udobno mikroklimo v hiši, stojijo skupaj z vgradnjo veliko denarja in so cenovno dostopni ne za vsakogar. Zato domači obrtniki - obrtniki poskušajo težavo rešiti poceni in jezno, izumljajo vse vrste hladilnih enot. Naš cilj je preučiti vse možnosti oblikovanja, izbrati najustreznejše in povedati, kako narediti delujočo klimatsko napravo, ki jo naredite sami, za vaš dom ali avto. In da bi ocenili zapletenost naloge, predlagamo, da najprej razmislimo ...
Načelo delovanja sistema razdeljevanja gospodinjstev
Klimatska naprava je zapleten gospodinjski aparat, ki deluje na principu prenosa toplote iz enega kraja v drugega: poleti - iz stanovanja na ulico, pozimi - iz okolja v hišo. Za prenos toplote se uporablja zanimiva snov - freon, ki lahko zavre in se pri negativni temperaturi spremeni v plin.
Za referenco. Freon, ki kroži v tokokrogih hladilnikov, se imenuje hladilno sredstvo ali delovna tekočina. Ključna točka je njegovo izhlapevanje in kondenzacija, med katerim se toplotna energija v velikih količinah absorbira in sprošča.
Domači split sistem deluje v skladu s cikličnim algoritmom:
- Najprej hladilno sredstvo v tekočem stanju vstopi v toplotni izmenjevalec notranje enote klimatske naprave (uparjalnika), ki ga izpihuje centrifugalni ventilator. Tu pride do izhlapevanja freona, zaradi česar se pretok zraka v prostoru močno ohladi.
- Nadalje plin skozi bakreno cev vstopi v kompresor in dvigne svoj tlak na določeno vrednost. Naloga je, da se delovna tekočina kondenzira na ulici, kjer je temperatura zraka celo višja kot v zaprtih prostorih.
- Po kompresorju plinasti freon prehaja skozi radiator zunanje enote (kondenzator). Velik aksialni ventilator poganja tok zraka skozi rebra, hladilno sredstvo pa spet preide v tekočo fazo in oddaja sobno toploto na zunanjo stran.
- Na zadnji stopnji se tlak tekoče delovne tekočine zmanjša zaradi prehoda skozi ekspanzijski (dušilni) ventil. Zdaj je freon spet pripravljen na absorpcijo toplote in se premakne v notranjo enoto, cikel se znova ponovi.
Opomba. V procesu dela se na obeh izmenjevalnikih toplote pojavi veliko kondenzata in ga je treba peljati na ulico ali v kanalizacijo. Da bi split sistem prešel na ogrevanje hiše, se freon začne v nasprotni smeri in radiatorji se funkcionalno zamenjajo.
Elektronska krmilna enota (ECU), ki sprejema signale različnih senzorjev, je odgovorna za vzdrževanje sobne temperature in tlaka hladilnega sredstva v sistemu. Avtomobilska klimatska naprava deluje po istem principu, uparjalnik je vgrajen v sistem prezračevanja potniške kabine, kondenzator pa je nameščen v bližini standardnega radiatorja hladilnega sistema.
Zdaj razumete, da naredite klimatsko napravo za izhlapevanje sami doma tako enostavno, kot se morda zdi. In za avto se to uresniči še težje, tukaj moraš biti mojster - hladilnik. Kot primer predlagamo ogled videoposnetka, v katerem je tak specialist v svoj avtomobil VAZ 2104 namestil gospodinjski split sistem:
Nato si oglejmo oblikovanje klimatskih naprav, ki so jih izumili obrtniki, in izpostavimo najbolj uporabne naprave, ki jih je mogoče priporočiti za izdelavo.
Preprosta domača klimatska naprava
Načelo delovanja takšnih hladilnikov je pihanje zraka v prostoru skozi predmete z negativno temperaturo.V tej vlogi se običajno uporabljajo ledeni ali hladni akumulatorji, zasnovani za posebne vreče, ki se uporabljajo za poletni prevoz izdelkov.
- hladilnik starega avtomobila z izoliranimi stenami;
- prostorne plastične steklenice za 5 l vode in več;
- škatle iz kartona ali plastike s pokrovi;
- kaniste iz polimernih materialov.
Opomba. Dovod zraka zagotavlja kateri koli ventilator majhne velikosti, na primer računalniški hladilnik.
Ta mini klimatska naprava je primerna tudi za hlajenje potniške kabine, zračni polnilnik morate pravilno priključiti na napajanje na vozilu in vnaprej založiti pravo količino ledu.
Prednosti in slabosti konstrukcije
Omeniti velja, da takšne naprave resnično poganjajo tok hladnega zraka v sobo. Poleg tega so preproste klimatske naprave pravzaprav narejene iz improviziranih materialov, katerih cena se nagiba na nič. Največ, za kar morate porabiti denar, je aksialni ventilator, če ga ne najdemo v gospodinjstvu.
Žal pomanjkljivosti prečrtajo vse prednosti hladilnika:
- Ne glede na to, koliko ledu damo v komoro, v vročini ne bo dovolj dolgo, zato morate stalno zamrzovati novo vodo.
- Medtem ko eno sobo hladite, naslednjo ogrevate hladilnik, kjer se naredi led. Plus povečuje porabo energije.
- Trajanje enote v avtomobilu je odvisno od zaloge ledu, ki ga vzamete s seboj.
- Zrak, ki gre skozi led, je delno navlažen. Čez nekaj časa se bo soba prenasičena z vlago, zaradi česar se počutite še slabše kot pred vplivi toplote.
Namig. Prekomernemu vlaženju se lahko izognemo, če namesto ledu uporabimo akumulatorje mraza, ki se ne topijo in ne pretvorijo v vodo. Za nadzor in vzdrževanje optimalne ravni vlage obstajajo tudi drugi gospodinjski aparati.
Zaključek. Zgoraj izdelane klimatske naprave, ki so opisane zgoraj, se lahko štejejo za učinkovite. V brezupnih razmerah vam lahko pomagajo, vendar je delovanje hladilnika precej težavno.
Koliko ledu je dovolj v komori
Če želite odgovoriti na to vprašanje, izračunamo, koliko mraza bo sprostilo 1 kg ledu, ko se segreje iz temperature zamrzovanja od -6 ° C do +20 ° C. Za to uporabimo formulo za izračun toplote glede na specifično toploto.
Izvesti morate 4 dejanja:
- Upoštevamo vrnitev mraza med taljenjem ledu: Q = 1 kg x 2,06 kJ / kg ° C x (0 ° C - 6 ° C) = –12,36 kJ.
- Najdemo referenčno vrednost energije, ki se sprošča med taljenjem ledu - 335 kJ.
- Izračunamo, koliko hladne vode bo preneslo ob segrevanju: Q = 1 kg x 4,187 kJ / kg ° C x (0 ° C - 20 ° C) = –83,74 kJ.
- Dodajte rezultate in dobite -431,1 kJ ali 119,75 vata.
Opomba. Rezultati izračunov mraza v fiziki dobimo tudi z znakom minus, to je naravno.
Tudi če zmrznete led do temperature minus 15 ° C, verjetno ne boste dobili več kot 150 W mraza z 1 kg. To pomeni, da bo za intenzivno hlajenje 3 x 3 m prostora s toploto nad 30 stopinj treba enemu 20-30 minut v improvizirano klimatsko napravo dodati 1 kg ledu in toliko zamrzniti. V praksi bo pretok nižji, če ste zadovoljni s sprejemljivo temperaturo zraka 25–28 ° S.
Kako sestaviti hladilnik zraka
Mini klimatska naprava za dom ali avto je narejena na naslednji način:
- Na strani rezervoarja izrežite luknjo, ki je enaka velikosti delovnega preseka ventilatorja.
- Hladilnik privijte z vijaki ali nataknite majhne vijake.
- Naredite drugo luknjo za izhod iz ohlajenega potoka. Druga možnost je, da na vrat steklenice ali kanistra postavite valovito plastično cev. Naprava je pripravljena.
Namig. Z vidika delovanja je bolje uporabiti škatlo z odstranljivim pokrovom, saj je v njej bolj priročno vstaviti ledene ali hladne akumulatorje.
Vodna hladilna enota
Ideja je preprosta in hkrati učinkovita: hladna voda se črpa skozi toplotni izmenjevalec z ventilatorjem, ki se nahaja v zaprtih prostorih. Ker njegova temperatura znaša 5-10 ° C, se pretok zraka ohladi in prostor postane hladnejši. Vodnjak ali vodnjak služi kot vir vode, radiator iz avtomobila ali stare klimatske naprave pa deluje kot izmenjevalec toplote.
Pomembno obvestilo. V nasprotju z drugimi domačimi enotami vodna napeljava deluje na principu grelca in ne more samo hladiti zraka v hiši, temveč ga tudi ogrevati. Vse je odvisno od temperature vode, ki je v notranjosti radiatorja.
Pretočni hladilni sistem je sestavljen iz 3 elementov:
- sam izmenjevalec toplote;
- potopna ali vrtinska črpalka;
- izolirani vodovodi za dovod in odvajanje.
Izdelava klimatske naprave za vodo
Postopek sestavljanja hladilnika je naslednji:
- Postavite in pritrdite avtomobilski radiator na priročno mesto.
- Usmerite dovodne cevi in do njih. Uporabite adapterje in spone, da se povežete s podružnicami elementa.
- Črpalko namestite v vrtino ali vrtino in nanjo priključite cev za dovod hladilne tekočine.
- Dovodno cev izolirajte tako, da se voda pred časom ne segreva. Povratne črte ni potrebno izolirati.
Če želite narediti vodno napravo in jo zagnati uspešno, morate rešiti dve težavi: kam naliti vodo in kako uravnavati njen pretok, ker delovanje črpalke običajno presega potrebe. Predlagamo, da problem odvajanja vode rešimo na naslednje načine:
- zbrati v hranilniku, od koder se namaka vrt;
- prestavite v drugo vrtino, kot to počne toplotna črpalka voda / voda;
- organizirajte zaprto krožno zanko z drugim izmenjevalnikom toplote, potopljenim na dnu vodnjaka.
Za referenco. Gojene rastline ni priporočljivo zalivati s hladno vodo. Zato boste z enim kamnom ubili dve ptici, če boste najprej dobro ogreli vodo v radiatorju - hladilniku zraka.
Če želite zmanjšati zmogljivost črpalke, morate nadzirati hitrost motorja, kar je nemogoče brez frekvenčnega pretvornika (sicer pretvornika), kar vas bo stalo kar dober peni. Kakršni koli avtotransformatorji in drugi pojmi niso dobri - zato samo "postavite" električni motor črpalke. Brez nakupa drage opreme se težava reši na naslednji način:
- za vrtino do 10 m globoko lahko obtočno črpalko uporabimo za ogrevanje ustrezne zmogljivosti;
- možno je omejiti pretok vode v radiator z uporabo obvodnega ventila, ki del njega vrže nazaj v vodnjak. Primer klimatske naprave je prikazan v naslednjem videoposnetku:
Prednosti in slabosti pretočnega sistema
Na kratko o pozitivnih točkah:
- klimatska naprava lahko ogreva in hladi prostor;
- zasnova je v primerjavi s tovarniško razdeljenim sistemom preprosta;
- tudi če morate kupiti črpalko in cevi, bodo stroški izdelave nizki.
Našteli smo že nekaj negativnih vidikov in načinov njihovega odpravljanja - težave pri uravnavanju oskrbe in problem odvajanja vode. Obstaja še ena pomanjkljivost: neresnično je uporabljati sistem v stanovanju (vira hladne vode ni) ali v avtomobilu iz očitnih razlogov.
Za referenco. Najpreprostejšo različico hladilnika je še vedno mogoče prilagoditi v stanovanju. Gre za gospodinjski ventilator, na rešetki katerega je tuljava iz bakrene cevi, skozi katero teče voda. Vprašanje je le, kje dobiti tako hladno vodo in koliko plačati za njo na pultu, če jo vzamemo iz vodne pipe.
Zaključek. Domača klimatska naprava - grelec na vodi - je dizajn povsem izvedljiv. Če želite, lahko naredite spodoben hladilnik za zasebno hišo, pod pogojem, da ima mesto vodnjak s podzemno vodo sprejemljive temperature.
Ali je mogoče iz starega hladilnika narediti klimatsko napravo
Popolnoma utopična ideja.Vsi materiali, objavljeni na ruskem jeziku, opisujejo isti video, kjer človek poskuša zamrzovati gobe iz dveh hladilnikov. Poleg tega rezultat tega dejanja ni znan, ker je video gradivo nepopolno. Predstavljajmo si, kako bi moralo izgledati:
- Oba toplotna izmenjevalnika sta previdno odrezana iz hladilnika, ne da bi se odklopili od kompresorja, sicer bo freon izginil in morali boste plačati za dolivanje goriva.
- Kompresor s kondenzatorjem vzamemo iz prostora, v sobi pa je nameščen uparjalnik (bivši zamrzovalnik). Na pipo morate nanj pritrditi ventilator.
- Senzor za polni delovni čas in krmilna enota, ki sta konfigurirana za temperaturo izklopa kompresorja minus 3-6 ° C, bo treba zavreči in zamenjati z drugimi elementi, če enote povežete prek releja. V nasprotnem primeru se kompresor po 100-200 urah neprekinjenega delovanja ne bo nikoli ustavil in zlomil.
Zapustimo vse tehnične podrobnosti (ne ta način delovanja, drugačna znamka freona in podobno) in si predstavljajmo, da vam je uspelo sestaviti to vezje. Največja hladilna moč takšnih enot ne presega 400 W ali 0,4 kW. Grobi izračun kaže, da je to dovolj za sobo 4 m². To je v teoriji, v praksi pa bo še manj.
Zaključek. Če spadate v plemenito pleme navdušencev in eksperimentalcev, lahko poskusite klimatsko napravo iz hladilnika. Vendar boste porabili veliko več dela kot prehlad.
Peltierjevo hlajenje
Uporaba teh delov za sestavljanje domače klimatske naprave je sporna. Gre za porabo energije Peltierjevih elementov (sicer - termoelektričnih pretvornikov), neprimerljive s količino proizvedene hladne energije. Navzven so videti kot plošče z dvema žicama, ko je električna energija priključena, ena površina elementa ustvarja toploto, druga pa hladno.
Kako domači obrtniki in avtomobilski navdušenci - navdušenci, ki iščejo udobje:
- Kupite od 4 do 8 elementov Peltier in jih pritrdite z "vročo" stranjo na radiator z aluminijastim radiatorjem.
- Ta radiator namestite tako, da ga hladi ulični zrak.
- Hladilnik iz računalnika je pritrjen na "hladno" stran pretvornikov, tako da dovaja prostor za zrak na ploščo.
Opomba. Za boljši prenos toplote je element pred namestitvijo na radiator prevlečen s termično pasto ("vroča" površina).
Sklep
Vse ideje, ki se izvajajo, dajo pozitiven rezultat. Ko ste napravili klimatsko napravo za dom ali avto iz improviziranih materialov, verjetno ne boste dosegli učinkovitosti, primerljive z razcepi. Po drugi strani so nekateri dizajni precej funkcionalni, čeprav niso zelo priročni pri delovanju. Koristili vam bodo kot začasna rešitev težave, medtem ko ni mogoče kupiti in namestiti običajne klimatske naprave.