Može li domaći hladnjak zraka postati alternativa modernim split sustavima? Uostalom, hladnjaci koji stvaraju ugodnu mikroklimu u kući, stoje zajedno s ugradnjom puno novca i pristupačni su ne svima. Stoga domaći obrtnici - majstori pokušavaju problem riješiti jeftino i ljutito izmišljajući sve vrste rashladnih jedinica. Naš je cilj razmotriti sve mogućnosti dizajna, odabrati najprikladnije i reći nam kako napraviti radni klima uređaj vlastitim rukama za vaš dom ili automobil. A da bismo procijenili složenost zadatka, predlažemo da prvo razradimo ...
Načelo djelovanja sustava razdvajanja u domaćinstvu
Klimatizacija je složeni kućanski aparat koji radi na principu prijenosa topline s jednog mjesta na drugo: ljeti - iz stana na ulicu, zimi - iz okoliša u kuću. Za prijenos topline koristi se zanimljiva tvar - freon, koji se može zagrijati i pretvoriti u plin pri negativnoj temperaturi.
Za referencu. Freon koji kruži krugovima rashladnih strojeva naziva se rashladnim sredstvom ili radnom tekućinom. Ključna točka je njegovo isparavanje i kondenzacija, tijekom kojeg se toplinska energija apsorbira i oslobađa u velikim količinama.
Kućni split sustav radi u skladu s cikličkim algoritmom:
- Prvo, rashladno sredstvo u tekućem stanju ulazi u izmjenjivač topline unutarnje jedinice klima uređaja (isparivača), koji se uparava centrifugalnim ventilatorom. Ovdje dolazi do isparavanja freona, zbog čega se protok sobnog zraka oštro hladi.
- Nadalje, plin kroz bakrenu cijev ulazi u kompresor, podižući svoj tlak do određene vrijednosti. Zadatak je da se radna tekućina kondenzira na ulici, gdje je temperatura zraka čak i viša nego u zatvorenom.
- Nakon kompresora plinoviti freon prolazi kroz radijator vanjske jedinice (kondenzatora). Veliki aksijalni ventilator provodi struju zraka kroz svoja rebra, a rashladno sredstvo ponovo prelazi u tekuću fazu, odajući sobnu toplinu izvana.
- U posljednjoj fazi, tlak radne tekućine opada zbog prolaska kroz ekspanzijski (leptirasti) ventil. Sada je freon ponovno spreman za apsorpciju topline i kreće se u unutarnju jedinicu, ciklus se ponavlja.
Bilješka. U procesu rada, puno se kondenzata pojavljuje na oba izmjenjivača topline i treba ga odvesti na ulicu ili u kanalizaciju. Da bi se split sustav prebacio na grijanje kuće, freon kreće u suprotnom smjeru, a radijatori se funkcionalno zamjenjuju.
Elektronička upravljačka jedinica (ECU) koja prima signale različitih senzora odgovorna je za održavanje sobne temperature i tlaka rashladnog sredstva u sustavu. Automobilski klima uređaj radi na istom principu, isparivač je integriran u sustav ventilacije putničkog prostora, a kondenzator je instaliran u blizini standardnog radijatora rashladnog sustava.
Sada vam je jasno da sami napraviti klima uređaj s isparivačem kod kuće nije tako lako kao što se možda čini. A za automobil se to ostvaruje još teže, ovdje trebate biti majstor - hladnjak. Kao primjer, predlažemo gledanje videa u kojem je takav specijalist instalirao kućni split sustav u svom automobilu VAZ 2104:
Dalje, pogledajmo dizajn klima uređaja koji su izmislili zanatlije i istaknimo najviše izvedive uređaje koji se mogu preporučiti za izradu.
Jednostavna domaća klimatizacija
Princip rada takvih hladnjaka je puhanje zraka u zatvorenom prostoru kroz predmete s negativnom temperaturom.U tom svojstvu se obično koriste ledeni ili hladni akumulatori, dizajnirani za posebne vrećice koje se koriste za ljetni prijevoz proizvoda.
- hladnjak starog automobila s izoliranim zidovima;
- prostrane plastične boce za 5 l vode i više;
- kutije od kartona ili plastike s poklopcima;
- kanistere izrađene od polimernih materijala.
Bilješka. Dovod zraka osigurava svaki ventilator male veličine, na primjer, hladnjak računala.
Ovaj mini klima uređaj prikladan je i za hlađenje putničkog prostora, samo trebate pravilno spojiti zračni punjač na ugrađeno napajanje i spremiti pravu količinu leda unaprijed.
Prednosti i nedostaci konstrukcije
Znakovito je da takvi uređaji dovode do protoka hladnog zraka u sobu. Osim toga, jednostavni klima uređaji zapravo su izrađeni od improviziranih materijala, čija cijena teži nuli. Aksialni ventilator, ako ga nema u domaćinstvu, može maksimalno potrošiti novac.
Nažalost, nedostaci precrtavaju sve prednosti hladnjaka:
- Bez obzira koliko leda stavljeno u komoru, dugo ga neće biti dovoljno na vrućini, pa morate stalno zamrzavati novu vodu.
- Dok ste hladili jednu sobu, sljedeću grijajte hladnjakom, gdje se pravi led. Plus povećava potrošnju energije.
- Trajanje jedinice u automobilu ovisi o opskrbi ledom koji ste ponijeli sa sobom.
- Zrak koji prolazi kroz led je djelomično vlažan. Nakon nekog vremena, soba će postati zasićena vlagom, zbog čega se osjećate još gore nego od utjecaja topline.
Savjet. Prekomjerno vlaženje može se izbjeći ako se umjesto leda koriste akumulatori hladnoće koji se ne tope i ne pretvaraju u vodu. A za kontrolu i održavanje optimalne razine vlage postoje i drugi kućanski aparati.
Zaključak. Gore proizvedeni klima uređaji mogu se smatrati učinkovitim. Oni vam mogu pomoći u beznadnoj situaciji, ali rad hladnjaka je prilično problematičan.
Koliko je leda dovoljno u komori
Da bismo odgovorili na ovo pitanje, izračunali smo koliko će hladnoće otpustiti 1 kg leda kada se zagrije od temperature smrzavanja od -6 ° C do +20 ° C. Da bismo to učinili, koristimo formulu za računanje topline ovisno o specifičnoj toplini.
Trebate izvršiti 4 radnje:
- Razmatramo povrat hladnoće tijekom taljenja leda: Q = 1 kg x 2,06 kJ / kg ° C x (0 ° C - 6 ° C) = –12,36 kJ.
- Otkrivamo referentnu vrijednost energije oslobođene tijekom topljenja leda - 335 kJ.
- Izračunavamo koliko će hladne vode prenijeti kad se zagrije: Q = 1 kg x 4,187 kJ / kg ° C x (0 ° C - 20 ° C) = –83,74 kJ.
- Dodajte rezultate i dobit ćete -431,1 kJ ili 119,75 vata.
Bilješka. Rezultati izračuna hladnoće u fizici dobivaju se i sa znakom minus, to je prirodno.
Čak i ako zamrznete led na temperaturu od minus 15 ° C, malo je vjerojatno da ćete dobiti više od 150 W hladnoće s 1 kg. To znači da ćete za intenzivno hlađenje prostorije veličine 3 x 3 m s toplinom većom od 30 stupnjeva morati dodati 1 kg leda u improvizirani klima uređaj svakih 20-30 minuta i isto toliko zamrznuti. U praksi će brzina protoka biti manja ako ste zadovoljni s podnošljivom temperaturom zraka od 25–28 ° S.
Kako sastaviti hladnjak zraka
Mini klima uređaj za dom ili automobil izrađuje se kako slijedi:
- Izrežite rupu na bočnoj strani spremnika koja je jednaka veličini radnog presjeka ventilatora.
- Vijak hladnjaka pričvrstite vijcima ili stavite male vijke.
- Napravite drugu rupu kako biste izašli iz ohlađene struje. Druga je mogućnost staviti valovitu plastičnu cijev na vrat boce ili kanistera. Uređaj je spreman.
Savjet. S gledišta rada, bolje je koristiti kutiju s pomičnim poklopcem, jer je prikladnije umetnuti u nju ledene ili hladne baterije.
Jedinica za hlađenje vodom
Ideja je jednostavna i istovremeno učinkovita: hladna voda se pumpa kroz izmjenjivač topline s ventilatorom smještenim u zatvorenom prostoru. Budući da je njegova temperatura unutar 5-10 ° C, protok zraka se hladi i soba postaje hladnija. Bunar ili bunar služe kao izvor vode, a radijator iz automobila ili stari klima uređaj djeluje kao izmjenjivač topline.
Važna obavijest. Za razliku od drugih kućnih jedinica, vodovodna instalacija radi na principu grijača i ne samo da hladi zrak u kući, već i zagrijava. Sve ovisi o temperaturi vode koja se isporučuje unutar radijatora.
Protok rashladnog sustava sastoji se od 3 elementa:
- sam izmjenjivač topline;
- potopna pumpa ili bušotina;
- izolirani cjevovodi za dovod i odvod vode.
Izrada klima uređaja
Postupak sastavljanja hladnjaka je sljedeći:
- Postavite i pričvrstite auto hladnjak na prikladno mjesto.
- Usmjerite cijevi za dovod i povratak na njega. Upotrijebite adaptere i stezaljke za spajanje na grane cijevi elementa.
- Montirajte crpku u bunar ili bunar i na nju spojite cijev za dovod rashladnog sredstva na izmjenjivač topline.
- Dovodnu cijev izolirajte tako da se voda ne zagrijava prije vremena. Povratnu crtu nije potrebno izolirati.
Da biste napravili klima uređaj i uspješno ga pokrenuli, morate riješiti 2 problema: gdje staviti vodu i kako regulirati njezin protok, jer performanse crpke obično prelaze potrebe. Predlažemo da se problem ispuštanja vode riješi na sljedeće načine:
- sakupljati u spremnik, odakle se vrt navodnjava;
- premjestiti u drugi bunar, kao što to radi toplinska pumpa voda-voda;
- organizirajte zatvorenu cirkulacijsku petlju s drugim izmjenjivačem topline uronjenim na dno bušotine.
Za referencu. Uzgojene biljke ne preporučuje se zalijevati hladnom vodom. Stoga ćete ubiti dvije ptice jednim kamenom ako prvo dobro zagrijete vodu u radijatoru - hladnjaku zraka.
Da biste smanjili performanse crpke, morate kontrolirati brzinu motora, što je nemoguće bez pretvarača frekvencije (inače pretvarača), što će vas koštati popriličnog novca. Svi autotransformatori i drugi pojmovi nisu dobri - tako da samo "stavite" elektromotor crpne jedinice. Bez kupnje skupe opreme problem se rješava na sljedeći način:
- za bušotinu do 10 m dubine, za grijanje odgovarajućeg kapaciteta može se koristiti cirkulacijska pumpa;
- moguće je ograničiti protok vode u radijatoru pomoću obilaznog ventila, koji jedan dio vraća u bunar. Primjer klima uređaja prikazan je u sljedećem videu:
Za i protiv protočnog sustava
Ukratko o pozitivnim točkama:
- klima uređaj može grijati i hladiti sobu;
- dizajn je jednostavan u usporedbi s tvorničkim podijeljenim sustavom;
- čak i ako morate kupiti crpku i cijevi, troškovi proizvodnje će biti niski.
Već smo naveli neke negativne aspekte i načine njihovog uklanjanja - poteškoće u reguliranju opskrbe i problem ispuštanja vode. Postoji još jedan nedostatak: nerealno je korištenje sustava u stanu (nema izvora hladne vode) ili u automobilu iz očitih razloga.
Za referencu. Najjednostavnija verzija hladnjaka i dalje se može prilagoditi u stanu. Riječ je o kućnom ventilatoru, na čijem se rešetki nalazi zavojnica napravljena od bakrene cijevi kroz koju teče voda. Pitanje je samo gdje dobiti toliko hladne vode i koliko platiti za nju na šalteru, ako se uzme iz slavine za vodu.
Zaključak. Domaći klima uređaj - grijač na vodi - dizajn je sasvim održiv. Ako želite, možete napraviti pristojan hladnjak za privatnu kuću, pod uvjetom da mjesto ima bunar s podzemnom vodom prihvatljive temperature.
Da li je moguće napraviti klima uređaj iz starog hladnjaka
Apsolutno utopijska ideja.Svi materijali objavljeni na ruskom govornom internetu opisuju isti videozapis, gdje osoba pokušava iz dva hladnjaka izraditi zamrzivač za gljive. Štoviše, rezultat ove akcije nije poznat, jer je video materijal nepotpun. Zamislimo kako bi to trebalo izgledati:
- Oba izmjenjivača topline pažljivo su izrezana iz hladnjaka bez isključivanja kompresora, inače će freon nestati i morat ćete platiti gorivom.
- Kompresor s kondenzatorom izvadi se iz prostorije, a u sobi se postavlja isparivač (bivši zamrzivač). Na nju trebate pričvrstiti ventilator za puhanje.
- Puni radni senzor i upravljačka jedinica konfigurirana za temperaturu isključivanja kompresora od minus 3–6 ° C morat će se odbaciti i zamijeniti drugim elementima povezivanjem jedinica putem releja. Inače, kompresor se nikada neće zaustaviti i pokvariti nakon 100-200 sati neprekidnog rada.
Odbacimo sve tehničke detalje (ne ovaj način rada, drugačiju marku freona i tako dalje) i zamislimo da ste uspjeli sastaviti ovaj krug. Maksimalna snaga hlađenja takvih jedinica nije veća od 400 W ili 0,4 kW. Grubi izračun pokazuje da je to dovoljno za sobu od 4 m². To je u teoriji, ali u praksi će izaći još manje.
Zaključak. Ako pripadate plemenitom plemenu entuzijasta i eksperimenata, onda možete pokušati napraviti klima uređaj iz hladnjaka. Ali potrošit ćete puno više rada nego prehlađivanje.
Peltierovo hlađenje
Upotreba ovih dijelova za sastavljanje domaćeg klima uređaja je osnovna stvar. Radi se o potrošnji energije Peltierovih elemenata (inače - termoelektričnih pretvarača), neusporedivih s količinom proizvedene hladnoće. Izvana izgledaju poput ploča s 2 žice, kada je spojen struja, jedna površina elementa stvara toplinu, a druga - hladno.
Kako kućni zanatlije i ljubitelji automobila - entuzijasti koji traže utjehu:
- Kupite od 4 do 8 Peltier elemenata i montirajte ih "vrućom" stranom na rebrasti aluminijski radijator.
- Ugradite ovaj radijator tako da ga hladi ulični zrak.
- Hladnjak iz računala pričvršćen je na "hladnu" stranu pretvarača, tako da on dovodi prostor u sobu do ploče.
Bilješka. Za bolji prijenos topline, element je premazan termalnom pastom ("vruće" lice) prije nego što se ugradi na radijator.
Zaključak
Nisu sve ideje, kad se provedu, daju pozitivan rezultat. Napravite klima uređaj za dom ili automobil od improviziranih materijala, malo je vjerojatno da ćete postići učinkovitost usporedivu sa šljokicama. S druge strane, neki su dizajni prilično funkcionalni, iako ne baš praktični u radu. Oni će vam biti korisni kao privremeno rješenje problema, dok ne postoji način kupnje i instaliranja konvencionalnog klima uređaja.