Môže sa domáci chladič vzduchu stať alternatívou k moderným splitovým systémom? Koniec koncov, chladničky, ktoré vytvárajú pohodlnú mikroklímu v dome, stoja spolu s inštaláciou veľkého množstva peňazí a sú dostupné nie pre každého. Preto sa domáci remeselníci - remeselníci snažia vyriešiť problém lacno a nahnevane, vymýšľať najrôznejšie chladiace jednotky. Naším cieľom je zvážiť všetky možnosti dizajnu, vybrať najvýhodnejšie a povedať nám, ako vyrobiť funkčnú klimatizačnú jednotku pre váš domov alebo auto. A s cieľom posúdiť zložitosť úlohy, navrhujeme najprv analyzovať ...
Princíp fungovania systému rozdelenia domácnosti
Klimatizácia je komplexný domáci spotrebič, ktorý pracuje na princípe prenosu tepla z jedného miesta na druhé: v lete - z bytu na ulicu, v zime - z prostredia do domu. Zaujímavá látka sa používa na prenos tepla - freónu, ktorý sa môže variť a premieňať na plyn pri negatívnej teplote.
Pre informáciu. Freón cirkulujúci v chladničkách sa nazýva chladivo alebo pracovná tekutina. Kľúčovým bodom je jeho odparovanie a kondenzácia, počas ktorých sa tepelná energia jednotlivo absorbuje a uvoľňuje vo veľkých množstvách.
Systém domáceho delenia funguje podľa cyklického algoritmu:
- Chladivo v kvapalnom stave najskôr vstupuje do výmenníka tepla vnútornej jednotky klimatizačného zariadenia (výparník), ktorý je vyfukovaný odstredivým ventilátorom. Tu dochádza k odparovaniu freónu, vďaka čomu je prúd vzduchu v miestnosti prudko ochladený.
- Ďalej plyn do medenej rúrky vstupuje do kompresora, čím zvyšuje jeho tlak na určitú hodnotu. Úlohou je zaistiť kondenzáciu pracovnej tekutiny na ulici, kde je teplota vzduchu ešte vyššia ako vo vnútri.
- Za kompresorom prechádza plynný freón chladičom vonkajšej jednotky (kondenzátor). Veľký axiálny ventilátor poháňa cez rebrá prúd vzduchu a chladivo opäť prechádza do kvapalnej fázy, čím vonku odovzdáva teplo v miestnosti.
- V poslednom stupni sa tlak tekutej pracovnej tekutiny znižuje v dôsledku priechodu expanzným (škrtiacim) ventilom. Teraz je freón opäť pripravený na absorpciu tepla a presúva sa do vnútornej jednotky, cyklus sa opakuje znova.
Poznámka. V priebehu práce sa na oboch výmenníkoch tepla objavuje veľké množstvo kondenzátu a musí sa odvádzať na ulicu alebo do kanalizácie. Aby sa rozdelený systém mohol prepnúť na vykurovanie domu, freón sa začína opačným smerom a radiátory sa funkčne vymieňajú.
Elektronická riadiaca jednotka (ECU), ktorá prijíma signály od rôznych snímačov, je zodpovedná za udržiavanie teploty miestnosti a tlaku chladiva v systéme. Klimatizácia automobilu pracuje na rovnakom princípe, výparník je integrovaný do vetracieho systému priestoru pre cestujúcich a kondenzátor je inštalovaný v blízkosti štandardného chladiča chladiaceho systému.
Teraz chápete, že samotná príprava klimatizačného zariadenia s odparovaním nie je také ľahké, ako by sa mohlo zdať. A pre auto je to realizované ešte ťažšie, tu musíte byť majster - chladnička. Ako príklad odporúčame pozerať video, kde takýto špecialista nainštaloval do svojho vozidla VAZ 2104 split systém pre domácnosť:
Ďalej sa pozrime na návrh klimatizačných zariadení, ktoré vynašli remeselníci, a vyzdvihneme najspracovateľnejšie zariadenia, ktoré je možné odporučiť na výrobu.
Jednoduchá domáca klimatizácia
Princíp činnosti takýchto chladičov je fúkanie vzduchu z miestnosti cez objekty so zápornou teplotou.Pri tejto kapacite sa zvyčajne používajú akumulátory ľadu alebo chladu určené pre špeciálne vrecká používané na letnú prepravu výrobkov.
- stará chladnička s izolovanými stenami;
- priestranné plastové fľaše na 5 l vody a viac;
- škatule vyrobené z lepenky alebo plastu s vekom;
- kanistre vyrobené z polymérnych materiálov.
Poznámka. Prívod vzduchu je zabezpečený akýmkoľvek malým ventilátorom, napríklad počítačovým chladičom.
Táto mini klimatizačná jednotka je tiež vhodná na chladenie priestoru pre cestujúcich. Stačí len správne pripojiť vzduchový kompresor k palubnému zdroju energie a vopred zásobiť správne množstvo ľadu.
Výhody a nevýhody konštrukcie
Je pozoruhodné, že takéto zariadenia skutočne riadia prúdenie studeného vzduchu do miestnosti. Jednoduché klimatizačné zariadenia sa navyše vyrábajú z improvizovaných materiálov, ktorých cena býva nulová. Maximum, na ktoré musíte minúť peniaze, je axiálny ventilátor, ak sa nenájde v domácnosti.
Chyby však bohužiaľ prekrývajú všetky výhody chladiča:
- Bez ohľadu na to, koľko ľadu sa vloží do komory, nebude to stačiť na dlhú dobu v ohni, takže musíte neustále zmrazovať novú vodu.
- Počas chladenia jednej miestnosti je ďalšia vykurovaná chladničkou, kde sa vyrába ľad. Plus zvyšuje spotrebu energie.
- Trvanie jednotky v aute závisí od dodania ľadu, ktorý ste si vzali so sebou.
- Vzduch prechádzajúci ľadom je čiastočne zvlhčený. Po určitom čase bude miestnosť presýtená vlhkosťou, vďaka ktorej sa budete cítiť ešte horšie ako v dôsledku pôsobenia tepla.
Tip. Ak sa namiesto ľadu použijú studené akumulátory, ktoré sa neroztopia a nezmenia sa na vodu, dá sa vyhnúť nadmernému zvlhčovaniu. Na reguláciu a udržiavanie optimálnej úrovne vlhkosti existujú ďalšie domáce spotrebiče.
Záver. Samostatne vyrábané klimatizačné zariadenia opísané vyššie sa môžu považovať za účinné. Môžu vám pomôcť v beznádejnej situácii, ale prevádzka chladiča je dosť problematická.
Koľko ľadu je dosť v komore
Na zodpovedanie tejto otázky vypočítame, koľko chladu uvoľní 1 kg ľadu pri zahriatí z teploty mrazu -6 ° C na +20 ° C. Aby sme to dosiahli, používame vzorec na výpočet tepla v závislosti od špecifického tepla.
Musíte vykonať 4 akcie:
- Zohľadňujeme návrat chladu počas topenia ľadu: Q = 1 kg x 2,06 kJ / kg ° C x (0 ° C - 6 ° C) = –12,36 kJ.
- Nájdeme referenčnú hodnotu energie uvoľnenej počas topenia ľadu - 335 kJ.
- Vypočítame, koľko studenej vody sa pri zahrievaní prenesie: Q = 1 kg x 4,187 kJ / kg ° C x (0 ° C - 20 ° C) = –83,74 kJ.
- Pridajte výsledky a získajte -431,1 kJ alebo 11,75 wattov.
Poznámka. Výsledky výpočtov chladu vo fyzike sa tiež získavajú so znamienkom mínus, to je prirodzené.
Aj keď mrazíte ľad na teplotu -15 ° C, pravdepodobne nebudete mať viac ako 150 W chladu s 1 kg. To znamená, že na intenzívne chladenie miestnosti s rozmermi 3 x 3 m s teplom vyšším ako 30 stupňov bude potrebné do domáceho klimatizačného zariadenia pridať každých 20 až 30 minút 1 kg ľadu a zmraziť rovnaké množstvo. V praxi bude prietok nižší, ak ste spokojní s prijateľnou teplotou vzduchu 25–28 ° C.
Ako zostaviť vzduchový chladič
Mini klimatizácia pre domácnosť alebo auto sa vyrába takto:
- Vyrežte otvor na bočnej strane nádrže, ktorý má rovnakú veľkosť ako pracovný prierez ventilátora.
- Zaskrutkujte chladič skrutkami alebo nasaďte malé skrutky.
- Vytvorte druhú dieru, aby ste opustili ochladený prúd. Ďalšou možnosťou je umiestniť vlnitú plastovú trubicu na hrdlo fľaše alebo nádoby. Zariadenie je pripravené.
Tip. Z hľadiska prevádzky je lepšie používať krabičku s odnímateľným vekom, pretože je vhodnejšie do nej vkladať ľadové alebo studené akumulátory.
Vodná chladiaca jednotka
Myšlienka je jednoduchá a efektívna súčasne: studená voda sa čerpá cez výmenník tepla s ventilátorom umiestneným vo vnútri. Pretože jeho teplota leží v rozmedzí 5 - 10 ° C, prúdenie vzduchu sa ochladzuje a miestnosť sa stáva chladnejšou. Studňa alebo studňa slúži ako zdroj vody a ako výmenník tepla slúži radiátor z automobilu alebo zo starej klimatizácie.
Dôležitá poznámka. Na rozdiel od iných domácich jednotiek vodovodné zariadenie funguje na princípe ohrievača a dokáže nielen chladiť vzduch v dome, ale tiež ho zohrieva. Všetko záleží na teplote vody dodávanej do chladiča.
Prietokový chladiaci systém sa skladá z 3 prvkov:
- samotný výmenník tepla;
- ponorné alebo vrtné čerpadlo;
- izolované potrubia na prívod a odvod vody.
Vytvorenie kondicionéra vody
Postup montáže chladiča je nasledujúci:
- Umiestnite a zaistite chladič auta na vhodnom mieste.
- Nasmerujte prívodné a spätné potrubie. Na pripojenie k odbočkovým rúrkam prvku použite adaptéry a svorky.
- Namontujte čerpadlo do studne alebo studne a pripojte k nemu výmenník tepla prívodné potrubie chladiva.
- Izolujte prívodné potrubie tak, aby sa voda vopred nezohriala. Spätné vedenie nie je potrebné izolovať.
Ak chcete urobiť kondicionér vody a úspešne ho spustiť, musíte vyriešiť 2 problémy: kam dať vodu a ako regulovať jej prietok, pretože výkon čerpadla zvyčajne presahuje potrebu. Navrhujeme vyriešiť problém vypúšťania vody nasledujúcimi spôsobmi:
- zbierať do skladovacej nádrže, odkiaľ je záhrada zavlažovaná;
- prenos do inej studne, ako to robí tepelné čerpadlo voda-voda;
- usporiadať uzavretú cirkulačnú slučku s druhým výmenníkom tepla ponoreným na dne studne.
Pre informáciu. Kultivované rastliny sa neodporúčajú zalievať studenou vodou. Z tohto dôvodu zabijete dva vtáky jedným kameňom, ak najprv v chladiči najskôr zohrejete vodu - vzduchový chladič.
Aby ste znížili výkon pumpy, musíte ovládať otáčky motora, čo nie je možné bez meniča frekvencie (v opačnom prípade meniča), čo vás bude stáť dosť cent. Akékoľvek autotransformátory a iné pojmy nie sú dobré - takže jednoducho „vložíte“ elektrický motor čerpacej jednotky. Bez zakúpenia drahého zariadenia je problém vyriešený nasledovne:
- v prípade studne do hĺbky 10 m sa môže na zahriatie príslušnej kapacity použiť obehové čerpadlo;
- je možné obmedziť prietok vody do radiátora pomocou obtokového ventilu, ktorý časť vody odvádza späť do studne. Príklad kondicionéra vody je uvedený v nasledujúcom videu:
Výhody a nevýhody systému toku
Stručne o pozitívnych bodoch:
- klimatizácia je schopná vykurovať a chladiť miestnosť;
- Konštrukcia je jednoduchá v porovnaní so systémom rozdeľovania z výroby;
- aj keď budete musieť kúpiť čerpadlo a potrubie, výrobné náklady budú nízke.
Už sme uviedli niektoré negatívne aspekty a spôsoby ich odstránenia - ťažkosti s reguláciou dodávok a problém s vypúšťaním vody. Ďalšou nevýhodou je, že je nereálne používať systém v byte (nie je tam zdroj studenej vody) alebo v aute zo zrejmých dôvodov.
Pre informáciu. Najjednoduchšiu verziu chladiča je možné v byte ešte prispôsobiť. Je to domáci fanúšik, na ktorého rošte je cievka vyrobená z medenej trubice, cez ktorú preteká voda. Jedinou otázkou je, kde získať tak studenú vodu a koľko za ňu zaplatiť na pulte, ak ju vezmete z vodovodného kohútika.
Záver. Domáce klimatizácia - ohrievač vzduchu na vode - dizajn je celkom životaschopný. Ak si želáte, môžete si urobiť dobrý chladič pre súkromný dom za predpokladu, že stránka má studňu s prijateľnou teplotou podzemnej vody.
Je možné vyrobiť klimatizáciu zo starej chladničky
Absolútne utopický nápad.Všetky materiály uverejnené na rusky hovoriacom internete opisujú to isté video, kde sa človek pokúša z dvoch chladničiek postaviť mrazák na huby. Navyše výsledok tejto akcie nie je známy, pretože video materiál je neúplný. Predstavme si, ako by to malo vyzerať:
- Oba výmenníky tepla sú dôkladne vyrezané z chladničky bez odpojenia od kompresora, inak freón zmizne a budete musieť zaplatiť za doplnenie paliva.
- Z miestnosti sa vyberie kompresor s kondenzátorom a v miestnosti sa nachádza výparník (bývalý mrazák). Na fúkanie je potrebné k nemu pripojiť ventilátor.
- Snímač na plný úväzok a riadiaca jednotka nakonfigurovaná na teplotu vypínania kompresora mínus 3 - 6 ° C sa musia vyhodiť a nahradiť inými prvkami pripojením jednotiek cez relé. V opačnom prípade sa kompresor nikdy nezastaví a nerozbije po 100-200 hodinách nepretržitej prevádzky.
Zbavme sa všetkých technických detailov (nie tohto spôsobu prevádzky, inej značky freónu atď.) A predstavme si, že sa vám tento okruh podarilo zostaviť. Maximálny chladiaci výkon takýchto jednotiek nie je vyšší ako 400 W alebo 0,4 kW. Hrubý výpočet ukazuje, že to stačí na izbu 4 m². Je to teoreticky, ale v praxi to vyjde ešte menej.
Záver. Ak patríte k ušľachtilému kmeňu nadšencov a experimentátorov, môžete skúsiť urobiť klimatizáciu z chladničky. Ale budete tráviť omnoho viac práce ako zima.
Peltierove chladenie
Použitie týchto častí na zostavenie domácej klimatizačnej jednotky je priekopnícke miesto. Je to všetko o spotrebe energie Peltierových prvkov (inak - termoelektrické konvertory), neporovnateľnú s množstvom vyrobeného chladu. Navonok vyzerajú ako dosky s 2 vodičmi, keď je pripojená elektrina, jeden povrch prvku generuje teplo a druhý - studený.
Ako domácich remeselníkov a automobilových nadšencov - nadšencov, ktorí hľadajú pohodlie:
- Kúpte si 4 až 8 Peltierových prvkov a pripevnite ich „horúcou“ stranou na žebrovaný hliníkový radiátor.
- Tento radiátor nainštalujte tak, aby bol chladený pouličným vzduchom.
- Chladič z počítača je pripojený k „studenej“ strane prevodníkov tak, že dodáva dosku vzduch z miestnosti.
Poznámka. Pre lepší prenos tepla je prvok pred inštaláciou na chladič potiahnutý tepelnou pastou („horúca“ strana).
Záver
Nie všetky nápady po ich zavedení dávajú pozitívny výsledok. Po vytvorení klimatizácie pre domácnosť alebo auto z improvizovaných materiálov je nepravdepodobné, že dosiahnete účinnosť porovnateľnú s rozdelením. Na druhej strane, niektoré návrhy sú celkom funkčné, aj keď nie sú príliš pohodlné na prevádzku. Budú pre vás užitočné ako dočasné riešenie problému, zatiaľ čo neexistuje spôsob, ako kúpiť a nainštalovať konvenčnú klimatizačnú jednotku.