Кондиционер из холодильника: руководство по сборке от MOYO.ua — Мир Антенн

Содержание

руководство по сборке от MOYO.ua

Сделать кондиционер из холодильника, да еще и своими руками — это решить три проблемы сразу: охладиться в жару, сэкономить на покупке новой техники и красиво избавиться от старой. Особенно приятно, что с задачей справится даже новичок, у которого есть пара часов свободного времени.

Преимущества самодельного кондиционера

1. Кондиционер из холодильника значительно экономит денежные средства. Это особенно важно, когда ни курс доллара, ни зарплата украинца не способствуют комфортному летнему микроклимату.

2. Позволяет создать удобные и прохладные условия в таких помещениях, где вы бываете не особо часто и куда устанавливать дорогой самостоятельный кондиционер будет слишком дорого или нецелесообразно, например, на даче, а возможно, и в офисе.

3. Делая кондиционер из холодильника самостоятельно, вы избавляете себя от необходимости определяться с моделью, прибегать к помощи профессионалов для установки агрегата, а также вы априори перестаете нуждаться в специализированном обслуживании и возможном ремонте техники.

4. Пропадает необходимость в покупке и замене специальных фильтров, которые обычно используются в кондиционерах и время от времени требуют замены. (А это, к слову, выливается в круглую копеечку). Просто в холодильнике такая деталь, как фильтры, попросту не предусмотрена.

5. Пользоваться прохладным воздухом в жаркий летний день приятно, а получать холод от устройства, сконструированного своими руками – приятнее вдвойне. К тому же, вы всегда будете знать конструкцию своего кондиционера и в случае поломки сами сможете ее быстро устранить.

Читайте также: Как выбрать лучшую морозильную камеру

Как устроен кондиционер и принцип работы

Кондиционер работает по одному из общеизвестных физических принципов: за счет жидкости, которая во время испарения поглощает тепло. По сути, кондиционер представляет собой полностью герметичный ящик, охлаждение внутри которого происходит во многом благодаря специальному хладагенту (как правило, основным компонентом последнего является фреонный газ).

Здесь все просто: хладагент «вытягивает» тепло из помещения и внутри кондиционера сжимает его и трансформирует в конденсаторную жидкость.

В холодильнике газ хладагента под давлением от компрессора выталкивается в конденсатор, где его газовое состояние изменяется на жидкое, и уже после этого начинается процесс выделения тепла. Проходя через специальную капиллярную трубку, хладагентный газ возвращается в состояние газа. Во время этого процесса давление, созданное компрессором, теряется, а оставшаяся от хладагента жидкость попадает на испаритель и закипает.

Исправитель, в свою очередь, соединен с морозильной камерой, где и происходит вырабатывание холода. Это тот центр, из которого и происходит распределение холода по внутренним стенкам холодильной камеры. Хладагент же возвращается в компрессор, после чего процедура со сжатием и испарением повторяется по кругу.

Что происходит дальше?

Последующее охлаждение воздуха происходит при помощи специальных медных трубок с тонкими пластинками из алюминия. Эти трубки называются теплообменниками, с их помощью хладагент совершает обмен воздуха и, собственно, тепла.

Совет: Чтобы ускорить процесс, воздух внутри кондиционера ускоряется при помощи маленьких вентиляторов.

Во время охлаждения воздуха испаритель во внутреннем блоке кондиционера выполняет свои функции, в то время как конденсатор работает снаружи. Если помещение необходимо обогреть, то кондиционер и конденсатор просто меняются своими задачами.

Любой холодильник имеет похожий принцип работы, только все охлаждение не выходит наружу, а остается внутри и охлаждает уже пищевые продукты. Холодильник и кондиционер работает по замкнутом контуру, используя теплый воздух, переработанный при помощи хладагента.

Процесс переделки холодильника в кондиционер по пунктам

После того, как вы добыли подходящий холодильник для переделки его в кондиционер (аппарат можно принять в дар от друзей, которые решили заменить агрегат на новый, или же найди подходящий аппарат в интернете). Теперь нужно вооружиться необходимыми инструментами. Некоторые из них у вас уже есть, все остальное можно одолжить у знакомых или купить в строительном магазине:

В процессе самостоятельной сборки кондиционера из старого холодильника вам понадобится распиливать металлические фрагменты корпуса агрегата. Бытовой лобзик как раз предназначен для резьбы по металлу, и позволит без особого труда его обработать.

Канализационная гофрированная труба

Может быть любого удобного цвета и диаметра – главная ее функция в этом случае – вывод охлажденного воздуха из корпуса бывшего холодильника напрямую в помещение

Монтажная пена или специальный утеплитель

Нужны для изоляции – в создании кондиционера своими руками крайне важно, чтобы корпус холодильника не только не пропускал прохладных воздух в тех местах, где это не нужно, но и не забирал в себя тепло – ведь тогда получится, что ваш прибор работает почти вхолостую и не успевает охлаждать воздух.

Понадобятся для создания правильных воздушных потоков холодного воздуха – ведь, как известно, кондиционер работает по принципу обдува – вентиляторы в этом случае как раз и послужат направляющими для этого воздуха. Размер вентиляторов нужно выбирать относительно самой холодильной камеры, но, как правило, самым популярным выбором в этом случае выступают небольшие вентиляторы для кухонных вытяжек.

Читайте также: Как убрать запах из холодильника

Когда все необходимые инструменты во главе с холодильником готовы, можно начинать активные действия. Используя лобзик, нужно выпилить в дверце небольшое окошко – в диаметре оно не должно превышать 10-15 сантиметров.

После этого из холодильника необходимо убрать весь резиновый уплотнитель – нужно это для того, чтобы обеспечить свободный приток воздуха.

Далее при помощи монтажной пены в вырезанный проем устанавливается гофрированная канализационная труба – проследите, чтобы в процессе монтажа все отверстия были хорошо уплотнены и не пропускали воздух.

Совет: выбирайте хороший пистолет для монтажной пены, и справитесь с задачей за пять минут.

Завершающий этап – установка вентиляторов. Один из них будет необходим для обдувания компрессора, второй – для направления потока воздуха в нужную сторону к выходу трубки. Сама же труба при этом выводится в то помещение, в котором вам необходимо создать прохладную атмосферу.

Итак, самодельный кондиционер из старого холодильника – это возможность найти достойное применение отжившей свое технике, которая уже не нужна, но еще слишком хороша, чтобы ее выбросить. В то же время это абсолютно бюджетная в изготовлении и экономичная в работе модель кондиционера. По отзывам умельцев, самодельная техника справляется с задачей не хуже кондиционеров от известных брендов.

Собрать такой агрегат не составит особого труда – главное, сделать всю работу предельно аккуратно, но и это несложно. Сконструируйте свой свою собственную модель кондиционера в помощь себе и на удивление ваших знакомых!

Кондиционер из холодильника своими руками

Летняя жара может свести с ума даже самого уравновешенного человека. Помимо очевидного негативного влияния на здоровье (обострение хронических заболеваний, ухудшение аппетита, тепловой удар), перегрев организма оказывает воздействие и на эмоциональное состояние. Если финансовые возможности невелики, то в голову приходит мысль о том, чтобы сделать кондиционер из холодильника своими руками. Разумеется, речь идет о старой ненужной технике.

Самое главное, что в переделке нет ничего сложного. Статья поможет разобраться в сути манипуляции. Предложит несколько вариантов создания кондиционера. Даст советы по эффективной наладке работы устройства.

В чем преимущества самодельного кондиционера?

Самое главное достоинство – это создание комфортной атмосферы в доме. Летний зной способен быстро утомить человека. Поэтому при качественном охлаждении воздуха повышается работоспособность. Человек чувствует себя энергичней, более бодрым.

Во-вторых, семейный бюджет остается нетронутым.

В-третьих, если помещение небольшого размера, ставить громоздкий навороченный кондиционер не имеет смысла. Для дачных домиков новое уникальное решение становится единственно возможным. С наступлением холодов они остаются без хозяев и являются сладкой добычей для воров.

В-четвертых, удовлетворение от результата собственной работы. При виде успешного завершения процесса переделки умелец испытывает невероятные положительные эмоции.

В-пятых, саморазвитие – путь к процветанию. Получение нового опыта и знаний всегда благоприятно влияет на человека.

В-шестых, получившийся кондиционер не нужно будет возить на профилактику или вызывать мастеров для дорогостоящего обслуживания.

И, наконец, нет необходимости в покупке фильтров и их замене. Новая техника попросту не предусматривает данные принадлежности.

В чем особенности работы холодильника?

Важно понимать, что принцип работы холодильника близок к концепции кондиционера. Оба имеют замкнутый контур, внутри которого происходит испарение и конденсация поступившего тепла.

Хладагент – главная составляющая устройства. Он проходит следующие стадии транспортировки:

Газ выталкивается в конденсатор. Происходит под высоким давлением работы компрессора. В результате хладагент претерпевает физическое изменение: меняет газовое состояние на жидкое. В процессе начинает выделяться тепло. Так, например, если провести рукой около задней стенки холодильника, можно почувствовать теплый воздух.
Прохождение через капиллярную трубку. Необходимо для обратного преобразования хладагента в газ. Манипуляция сопровождается потерей давления, выработанного компрессором.
Попадание в испаритель с последующим закипанием хладагентовой жидкости.
Прохождение через трубки морозильной камеры. В данном месте осуществляется распределение холодного воздуха.
Возвращение хладагента в компрессор, где круговорот происходит далее.

Холодильник, отработавший свой срок, – настоящий клад для умельцев. Они творят из него массу полезных вещей, тем самым давая новую жизнь агрегату. Например, коптильню для рыбы или мяса, шкафчик для гаража, будку для любимого питомца или компрессор для подкачки автоколес. Однако самым популярным видом переделки остается создание кондиционера.

В чем особенности работы кондиционера?

Школьные знания физики позволяют быстро разобраться в системе работы кондиционера. Суть в том, что жидкость при испарении поглощает тепло. В случае попадания ее на кожу человека, он почувствует прохладу. Соответственно, когда жидкость конденсирует, тепло выделяется.

Кондиционер – герметичный короб, внутри которого происходит циркулирование хладагента. Как правило, представляет собой фреоновый газ. После того как он поглотит тепло из окружающего воздуха, произойдет его сжатие, и на выходе получится конденсаторная жидкость.

Обмен тепла с воздухом происходит с участием теплообменников. Они представляют собой медные трубки, в которых находятся тонкие, перпендикулярно расположенные алюминиевые пластины. Вентиляторы помогают ускорить процесс взаимодействия хладагента и теплообменников. Конденсатор и испаритель получили свои названия исключительно по процессам, в них происходящим.

Если кондиционеру необходимо выработать холод, то испаритель реализует свою задачу в помещении во внутреннем блоке. Конденсатор располагается вне комнаты.

Когда устройство эксплуатируется как обогреватель, то вышеописанные процессы происходят в обратном порядке.

Получается, что кондиционер не генерирует сам холод как таковой. Он лишь осуществляет транспортировку тепла, используя хладагент.

Как пошагово реализовать процесс переделки холодильника в кондиционер?

Прежде чем начать работу, нужно к ней подготовиться и запастись инструментами. Они есть практически в каждом доме, где мужчина привык работать руками. Если в наличии чего-либо нет, то все можно легко приобрести в строительном магазине.

Понадобятся:

Вентиляторы. Необходимы для создания воздушных потоков. Количество – 2 штуки.
Монтажная пена. Альтернативой может послужить утеплитель для изоляции.
Канализационная труба. Оптимальный вариант – гофрированная. Она намного легче труб из других материалов.
Электролобзик бытовой. Резка по металлу получается легкой и комфортной.
Отработавший холодильник/морозильная камера. Обязательное условие – рабочее состояние.

Процесс переделки не составит труда даже для новичка, а пошаговая инструкция вовсе не оставит ни единого вопроса.

Во-первых, необходимо вырезать в дверце холодильника/морозильной камеры круглый проем диаметром примерно 10 см. Внизу важно ликвидировать резиновый уплотнитель, так как он впоследствии будет мешать свободному доступу воздуха.
Во-вторых, в получившееся отверстие вставляется гофрированная канализационная труба. Для герметизации обязательно следует запенить ее монтажной пеной или обмотать утеплителем. Затем устанавливается вентилятор.
В-третьих, осуществляется установка второго вентилятора для обдувания компрессора.

Наконец, труба вводится во внутрь здания.

Как иначе изготовить кондиционер из радиатора холодильника?

Для альтернативного варианта переделки потребуется четырехядерный радиатор холодильного агрегата и вытяжка. Шаги выполняются в следующей последовательности:

Радиатор устанавливается с задней стороны вытяжки. Он должен быть предварительно проверен на герметичность. В случае протечек, их нужно запаять или заделать холодной сваркой. В данном случае воздушный поток будет выходить наружу через радиатор. Соответственно, на выходе получается уже охлажденный воздух.
Устройство требует подставок, которые можно соорудить самостоятельно. Важно: под кондиционер нужно поставить какой-нибудь таз или поддон для сбора конденсата, образовывающийся от разницы температур между циркулирующей водой и проходящим воздухом. Периодически его нужно опустошать. Для этих целей подойдет обыкновенная тряпка для сбора влаги или ковшик для вычерпывания.
Нужно подсоединить два шланга. Первый свяжет новоделку с водопроводной системой, а другой пойдет в мойку. Обратка сливается в канализацию, специальную сборную бочку или идет на полив огорода.

Чтобы запустить результат переделки в работу, надо подключить вентилятор к электросети, а шланги − к источнику воды. В качестве него можно использовать домашний водопровод или насос от скважины.

Смысл работы заключается в продувании воздуха через радиатор, внутри которого движется вода. Если она изначально будет прохладной, 8-14°С (с колодца или скважины), то успех будет максимальным. В то время как обычная вода комнатной температуры не принесет желаемого результата.

Подводя итоги: создавать бытовую технику своими руками более чем реально. Достаточно разобраться в принципах работы исходных устройств. Запастись необходимыми составляющими для нового проекта и инструментами. В остальном дело за рабочим процессом. Изготовление кондиционера из холодильника в домашних условиях станет приятным занятием.

Как из холодильника сделать кондиционер: устройство и процесс модернизации

Летний зной, может стать причиной дурного настроения, так как утомление и перегревание не идет на пользу организма. Для того чтобы летние жаркие будни были только в радость можно купить кондиционер, а еще лучше сделать его собственноручно. Тем более, в этом нет ничего трудного. Для этого понадобится старый ненужный холодильник. Многие сразу же зададутся вопросом, все-таки как из холодильника сделать кондиционер, что для этого потребуется и зачем это нужно, если можно сходить и приобрести данную вещь.

Для того чтобы сделать ту или иную вещь нужно знать его принцип работы. Без этих знаний сложно представить схему будущего изделия, которое будет собираться собственноручно.

Принцип работы кондиционера

Для того чтобы сделать кондиционер из холодильника, нужно понять общий принцип работы кондиционированных систем. Если вспомнить физику, то будет сразу же понятен принцип работы любого кондиционера: жидкость, испаряясь, поглощает тепло. При попадании ее на кожу, можно ощутить прохладу. И наоборот, когда происходит конденсация, выделяется тепло.

Кондиционер представляет собой герметичный короб, в котором происходит движение специфичного вещества – хладагента, основным агентом которого является фреоновый газ. Хладагент забирает теплоту из помещения и после того как происходит сжатие выдает ее в виде конденсаторной жидкости.

Хладагент производит обмен тепла с воздухом при помощи теплообменников – это медные небольшие трубы, которые оснащаются тонкими пересекающими алюминиевыми пластинами. Для увеличения быстроты процесса обмена теплоты между хладагентом и теплообменниками, воздух прогоняется при помощи вентиляторов. Если смотреть по процессу, можно понять, почему эти два элемента называются конденсатором и испарителем. Когда кондиционер производит охлаждение помещения, испаритель выполняет свои функции во внутреннем блоке, который находится внутри помещения, а конденсатор находится снаружи. Когда кондиционер эксплуатируют в качестве обогревателя, эти процессы меняются местами.

Но в чем, же тут фокус?

А дело в том, что сам по себе холод не генерируется, а происходит транспортировка тепла из одной точки в другую при помощи хладагента. Отсюда то и появилось название «тепловой насос».

Принцип работы холодильника

Принцип работы холодильника схож с работой кондиционера. Он также имеет замкнутый контур, в котором протекают процессы испарения и конденсация обработанного тепла. В работе холодильника тоже основную роль играет хладагент.

Схема контурной транспортировки хладагента: Благодаря повышенному давлению работы компрессора, происходит выталкивание хладагентного газа в конденсатор, где он претерпевает свои физические изменения. Хладагент меняет свое газовое состояние на жидкое. После чего начинается выделяться тепло. Наверное, многие замечали, что с задней стороны холодильника чувствуется циркуляция теплого воздуха.

Для того, чтобы жидкий хладагент обратно преобразовался в газ, ему нужно проделать путь через капиллярную трубку. Прохождение хладагентовой жидкости через эту трубку, несет за собой потерю давления, которое было произведено компрессором. После того, как хладагентовая жидкость смогла протиснуться, она попадает в испаритель, где происходит ее закипание.

Испаритель соединен трубками с морозильной камерой. Это центр вырабатываемого холода. Оттуда-то и происходит распределение холодного воздуха по стенкам холодильного агрегата. А хладагенту ничего не остается, как вернуться в компрессор, где процедура будет повторяться.

Старый холодильник находка для умельцев

Старый холодильник это агрегат, из которого «самоделкины» могут сотворить множество полезных вещей. Например, коптильню для мясных и рыбных блюд, собачью будку, шкафчик для гаражного инструментария, компрессор для покачивания автомобильных колес, а также самостоятельно сделать кондиционер.

Преимущества в самодельном кондиционере:

Значительная экономия денежных средств семейного бюджета
Можно создать комфортабельные условия в дачных домиках, так как ставить дорогой кондиционер в них не целесообразно, потому как при наступлении зимних месяцев, хозяева уезжают в город, а кондиционер может стать добычей воришек.
Положительные эмоции от вещи, сделанной собственными руками.
Новый опыт и получение знаний о том, как из холодильника сделать кондиционер.
Нет необходимости в дорогостоящем обслуживании и профилактик.
Создание комфортной атмосферы при помощи охлаждения воздуха.
Увеличение работоспособности, всем известно, что жара очень быстро утомляет. А прохладный воздух бодрит и заставляет себя чувствовать энергичнее.
Не нужно покупать и менять фильтры, так как кондиционер из холодильника их не предусматривает.

Процесс переделки холодильника в кондиционер

Для того чтобы начать работу, стоит запастись некоторым инструментом, который понадобится в работе, все эти вещи очень доступны и продаются в любом строительном супермаркете.

Бытовой электролобзик. С помощью него можно легко делать фигурную резку по металлической основе. Что очень пригодится, когда нужно будет сделать кондиционер своими руками.
Старый холодильник или морозильная камера, но обязательно в рабочем состоянии. Если нет своего собственного, то можно подать объявление в газету или в интернет, о том, что такой холодильник требуется. Большинство людей не знают, как утилизировать подобные габаритные вещи и только рады будут, избавиться от старого хлама. Еще есть вариант, самим найти по объявлению, дешевый холодильник.
Канализационная труба, лучше всего выбирать гофрированную трубу, так как ее вес будет намного меньше, чем у других труб изготовленных из другого материала.
Утеплитель для изоляции или монтажная пена.
Вентиляторы (две штуки), для того чтобы создавать воздушные потоки

Процесс изготовления кондиционера

Изготовление кондиционера не составит абсолютно никакого труда, и пошаговая инструкция поможет в этой затее.

Первым делом, в дверце морозильной или холодильной камере, при помощи бытового электролобзика вырезается круглый проём. Круглый проем должен иметь диаметр, около ста миллиметров. Снизу убирается резиновый уплотнитель. Это требуется для того, чтобы обеспечить свободный доступ воздуху.

В проделанный круглый проем, вставляется круглая канализационная труба. Ее, для того чтобы соблюдалась герметичность, следует обмотать изоляционным утеплителем или запенить монтажной пенкой. После чего устанавливается вентилятор.

Для обдувания холодильного компрессора потребуется тоже установить вентилятор.

Труба помещается вовнутрь дома.

Другой способ изготовления кондиционера, при помощи радиатора из холодильника

Для того чтобы самостоятельно сделать кондиционер, стоит воспользоваться четырехрядным радиатором из старого холодильника и вытяжки.

Последовательность установки следующая: Установка радиатора должна производиться с задней стороны вытяжки. Это делается для того, чтобы вытяжка могла вытягивать воздушный поток через радиатор. Соответственно при работе вытяжки, воздух будет выходить охлажденным. Закрепить их можно, при помощи самодельных подставок. Под самодельный кондиционер необходимо поставить любой поддон, для того, чтобы в нем собиралась жидкость (конденсат). При заполнении подонна конденсатом, нужно его освобождать. Это можно производить путем высушивания обыкновенной тряпки или просто напросто вычерпывать ковшиком.

После подсоединения вытяжки к радиатору требуется подсоединить два шланга, один из которых пойдет в мойку, а другой от водопроводной системы.

Принцип работы самодельного кондиционера состоит в том, что происходит продувание воздушных масс через радиатор, через который протекает водопроводная вода. Будет идеально, если используемая вода будет со скважины или охлажденного колодца. Квартирная вода, которая бежит через обычный водопровод, не даст сильной эффективности по охлаждению помещения.

Заключение

Таким образом, видно, что сделать своими руками, как, казалось бы, такую сложную технику, нет ничего сложного. Стоит просто разобраться с принципами работы кондиционера и холодильника. И запастись нужным инструментальным инвентарем и тогда изготовление кондиционера своими руками, будет приятным занятием.

Кондиционер своими руками – как сделать мини-кондиционер

Может ли самодельный охладитель воздуха стать альтернативой современным сплит-системам? Ведь холодильные машины, создающие комфортный микроклимат в доме, стоят вместе с монтажом немалых денег и по цене доступны далеко не всем. Поэтому домашние мастера – умельцы пытаются решить проблему дешево и сердито, придумывая всякие охлаждающие установки. Наша цель – рассмотреть все варианты конструкций, выбрать самые жизнеспособные и рассказать, как сделать работающий кондиционер своими руками для вашего дома или автомобиля. А чтобы оценить сложность задачи, предлагаем сначала разобрать…

Принцип работы бытовой сплит-системы

Кондиционер – сложный бытовой прибор, действующий по принципу переноса тепла из одного места в другое: летом – из квартиры на улицу, зимой – из окружающей среды в дом. Для перемещения теплоты применяется интересное вещество – фреон, способный кипеть и превращаться в газ при отрицательной температуре.

Для справки. Фреон, циркулирующий в контурах холодильных машин, зовется хладагентом или рабочим телом. Ключевой момент – его испарение и конденсация, во время которой тепловая энергия соответственно поглощается и выделяется в больших количествах.

Традиционные агрегаты состоят из 2 блоков — наружного и внутреннего

Домашняя сплит-система работает по циклическому алгоритму:

Сначала хладагент в жидком состоянии попадает в теплообменник внутреннего модуля кондиционера (испаритель), обдуваемый центробежным вентилятором. Тут и происходит испарение фреона, за счет чего поток комнатного воздуха резко охлаждается.
Дальше газ по медной трубке поступает в компрессор, поднимающий его давление до определенного значения. Задача – заставить рабочее тело сконденсироваться на улице, где температура воздуха еще выше, чем в помещении.
После компрессора газообразный фреон проходит через радиатор внешнего блока (конденсатор). Большой осевой вентилятор гонит поток воздуха сквозь его ребра, и хладагент снова переходит в жидкую фазу, отдавая комнатное тепло наружу.
На последнем этапе давление жидкого рабочего тела снижается за счет прохождения через расширительный (дроссельный) клапан. Теперь фреон снова готов к поглощению теплоты и движется во внутренний блок, цикл повторяется заново.

Схема работы заводского кондиционера

Примечание. В процессе работы на обоих теплообменниках выступает много конденсата и его нужно отводить на улицу или в канализацию. Чтобы сплит-система переключилась на обогрев дома, фреон запускается в обратном направлении, а радиаторы функционально меняются местами.

За поддержание температуры воздушной среды помещения и давления хладагента в системе отвечает электронный блок управления (ЭБУ), получающий сигналы от различных датчиков. По такому же принципу функционирует и автомобильный кондиционер, испаритель встраивается в систему вентиляции салона, а конденсатор устанавливается возле штатного радиатора системы охлаждения.

Теперь вы понимаете, что самому сделать кондиционер испарительного типа в домашних условиях – это не так просто, как может показаться. А для автомобиля это реализуется еще сложнее, тут нужно быть мастером — холодильщиком. В качестве примера предлагаем просмотреть видео, где такой специалист установил в свою машину ВАЗ 2104 бытовую сплит-систему:

Дальше давайте разберем придуманные умельцами конструкции кондиционеров и выделим наиболее работоспособные устройства, которые можно рекомендовать к изготовлению.

Простой самодельный кондиционер

Принцип действия подобных охладителей заключается в продувании комнатного воздуха сквозь предметы с отрицательной температурой. В этом качестве обычно выступает лед или аккумуляторы холода, предназначенные для специальных сумок, применяющихся для летней перевозки продуктов.

Источники холода помещают внутрь закрытого ящика, а в его стенку встраивают осевой вентилятор. С другой стороны делается отверстие для выхода охлажденного потока. Чего только не используют для изготовления корпуса:

старый автомобильный холодильник с утепленными стенками;
вместительные пластиковые бутылки, рассчитанные на 5 л воды и больше;
ящики из картона или пластмассы с крышками;
канистры из полимерных материалов.

Так выглядит простейшая конструкция охладителя

Примечание. Подача воздуха обеспечивается любым малогабаритным вентилятором, например, кулером от компьютера.

Этот мини-кондиционер также годится для охлаждения салона автомобиля, нужно только правильно подключить воздушный нагнетатель к бортовой электросети и заранее запастись нужным количеством льда.

Преимущества и недостатки конструкции

Примечательно, что подобные устройства действительно гонят в помещение холодный воздушный поток. Вдобавок простые кондиционеры реально делаются из подручных материалов, чья цена стремится к нулю. Максимум, на что придется потратиться – это осевой вентилятор, если он не найдется в домашнем хозяйстве.

Установка и подключение аппарата в машине

К сожалению, недостатки перечеркивают все достоинства охладителя:

Сколько ни накладывай льда в камеру, при жаре его надолго не хватит, поэтому надо постоянно замораживать новую воду.
Пока вы охлаждаете одну комнату, соседняя нагревается холодильником, где готовится лед. Плюс возрастает расход электроэнергии.
Длительность работы агрегата в автомобиле зависит от запаса льда, взятого с собой.
Воздух, проходящий через лед, частично увлажняется. Спустя какое-то время наступит перенасыщение комнаты влагой, отчего вы почувствуете себя еще хуже, чем от воздействия жары.

Совет. Переувлажнения можно избежать, если вместо льда применять аккумуляторы холода, которые не тают и не превращаются в воду. А для контроля и поддержания оптимального уровня влаги существуют другие бытовые приборы.

Вывод. Вышеописанные кондиционеры, изготовленные своими руками, можно признать работоспособными. Они могут вас выручить в безвыходном положении, но эксплуатация охладителя – дело довольно хлопотное.

Разновидности аккумуляторов холода

На сколько хватит льда в камере

Чтобы ответить на этот вопрос, посчитаем, какое количество холода выделит 1 кг льда при нагреве от температуры заморозки —6 °С до +20 °С. Для этого воспользуемся формулой расчета теплоты в зависимости от теплоемкости.

Нужно выполнить 4 действия:

Считаем отдачу холода при таянии льда: Q = 1 кг х 2.06 кДж/кг °С х (0 °С — 6 °С) = —12.36 кДж.
Находим справочное значение энергии, выделяющейся при плавлении льда – 335 кДж.
Рассчитываем, сколько холода передаст вода при нагреве: Q = 1 кг х 4.187 кДж/кг °С х (0 °С — 20 °С) = —83.74 кДж.
Складываем результаты и получаем —431.1 кДж или 119.75 Вт.

Примечание. Результаты расчетов холода в физике тоже получаются со знаком «минус», это закономерно.

Даже если вы заморозите лед до температуры минус 15 °С, то вряд ли получите больше 150 Вт холода с 1 кг. Это значит, что для интенсивного охлаждения комнатки 3 х 3 м при жаре свыше 30 градусов придется добавлять в самодельный кондиционер по 1 кг льда каждые 20—30 минут и столько же замораживать. На практике расход выйдет меньшим, если вы удовлетворитесь сносной температурой воздуха – 25—28 °С.

Как собрать охладитель воздуха

Мини-кондиционер для дома или автомобиля изготавливается так:

В боковой стенке емкости прорежьте отверстие, равное по размеру рабочему сечению вентилятора.
Прикрутите кулер саморезами либо посадите на маленькие болтики.
Для выхода охлажденного потока сделайте второе отверстие. Другой вариант – насадить на горловину бутылки или канистры гофрированную пластиковую трубку. Аппарат готов.

Совет. С точки зрения эксплуатации лучше применить ящик со съемной крышкой, поскольку в него удобнее загружать лед или холодоаккумуляторы.

Остается поставить и подключить импровизированный автокондиционер. Провода от кулера можно подвести к разъему прикуривателя, в цепи которого стоит мощный предохранитель. Процесс изготовления и подключения подробно показан на видео:

Водяная охлаждающая установка

Идея проста и одновременно эффективна: через теплообменник с вентилятором, расположенный внутри помещения, прокачивается холодная вода. Поскольку ее температура лежит в пределах 5—10 °С, то воздушный поток охлаждается и в комнате становится прохладнее. Источником воды служит колодец либо скважина, а теплообменником выступает радиатор от машины или старого кондиционера.

Важное замечание. В отличие от других самодельных агрегатов, водяная установка действует по принципу калорифера и может не только охлаждать воздух в доме, но и нагревать его. Все зависит от температуры воды, подаваемой внутрь радиатора.

Оригинальная идея — вставить радиатор с вентилятором в корпус от старого телевизора

Проточная система охлаждения состоит из 3 элементов:

собственно теплообменник;
погружной или скважинный насос;
утепленные трубопроводы подачи и сброса воды.

Изготовление водяного кондиционера

Порядок сборки охладителя следующий:

Поставьте и закрепите в удобном месте помещения автомобильный радиатор.
Проложите к нему подающую и обратную магистраль. Для соединения с патрубками элемента используйте переходники и хомуты.
Смонтируйте насос в колодце или скважине и подключите к нему трубопровод подачи хладоносителя к теплообменнику.
Участок подающей трубы утеплите, чтобы вода не нагревалась раньше времени. Обратную магистраль изолировать не обязательно.

Для охладителя можно приспособить радиатор автомобильной печки

Чтобы сделать водяной кондиционер и успешно его запустить, нужно решить 2 задачи: куда девать воду и как регулировать скорость ее подачи, ведь производительность насоса обычно превышает потребность. Проблему сброса воды предлагаем решить такими способами:

собирать в накопительную емкость, откуда происходит полив огорода;
перебрасывать в другую скважину, как это делает тепловой насос типа «вода-вода»;
организовать замкнутый контур циркуляции со вторым теплообменником, погруженным на дно колодца.

Оборот воды можно организовать по схеме теплового насоса

Для справки. Культурные растения не рекомендуется поливать холодной водой. Поэтому вы убьете двух зайцев, если колодезную воду сначала нагреете в радиаторе – охладителе воздуха.

Чтобы снизить производительность насоса, нужно управлять оборотами двигателя, что невозможно без частотного преобразователя (иначе – инвертора), что влетит вам в копеечку. Всякие автотрансформаторы и другие придумки не годятся – так вы просто «положите» электромотор насосного агрегата. Без покупки дорогого оборудования вопрос решается так:

для колодца глубиной до 10 м можно использовать циркуляционный насос для отопления соответствующей мощности;
ограничить поступление воды к радиатору можно с помощью перепускного клапана, сбрасывающего ее часть обратно в скважину. Пример работы водяного кондиционера показан в очередном видео:

Плюсы и минусы проточной системы

Коротко о позитивных моментах:

кондиционер способен как нагревать, так и охлаждать помещение;
конструкция проста по сравнению с заводской сплит-системой;
даже если придется купить насос и трубы, затраты на изготовление будут невысокими.

Часть негативных моментов и способов их устранения мы уже перечислили – трудности с регулированием подачи и проблема сброса воды. Есть и другой недостаток: систему нереально использовать в квартире (нет источника холодной воды) либо в автомобиле по понятным причинам.

Для справки. Простейший вариант охладителя все же можно приспособить в квартире. Он представляет собой бытовой вентилятор, на чьей решетке закреплен змеевик из медной трубки, по которому течет вода. Вопрос лишь в том, где взять настолько холодную воду и сколько платить за нее по счетчику, если брать из водопроводного крана.

Вывод. Самодельный кондиционер – калорифер на воде – конструкция вполне жизнеспособная. При желании можно смастерить приличный охладитель для частного дома при условии, что на участке есть скважина с грунтовыми водами приемлемой температуры.

Можно ли сделать кондиционер из старого холодильника

Абсолютно утопическая идея. Все материалы, опубликованные в русскоязычном интернете, описывают один и тот же видеоролик, где человек пытается из двух холодильников соорудить морозильную камеру для грибов. Причем результат этого действа неизвестен, потому что видеоматериал неполный. Давайте представим, как это должно выглядеть:

Из холодильника аккуратно вырезаются оба теплообменника без отключения от компрессора, иначе фреон улетучится и вам придется платить за заправку.
Компрессор с конденсатором выносится за пределы помещения, а испаритель (бывшая морозилка) устанавливается в комнате. К ней нужно приладить вентилятор для обдува.
Штатный датчик и блок управления, настроенный на температуру отключения компрессора минус 3—6 °С, придется выбросить и заменить другими элементами, подключив агрегаты через реле. Иначе компрессор никогда не остановится и сломается через 100—200 часов непрерывной работы.

Организация охлаждения комнаты с помощью двух холодильников, встроенных в стену. Результаты работы неизвестны.

Давайте отбросим все технические тонкости (не такой режим работы, другая марка фреона и так далее) и представим, что вам удалось собрать эту схему. Максимальная холодильная мощность подобных агрегатов составляет не более 400 Вт или 0.4 кВт. Грубый расчет показывает, что этого хватит для комнаты площадью 4 м². Это в теории, а на практике выйдет еще меньше.

Вывод. Если вы относитесь к благородному племени энтузиастов и экспериментаторов, то можете попытаться сделать из холодильника кондиционер. Но труда вы затратите гораздо больше, чем получите холода.

Охлаждение с помощью элементов Пельтье

Применение этих деталей для сборки самодельного кондиционера – вопрос спорный. Все дело в энергопотреблении элементов Пельтье (иначе – термоэлектрические преобразователи), несопоставимого с количеством вырабатываемого холода. Внешне они выглядят как пластины с 2 проводами, при подключении электричества одна поверхность элемента выделяет тепло, а вторая — холод.

Как поступают домашние умельцы и автолюбители – энтузиасты, стремящиеся к комфорту:

Покупают от 4 до 8 элементов Пельтье и монтируют их «горячей» стороной на ребристый радиатор из алюминия.
Устанавливают этот радиатор таким образом, чтобы он охлаждался уличным воздухом.
К «холодной» стороне преобразователей крепят кулер от компьютера, чтобы он подавал комнатный воздух на пластину.

Схема охлаждения воздуха преобразователем Пельтье

Примечание. Для лучшей теплопередачи элемент перед установкой на радиатор покрывают термопастой («горячую» грань).

Элементы Пельтье реально охлаждают воздушный поток, но при этом просто пожирают электричество. Ведь половина энергии расходуется впустую, поскольку преобразуется в тепло и рассеивается в атмосфере. То есть, на каждый затраченный Вт электроэнергии вы получите не больше 0.5 Вт холода, в то время как у сплит-системы это соотношение совсем другое – 1 : 3. Как это работает на практике, вы можете увидеть в очередном видео:

Заключение

Далеко не все идеи при воплощении в жизнь дают положительный результат. Сделав из подручных материалов кондиционер для дома или автомобиля, вы вряд ли добьетесь эффективности, сравнимой со сплитами. С другой стороны, некоторые конструкции вполне работоспособны, хотя и не слишком удобны в эксплуатации. Они пригодятся вам как временное решение проблемы, пока нет возможности приобрести и поставить обычный кондиционер.

Кондиционер над холодильником — 3 важных нюанса

В жаркий зной на кухне просто нет спасения, даже мощная вытяжка не помогает, единственным спасением выступает кондиционер. Он создает приемлемый микроклимат, вне зависимости от того насколько поднимется столбик термометра. Во многих квартирах он устанавливается в гостиных и спальнях, а вот в кухне такое устройство встречается редко. Чтобы разобраться действительно ли оно нужно в этой комнате и насколько эффективно сможет охладить воздух, нужно рассмотреть все нюансы его установки и эксплуатации.

Как выбрать кондиционер для кухни?

От покупки «сплита» в столовую или комнату для приготовления пищи чаще всего останавливает стоимость устройства, ведь по старинке можно просто организовать на кухне сквозняк и станет, не так жарко. Если же решено было купить кухонный кондиционер, то не нужно гнаться за новомодными сплит-системами, многие их функции вовсе не актуальны для рассматриваемого помещения, такие как:

ионизация воздуха;
управление с помощью Wi-Fi;
бесшумная работа;
регулировка направления створок с пульта;
наличие функций сна и I Feel.

Наличие в кондиционере инверторного управления для кухонного прибора так же не обязательно, поскольку он не будет эффективно использовать все свои преимущества. Далеко не все люди на кухне проводят свободное время, потому нет смысла гнаться за дополнительными функциями.

А вот доступ к фильтрам имеет значение, на них может оседать пыль и накапливаться жир, легкая их очистка зависит от расположения внутреннего блока. Желательно, чтобы он был расположен в досягаемом месте, а фильтры легко извлекались сразу же из под передней панели.

Варианты кондиционеров для кухни?

Найти и подобрать оптимальное оборудование не так сложно — в большинстве случаев подойдут самые традиционные настенные сплит-системы. Обычно достаточно так называемых «семерок» и «девяток» — их мощности соответсвенно рассчитаны на 20 и 25 квадратных метров площади. Но для сравнения перечислю все возможные варианты типов приборов:

Оконные моноблоки. Давно уже устаревшие приборы, но все-еще встречаются. Они выбираются из-за доступной цены, их относительно просто установить, но оконную конструкцию под них придется переделать.
Мобильные кондиционеры. Устройства могут устанавливаться в любой части комнаты (обычно на полу), но они забирают определенное пространство, а на меленьких площадях его и так не хватает. К тому же необходимо обустроить воздуховод, по которому из кондиционера должен отходить теплый воздух. Если установлены старые окна, то можно вывести его в форточку, а с новыми этот вариант отпадает, приходится конструировать дополнительные вставки в окно из оргстекла или «сендвича».
Настенные сплит-системы — отличный вариант для установки на кухонном пространстве, они выполняются из двух блоков: наружного и внутреннего. Если с внешним проблем не возникает, то внутренний его вариант должен быть правильно установлен и в подходящем месте. Блоки соединяются между собой электрическими кабелями и медными трубками, последние обеспечивают циркуляцию фреона внутри охлаждающего контура. Сплит-системы компактны и не занимают много места, они многофункциональны и могут обеспечить поддержание точной температуры воздуха. К тому же они просты в управлении и обладают большим сроком эксплуатации.

Можно ли вешать кондиционер над холодильником?

Выбирая место установки сплит-системы, многие задумываются о его расположении над столом, кухонным гарнитуром или холодильником, но останавливает вопрос — может ли климатическое устройство испортить другие кухонные предметы? Я выделю три основных мысли:

С точки зрения эффективности охлаждения «сплита» над холодильником или гарнитуром — если они не препятствует выдуванию воздуха из кондиционера, то никак иначе они не влияют на его работоспособность. Но если доступ для обслуживания внутреннего блока будет затруднен, то ЭТО МИНУС.
С точки зрения надежности работы холодильника под кондиционером — срок его эксплуатации климатический прибор так же никак не снизит.
Единственное как может кондиционер повлиять на предметы — это в случае загрязнения прибора и появлении течи воды из внутреннего блока. Но даже в этом случае холодильник пострадать не должен, поскольку вся электроника у него спрятана! Что же касаемо мебели, то все зависит от её качества и скорости устранения течи кондиционера.

Отдельно отмечу, что наличие вытяжки не решает вопрос поддержания комфортной температуры. Это совершенно разные по-своему функциональному предназначению агрегаты: один убирает гарь и неприятные запахи, а другой охлаждает воздух и создает летом приятный микроклимат.

Вывод: На самом деле на кухнях всегда меньше места, куда можно повесить внутренний блок, потому его расположение над другими предметами я считаю допустимым! Поделитесь вашим опытом по этому вопросу, и задавайте вопросы в комментариях! Буду рад пообщаться и помочь советом!

Как из холодильника сделать кондиционер

Принцип работы кондиционера

Но в чем, же тут фокус?

Принцип работы холодильника

Старый холодильник находка для умельцев

Преимущества в самодельном кондиционере:

Значительная экономия денежных средств семейного бюджета
Можно создать комфортабельные условия в дачных домиках, так как ставить дорогой кондиционер в них не целесообразно, потому как при наступлении зимних месяцев, хозяева уезжают в город, а кондиционер может стать добычей воришек.
Положительные эмоции от вещи, сделанной собственными руками.
Новый опыт и получение знаний о том, как из холодильника сделать кондиционер.
Нет необходимости в дорогостоящем обслуживании и профилактик.
Создание комфортной атмосферы при помощи охлаждения воздуха.
Увеличение работоспособности, всем известно, что жара очень быстро утомляет. А прохладный воздух бодрит и заставляет себя чувствовать энергичнее.
Не нужно покупать и менять фильтры, так как кондиционер из холодильника их не предусматривает.

Процесс переделки холодильника в кондиционер

Бытовой электролобзик. С помощью него можно легко делать фигурную резку по металлической основе. Что очень пригодится, когда нужно будет сделать кондиционер своими руками.
Старый холодильник или морозильная камера, но обязательно в рабочем состоянии. Если нет своего собственного, то можно подать объявление в газету или в интернет, о том, что такой холодильник требуется. Большинство людей не знают, как утилизировать подобные габаритные вещи и только рады будут, избавиться от старого хлама. Еще есть вариант, самим найти по объявлению, дешевый холодильник.
Канализационная труба, лучше всего выбирать гофрированную трубу, так как ее вес будет намного меньше, чем у других труб изготовленных из другого материала.
Утеплитель для изоляции или монтажная пена.
Вентиляторы (две штуки), для того чтобы создавать воздушные потоки

Процесс изготовления кондиционера

Для обдувания холодильного компрессора потребуется тоже установить вентилятор.

Труба помещается вовнутрь дома.

Другой способ изготовления кондиционера, при помощи радиатора из холодильника

После подсоединения вытяжки к радиатору требуется подсоединить два шланга, один из которых пойдет в мойку, а другой от водопроводной системы.

Заключение

Самодельный кондиционер – это миф или реальность? Насколько хорош подобный прибор? Как сделать свой кондиционер? В этой статье мы ответим на вышеперечисленные вопросы, рассмотрев несколько конструкций самодельных климатических установок, работающих с той же эффективностью, что и промышленные кондиционеры.

Кондиционер сделанный своими руками

Как устроен кондиционер?

Типовая климатическая установка состоит из следующих элементов:

Радиатора-охладителя, понижающего температуру воздуха за счет испарения хладагента.
Нагнетательного узла – вентилятора, закачивающего теплый воздух на охладитель.
Радиатора-конденсатора, сгущающего пары хладагента и отдающего энергию теплого воздуха в атмосферу.
Компрессора, перекачивающего хладагент от охладителя к конденсатору.

Суть работы кондиционера заключается в поглощении энергии теплого воздуха испаряющимся хладагентом. Непрерывность процесса испарения охлаждающего вещества обеспечивает компрессор, с помощью которого закольцовывают циркуляцию среды, и конденсатор, сгущающий пары газообразного хладагента.

Как сделать кондиционер своими руками?

Самодельную климактерическую установку можно сконструировать с помощью всего двух узлов классического кондиционера:

Охлаждающего блока, понижающего температуру воздуха.
Нагнетательного блока, обеспечивающего распространение охлажденной среды по помещению.

Прочие компоненты конструкции можно отбросить за ненадобностью. Ведь блок конденсации и компрессор играют лишь вспомогательную роль, обеспечивая непрерывность процесса работы кондиционера.

Правда без конденсатора и компрессора самодельная установка будет работать только до тех пор, пока температура охлаждающего блока будет меньше температуры охлаждаемого воздуха. Поэтому в процессе эксплуатации владельцу самодельного кондиционера придется решать проблему восстановления низкой температуры охладителя. И в большинстве случаев такая проблема решается путем физической замены содержимого охлаждающего блока.

Три варианта конструкции самодельных кондиционеров

На основе вышеприведенной схемы вы действительно сможете изготовить кондиционер своими руками. Ведь вам не придется возиться с летучим хладагентом, герметичной системой циркуляции этого вещества и сложным компрессором. Все что вам нужно – это холод, поток воздуха и креативная идея. И далее по тексты мы разберем три идеи строительства высокоэффективных самодельных кондиционеров. Итак, знакомьтесь:

Вариант первый: лед + сквозняк

В этом случае роль охлаждающего блока играет пластиковая бутылка с замороженной водой. А в качестве нагнетательного блока используется обычный вентилятор.

Пример кондиционера из бутылок со льдом и вентилятора

Облегченная версия такого «кондиционера» предполагает размещение бутылки на столе, перед лопастями вентилятора. Более совершенная версия включает в себя проволочную корзину, закрепленную на решетке вентилятора. Бутылка с замороженной водой укладывается в эту корзину.

Более совершенный вариант такого «кондиционера» предполагает замену пластиковой бутылки «аккумулятором холода» — емкостью с особой жидкостью, которую используют в сумках-холодильниках. Эффективность такой климатической установки зависит от объемов емкости со льдом.

Поэтому максимальную производительность самодельного кондиционера, построенного на основе этой идеи, обеспечивает следующая схема сборки:

Берется пластиковая емкость максимально большого объема, снабженная герметичной или плотно пригнанной крышкой.
В крышке вырезают два отверстия – первое большего диаметра, совпадающего с габаритами защитной решетки вентилятора, второе – диаметром 50 или 100 миллиметров.
Во второе отверстие монтируют угловой фитинг на 50 или 100 миллиметров, в результате чего над крышкой появится Г-образный отвод.
В первое отверстие монтируют вентилятор, фиксируя решетку к крышке саморезами.
В герметичную емкость-поддон закладывают бутыли с замороженной водой, ледяную крошку или аккумуляторы холода.

В итоге вентилятор будет «прогонять» теплый воздух сквозь заполненную льдом емкость, выдувая охлажденный поток сквозь угловой фитинг. Причем в случае теплоизоляции корпуса лед будет таять очень медленно, обеспечивая охлаждение достаточно габаритного помещения в течение всего дня. Ну а ночью вы сможете заморозить в холодильнике новую порцию охладителя.

Сильная сторона этого решения – дешевизна конструкции.

Слабая сторона – необходимость слишком частого восстановления «аккумуляторов холода»

Вариант второй: вентилятор и холодная вода

В этом случае мы опять используем вентилятор и воду. Вот только вместо замороженной статичной среды мы воспользуемся низкой температурой динамичного потока, протекающего сквозь решетку медного радиатора.

Проще говоря: вентилятор направит воздух на свернутую в спираль медну трубку, по которой пойдет холодная водопроводная вода стабильно низкой температуры – около 14-16 градусов Цельсия. В итоге мы получим практически нескончаемый источник «холода» со стабильно низкой температурой.

Самодельный кондиционер из вентилятора

Однако за воду нужно платить, и дабы не перегружать коммунальные счета, мы предлагаем воспользоваться следующим вариантом конструкции:

В корпус пластиковой бочки, сквозь крышку, вводят два шланга – длинный и короткий.
У горловины бочки фиксируют компрессор для аквариума, всасывающий патрубок которого соединяют с длинным шлангом, спускающимся от крышки ко дну бочки.
К крышке бочки крепят вентилятор, на решетке которого фиксируют спираль из медной трубки.
Один конец спирали соединяют с напорным патрубком компрессора, а второй – с коротким шлангом, погруженным в бочку на четверть ее высоты.
К торцу короткого шланга подсоединяют обратный клапан, исключающий движение воды из бочки в шланг.

Активировав компрессор, мы наполним охлаждающую спираль на решетке вентилятора холодной водой из придонного слоя бочки. Причем после прохождения по спирали эта жидкость будет сливаться в верхнюю часть, где скапливается относительно теплая вода. В итоге к лопастям вентилятора поступит только холодная жидкость.

Сильная сторона подобной конструкции – длительность и автономность работы.

Слабая сторона – необходимость охлаждать воду в бочке, которая рано или поздно нагреется до комнатной температуры.

Вариант третий: вторая жизнь старого холодильника

Этот способ строительства кондиционера подойдет только для опытных домашних мастеров. Поскольку основой конструкции самодельной климатической установки в данном случае является обычный холодильник, в котором имеется и свой радиатор охлаждения – морозилка, и хладагент – фреон, и радиатор-конденсатор – решетка на задней стенке, и даже компрессор.

Старый холодильник пригодится для самодельного кондиционера

Для строительства кондиционера на основе старого холодильника нам придется сделать следующее:

Демонтировать двери, закрывающие холодильную и морозильную камеры.
Очень аккуратно, стараясь не повредить стенки морозилки, вмонтировать в эту зону холодильника электрический вентилятор.
Высверлить в боках корпуса (в нижней части) ряд сквозных отверстий, диаметром не менее 15 миллиметров.
Вынести за пределы охлаждаемой комнаты решетку конденсатора. Для этого достаточно выставить холодильник в дверной или оконный проем, герметизируя пространство между корпусом и краями проема с помощью полиэтиленовой пленки.

Если последний этап невозможен, то вам придется разомкнуть линию подачи фреона и вывести за пределы дома только радиатор-конденсатор, используя медные трубки. Однако после этого в систему придется залить новую порцию фреона.

Слабая сторона подобной конструкции – высокое энергопотребление и слишком сильный шум.

Сильная сторона – возможность охлаждать помещение без возни с аккумуляторами холода или водопроводом.

Принцип работы бытовых холодильников и кондиционеров одинаковый. И хотя типы компрессоров, компоновка, рабочие объемы, «утилизация» тепла и конденсата у них отличаются, сделать кондиционер из холодильника можно. Вопрос лишь в производительности, возможных способов установки и использования. В статье рассмотрим несколько вариантов и особенности изготовления такого прибора самостоятельно.

Производительность

Важная характеристика кондиционера – холодопроизводительность. Этот показатель может указываться и в киловаттах мощности охлаждения воздуха, и в условных единицах BTU (1BTU=0.3 кВт).

Примечание. Часто в маркировке модели присутствует цифра, указывающая мощность в тысячах BTU – «7», «9» и т.д.

Обе характеристики позволяют провести расчеты, необходимые для выбора модели для охлаждения помещения в конкретных условиях. Но они «прямо» не указывают на потребляемую мощность. Она зависит от класса энергосбережения климатической техники и коэффициента энергоэффективности в режиме охлаждения (ERR). У современных кондиционеров коэффициент ERR лежит в пределах 2.5-4 и указывает на соотношение мощности охлаждения к потребляемой мощности.

У домашнего холодильника мощность охлаждения определяется по-другому. Если ее и указывают, то в килограммах замораживаемых продуктов за сутки. А чтобы приблизительно оценить, какое помещение можно охладить с помощью холодильника, надо «отталкиваться» от потребляемой мощности, которая в основном приходится на компрессор.

Компрессор бытового холодильника с объемом 300-350 литров рассчитан на мощность порядка 180-250 Вт. И, если при расчете холодопроизводительности коэффициент ERR принять равным 3.0 (а он наверняка даже ниже), то мощность на охлаждение будет лежать в диапазоне 0.55-0.75 кВт

Примечание. Потребляемая мощность «простенького» оконного кондиционера обычно около 600 Вт. Что в пересчете дает почти 2 кВт в режиме охлаждения. По стандарту энергоэффективность кондиционера определяется исходя из того, что температура воздуха снаружи +35°, а внутри +27°. Именно такую разницу обеспечивает кондиционер в режиме охлаждения для определенных условий.

При выборе кондиционера по мощности учитывается много параметров:

площадь помещения и высота потолка;
теплоизоляция помещения;
тепло, которое выделяет бытовая техника;
количество постоянно присутствующих людей;
сторона света, куда выходят наружные стены помещения.

Но есть и простая оценка – при высоте потолка до 3 м на каждые 10 м2 надо 1 кВт мощности в режиме охлаждения. Поэтому компрессор холодильника может эффективно охлаждать комнату, площадью не более 10 м2.

Варианты использования

Невозможно использовать для охлаждения комнаты холодильник, который в ней стоит. Даже в идеальном случае количество теплоты, которое «отнял» испаритель, будет равно теплу, выделяемому конденсатором.

Но нужна еще работа по перемещению хладагента и созданию разницы давлений в испарителе и конденсаторе. Для этого используется мотор-компрессор, а у него есть потери энергии в виде трения поршневой группы и тепловых потерь в обмотках электродвигателя. То есть, компрессор при работе греется. Плюс тепло, выделяемое пусковым реле. Поэтому работающий холодильник излучает больше тепла, чем вырабатывает холода.

Вариант 1 – сплит-система

Чтобы использовать бытовой холодильник на охлаждение комнаты, конденсатор надо вынести за ее пределы. Это сделать можно. Но если повторить компоновку системы с разделенными блоками, то придется разобрать холодильник на составные части, а уже на их основе собрать кондиционер. Как это сделал домашний умелец на видео ниже.

И хотя в этом примере целью было обустройство большой холодильной комнаты-камеры, способ изготовления самодельной сплит-системы аналогичен.

Недостаток варианта для выполнения своими руками – сложность и большой объем работы.

Вариант 2 – моноблок

У кондиционеров есть два вида моноблочного исполнения – мобильные и оконные кондиционеры. Оба вида не подходят для переделки старого холодильника.

У мобильного кондиционера конденсатор находится в изолированном корпусе, а тепло от него выводят на улицу с помощью гибкой трубы. Повторять подобную конструкцию на основе холодильника нецелесообразно – сложно, и такой моноблок займет много места в комнате.

Вставить в оконный проем можно только маленький холодильник с объемом до 100 литров. Но его номинальная мощность менее 100 Вт, а этого недостаточно, чтобы охлаждать комнату средних размеров.

Остается один вариант – полностью разместить холодильник за пределами помещения, а холодный воздух из камеры подавать в комнату по воздуховоду с помощью вентилятора. Получится своего рода канальный кондиционер в моноблочном исполнении.

Видео: кондиционер из холодильника

Особенности установки

Пошагово установку можно описать следующей последовательностью операций:

В дверце холодильника прорезают два сквозных отверстия – внизу камеры и вверху. Нижнее отверстие необходимо для забора воздуха из помещения. Верхнее – располагают напротив морозильного отделения (у старых однокамерных холодильников), оно служит для нагнетания холодного воздуха в комнату.

Примечание. Обычные кондиционеры и сплит-системы работают по принципу рециркуляции воздуха. Даже у моделей кондиционеров с подмесом свежего воздуха, его доля в общем потоке составляет не более 20%.

Напротив каждого в стене просверливают два отверстия. В них затем вставляют две пластиковых трубы, которые будут служить в качестве воздуховодов.
Корпус холодильника устанавливают снаружи вплотную к стене охлаждаемого помещения – дверцей к стене, компрессором и радиаторной решеткой конденсатора наружу. Дверца должна быть герметично закрыта, чтобы предотвратить постоянный приток наружного теплого воздуха в холодильную камеру.
В «разрыве» верхней трубы вставляют канальный вентилятор. Достаточно недорогой бытовой модели типа Домовент 100 ВКО с производительностью 105 м3 в час. Диаметр патрубка у такого вентилятора равен 100 мм, соответственно и труба должна быть с такими же размерами.
Все проходы труб через дверцу и стену должны быть надежно загерметизированы.

Примечание. У двухкамерного холодильника такие отверстия делают на каждой двери.

Если холодильник стоит на улице, а не в пристройке или веранде, то его надо защитить от осадков и прямого воздействия солнца. В городской квартире его можно поставить на балконе или лоджии.

Особенности подключения и работы

У бытового холодильника есть терморегулятор, который «следит» за тем, чтобы температура в холодильной камере была в диапазоне 0…+8°C, а в морозильной камере – -15…-24°C.

При работе в качестве кондиционера, с постоянным поступлением теплого воздуха, такие показатели для обеих камер недостижимы. И штатный терморегулятор становится лишним – он будет постоянно держать компрессор во включенном состоянии. Даже при температуре воздуха в комнате на комфортном уровне – +22…+25°C.

Если делать все правильно, то терморегулятор необходимо из цепи управления убрать. Вместо него, в цепь питания лучше включить комнатный терморегулятор со встроенным датчиком температуры, у которого есть вариант подключения для режима «Охлаждение». Как экономичный способ управления работой, можно просто установить реле времени или включать/отключать холодильник вручную.

Если самодельный кондиционер используют на даче или в сельской местности, где качество сети плохое, то надо защитить компрессор от кратковременных отключений сети. При «коротком» отключении напряжения компрессор холодильника вновь сразу запуститься не сможет – ему необходима задержка по времени (около 5 мин). У новых холодильников такая задержка предусмотрена в блоке автоматики, а у старых моделей ее нет. И пока давление в системе не выровняется, компрессор не сможет через капилляр «продавить» хладагент. Чтобы обеспечить безопасное повторное включение с задержкой, в цепь питания надо включить реле напряжения и таймер.

Кондиционер из холодильника для автомобиля

Сделать автокондиционер из компрессорного холодильника в принципе невозможно – не те размеры. Разве только для грузовой машины, но и в этом случае остается проблема питания от бортовой сети постоянного тока.

Но сделать охладитель воздуха для авто можно на базе сумки-холодильника. Принцип устройства остается тем же – в крышке делают два отверстия, в одно из которых ставят небольшой вытяжной вентилятор. Эффективность такого образца будет далека от заводской модели, хотя ее можно немного повысить, если в сумку положить несколько пластиковых бутылок с замороженной водой.

Примечание. Чтобы не портить дверцу холодильника, ее можно снять, а вместо нее поставить самодельный небольшой щиток с герметичным притвором.

Сделать своими руками кондиционер из рабочего холодильника несложно. Но при условии, что его не надо разбирать на составные части, перепаивать заново трубопроводы и закачивать новый хладагент. Хотя описанная конструкция больше подходит для дома или дачи, а не для городской квартиры. В этом случае решается и проблема «утилизации» конденсата – он будет просто стекать на землю.

Что работает эффективнее — кондиционер, холодильник или морозильник?

Вопрос вызван реальной ситуацией, случившейся в ходе проектирования системы кондиционирования в супермаркете.

На таких объектах всегда присутствуют холодильные и морозильные камеры, про которые не всегда есть исчерпывающая информация по энергопотреблению.

Специалисты в области систем кондиционирования по привычке решили, что потребляемая мощность холодильников в 3 раза ниже их холодопроизводительности.

На самом деле оценивать эффективность любого устройства, вырабатывающего холод, следует по температурам воздуха (а лучше – хладагента) на холодной и горячей стороне. Для упрощения расчётов рассмотрим работу разных холодильных приборов, оперируя температурами воздуха.

Так, для кондиционера при наружной температуре 30°С (303К) и температуре в помещении 20°С (293К) получим холодильный коэффициент, равный 293/(303-293)=29,3.

Холодильник работает в иных условиях. Наружная среда для холодильника – это комнатная температура, то есть 20°С (293К). Холодная среда для холодильника – это воздух в холодильной камере. В среднем, его температура составляет 6°С (279К). Идеальный холодильный коэффициент такого холодильного контура составит 279/(293-279)=19,9.

Таким образом, эффективность холодильника ввиду условий его работы ниже эффективности кондиционера.

Для морозильной камеры температура внешней среды также равна комнатной температуре (20°С или 293К), а внутренней среды – -24°С (249К). Идеальный холодильный коэффициент равен 249/(293-249)=5,7, что значительно ниже холодильных коэффициентов холодильника и кондиционера.

Итак, сравнивая эффективность кондиционера, холодильника и морозильника получим, что самым эффективным из них является кондиционер, на втором месте холодильник, на третьем – морозильник.

Более общие правила гласят:

• Чем больше разница температур между горячей и холодной средой, тем выше энергозатраты холодильной машины. Иными словами, поддержание температурного графика холодоносителя в чиллерной системе 7/12°С требует больше энергозатрат, чем поддержание температурного графика, например, 8/12°С.

• Получение более холодной температуры требует больших энергозатрат при прочих равных условиях. Или – охлаждение на одну и ту же величину (в градусах) требует тем больше энергозатрат, чем ниже эти температуры. То есть поддержание температурного графика холодоносителя 7/12°С требует больше энергии, чем поддержание температурного графика 10/15°С.

Mir-klimata.info

Ваш оконный блок переменного тока потребляет больше электроэнергии, чем ваш холодильник?

В компании Schmidt Mechanical Group, Inc. мы знаем, что оконный кондиционер и холодильник потребляют много электроэнергии. Но можете ли вы угадать, какой из них использует больше? Если вы не уверены, не беспокойтесь — мы изложили для вас подробности ниже:

Сравнение компрессоров:

Первое, что нужно знать, это то, что и ваш кондиционер, и ваш холодильник имеют компрессор, который используется для повышения давления хладагента.Когда хладагент находится под давлением, в змеевике конденсатора выделяется тепло. А когда у вас компрессор большего размера, вы используете больше электроэнергии.

В холодильнике объем хладагента измеряется в унциях.
В оконном кондиционере объем хладагента измеряется в фунтах.

Итак, сколько энергии потребляют мой кондиционер и холодильник?

Второе, что нужно знать, это то, что энергоэффективность имеет значение.А если вы не используете энергоэффективные устройства, вы можете потреблять больше мощности и, в конечном итоге, больше электроэнергии.

В энергоэффективном холодильнике вы можете потреблять 475-550 ватт в час и примерно от 45 до 55 киловатт-часов электроэнергии в месяц.
В оконном кондиционере среднего размера вы будете потреблять около 900 Вт в час и потреблять от 130 до 150 киловатт-часов электроэнергии каждый месяц.

В большинстве случаев оконный кондиционер потребляет больше электроэнергии, чем холодильник, в немалой степени потому, что для кондиционера требуется более мощный компрессор, чем для холодильника.Если ваш кондиционер не является энергоэффективным, он, вероятно, потребляет больше мощности, чем ваш холодильник, или ему даже может потребоваться ремонт или настройка!

Вы дважды подумаете, прежде чем оставить свой кондиционер включенным на долгое время или купить устройства, которые не являются энергоэффективными? Мы знаем, что будем! Для получения дополнительных советов о том, как сэкономить энергию в вашем доме, свяжитесь с нами в Facebook и Twitter! И не забудьте связаться с нами, если вам нужен ремонт HVAC, просто позвонив нам по телефону (210) 361-7002 или посетив наш веб-сайт.

Замена охлаждающих устройств с кондиционерами воздуха

Вы можете перепрофилировать розничные холодильники.
У меня есть старый холодильник Hussmann с двумя раздвижными стеклянными дверцами, который изначально использовался в качестве ящика для охлажденных продуктов в продуктовом магазине (я использую его для хранения яиц с моей фермы по выращиванию яиц на свободном выгуле). В свое время это был хороший агрегат — он построен как линкор, — но его холодильный агрегат застрелен, и он был неэффективным динозавром, даже когда работал нормально.
Эти старые холодильники — хорошие / плохие новости.Хорошая новость заключается в том, что их ветхие холодильные установки означают, что вы не можете купить их практически ничего. Плохая новость в том, что из-за их ветхих холодильных установок они почти ничего не стоят.
Новая жизнь для старых холодильников
После того, как шахту ремонтировали дважды по цене около 350 долларов каждый раз, я последовал совету специалиста по HVAC:
«Купите оконный кондиционер, замените термостат, чтобы можно было снизить температуру до 40 F, и воткните его в стенку холодильника.”
Так я и сделал. За 179 долларов я купил новый кондиционер на 7500 БТЕ. Я вырезал прямоугольное отверстие в боковой стенке холодильника сабельной пилой и установил его, заклеив края алюминиевым скотчем.
Оконные кондиционеры дешевы, энергоэффективны, бесшумны и легкие. Вы можете установить их самостоятельно, если знаете, как выпилить прямоугольное отверстие сбоку в большом металлическом ящике и как выполнить простую проводку.
Холодильные камеры, тоже
Эти же методы применимы к холодильной камере, как для существующих, так и для самодельных кулеров.
Подбор кондиционера под размер холодильника
Для моих целей наименьшее устройство, которое я смог найти, было на самом деле слишком большим, и большую часть времени я запускал его на «низком уровне». Мне было бы лучше с небольшой единицей в 5000 БТЕ для моего холодильника объемом 50 кубических футов. Вы, вероятно, могли бы установить небольшой холодильный шкаф на большем оконном кондиционере!
Перевод кондиционера для работы в режиме охлаждения
Единственное, что вам нужно изменить, это термостат. Есть несколько способов сделать это.
Основная проблема, которую необходимо решить, заключается в том, что ваш кондиционер не хочет опускаться ниже 60 ° F, но мы хотим, чтобы он опускался ниже 40 ° F.
Лучшее, но самое сложное: прямая замена термостата
Все, что вам нужно сделать, это заменить оригинальный механический термостат на термостат с температурой 40 ° F или ниже. Просто отключите оригинальный и замените его на тот, который будет опускаться до температуры холодильника.
Для этого необходимо, чтобы в вашем кондиционере был механический термостат.Большинство новых имеют электронные термостаты, поэтому может потребоваться более старый блок.
Вы могли бы произвести прямую замену, установив термостат вместо старого, и даже использовать оригинальную ручку термостата, чтобы не было никаких внешне видимых изменений.
Рабочий конец термостата, капиллярная трубка, необходимо установить напротив ребер на радиаторе холодной стороны кондиционера. Это часть кондиционера, которая замерзает, но если там находится термостат, установка его выше 32 ° F ограничит количество льда, которое может образоваться до того, как термостат отключит его.
Электронные термостаты обмануть
Контроллер кулера CoolBot преобразует оконный кондиционер в контроллер холодильника для розничной торговли или обычных холодильников.
Если вы хотите, чтобы все было проще, вы можете обмануть электронный термостат с помощью контроллера CoolBot.
Мы добавили один к нашему кулеру, когда наш оригинальный кондиционер умер, и заменили его на блок с электронным термостатом. Без простой однозначной замены термостата мы решили использовать контроллер CoolBot.
CoolBot имеет зонд для охлаждающих ребер, чтобы предотвратить обледенение, плюс еще один для внутренней части холодильника и их секретный соус: крошечный кабель с подогревом, который вы подключаете к существующему датчику термостата блока переменного тока.Это заставляет кондиционер думать, что в комнате жарко и что кондиционер должен быть включен.
Поскольку датчик термостата кондиционера находится на передней части ребер, все, что вам нужно сделать, это оторвать переднюю решетку: вам не нужно разбирать блок.
Вот пример того, как один фермер демонстрирует свою установку в своем холодильнике:

Уловка с ночником
Термостатический контроллер сетевого напряжения
Если нагреть датчик температуры на блоке кондиционирования воздуха, он включится.
Вместо покупки CoolBot фермер на видео ниже использовал внешний термостат, чтобы включить ночник, который нагревает датчик температуры кондиционера.
Он использовал термостат нагревателя и реверсивное реле, но вы также можете использовать недорогой цифровой регулятор температуры для более простой установки:
Установите датчик температуры контроллера напротив ребер кондиционера.
Подключите ночник к регулятору температуры.
Установите датчик температуры кондиционера рядом с ночником.
Вставьте терморегулятор и кондиционер в стену.
Установите регулятор температуры на желаемую температуру.

Другие наконечники
В общем, холодильник — это просто большой изолированный ящик, в нем можно проделывать дыры где угодно. Однако здесь и там могут быть кабели обогревателя, чтобы предотвратить замерзание устройства, а также провода для флуоресцентных ламп и тому подобное. Обычно они находятся в очевидных местах, но перед использованием пилы отключите устройство от сети! Если вы обнаружите какие-либо оборванные провода, у вас есть выбор: не использовать такие модные штаны, как освещение и дефростеры, или открыть распределительную коробку и отсоединить все, что вы сломали.
Не пытайтесь снимать старый холодильный агрегат, вентиляторы или что-нибудь еще, чем вы не пользуетесь. Они не причиняют вреда.
С кондиционера снаружи будет капать вода, конденсированная из холодного воздуха. Подставьте под него поддон.
Время от времени вычищайте или выдувайте грязь из кондиционера.
Насколько хорошо это работает?
Мой первый кондиционер внезапно умер после четырех лет непрерывной работы, чего я и ожидал.Второй кондиционер с CoolBot стоит восемь лет или около того. (Оригинальная холодильная установка ломалась каждый год, и в среднем на ее ремонт приходилось 350 долларов).
Уплотнения на дверцах холодильников уже не те, что раньше, а в очень жаркий день кондиционер работает по несколько часов. Когда-нибудь это нужно исправить. Но те же методы (и те же кондиционеры) могут охладить холодильный шкаф с плотно закрывающимися дверцами.
Я публикую книги! Нортон Крик Пресс
Мысли? Вопросов? Комментарии?
Мне интересно, что вы думаете по этому поводу.Большинство моих сообщений основаны на мнениях таких людей, как вы, поэтому оставьте комментарий ниже!
Роберт Пламондон написал три книги, получил более 30 патентов в США, основал несколько предприятий и является экспертом по курам на свободном выгуле. Его издательская компания Norton Creek Press — сокровищница лучших книг по птицеводству за последние 100 лет.
Автор: Роберт Пламондон
Роберт Пламондон написал три книги, получил более 30 патентов в США, основал несколько предприятий и является экспертом по курам на свободном выгуле.Его издательская компания Norton Creek Press — сокровищница лучших книг по птицеводству за последние 100 лет. Просмотреть все сообщения Роберта Пламондона
MIT Школа инженерии | »Можем ли мы использовать тепло, выделяемое кондиционером или холодильником?
Можно ли использовать тепло, выделяемое кондиционером или холодильником?
К сожалению, это отработанное тепло недостаточно горячее, чтобы быть полезным …
Сара Дженсен
Пройдите по тротуару мимо кондиционера на окне августовским днем, и вы почувствуете тепло.Положите руку на заднюю стенку холодильника, и вы можете представить себе способы накопить тепло, чтобы в декабре ваш дом оставался поджаренным. «Излучаемое тепло всего на несколько градусов выше температуры окружающей среды», — говорит Якопо Буонджорно, доцент кафедры ядерной науки и техники Массачусетского технологического института. «К сожалению, при такой низкой температуре это практически бесполезно».
Согласно первому и второму законам термодинамики, это также неизбежный побочный продукт таких приборов, как кондиционеры и холодильники.«Первый закон гласит, что энергия не создается и не уничтожается», — говорит Буонджорно. «Если один джоуль энергии уходит в машину, которая работает стабильно, один джоуль энергии должен выйти». Холодильники и кондиционеры используют электричество для извлечения тепла из апельсинового сока, мороженого и душных жилых комнат, и именно здесь вступает в силу второй закон: энергия, выделяемая в виде отработанного тепла, имеет меньшую полезность, чем исходный источник энергии.
«Сумма извлеченного тепла плюс работа, затраченная на процесс охлаждения, отводится в виде отработанного тепла, и должна быть разница температур между машиной и окружающим воздухом, чтобы отводить это тепло.«В случае тепла, выделяемого бытовыми приборами, эта разница температур слишком мала, чтобы быть полезной, а также количество выделяемого тепла невелико. С другой стороны, крупные электростанции могут генерировать тысячи мегаватт отработанного тепла, что является огромным источником энергии. Некоторые перенаправляют эту энергию на опреснение воды и фермы по выращиванию водорослей для производства синтетического топлива. Одна атомная электростанция в долине Роны во Франции даже нашла способ направлять отходящее тепло для содержания тропического парка рядом с его территорией.«Отработанное тепло не имеет очень высокой температуры, но его достаточно, чтобы вода оставалась достаточно теплой, чтобы крокодилы и аллигаторы могли комфортно жить круглый год», — говорит Буонджорно.
Для таких усилий требуется много отработанного тепла, намного больше, чем вырабатывается холодильником на вашей кухне. А поскольку отходящее тепло — это данность, лучшее, что мы можем сделать, — это использовать самые энергоэффективные приборы. Задача инженеров-механиков — разработать охлаждающие устройства следующего поколения, в которых используются более эффективные теплообменники и циркуляционные системы.«Если бы отводимое тепло было даже ближе к температуре окружающей среды, прибор был бы более эффективным, а потери энергии были бы минимизированы», — говорит Буонджорно.
Спасибо Харшиту Джунджа из Нью-Дели за этот вопрос.
Опубликовано: 12 ноября, 2013
Coolbot Walk-in Cooler — Блог FarmHack
Coolbot — это изобретение, которое делает холодильный шкаф жизнеспособным вариантом для фермы с низким денежным потоком. Используя Coolbot вместо обычного холодильника, фермеры сокращают расходы, одновременно повышая качество продукции в точках продажи.
С 2006 года Рон и Кейт Хосла продали тысячи роботов Coolbot — технологии, которую они разработали для преобразования стандартных кондиционеров в компрессор для холодильной камеры. Вместо того, чтобы покупать обычный кулер за 2500 долларов или больше с примерно 30 секундами модификации, можно превратить кондиционер в кулер примерно за 600 долларов. Кроме того, затраты на электроэнергию будут ниже, и модификация не аннулирует гарантию на кондиционер, защищая инвестиции, как правило, в течение пяти лет.
Как это работает
Стандартный кондиционер предназначен для охлаждения комнаты до 60 ° F, но не ниже. Это достигается за счет охлаждения змеевиков до температуры, близкой к температуре замерзания, и продувки через них воздуха, включения и выключения компрессора в соответствии с температурой в комнате — добавление холодного воздуха в комнату только при необходимости. Поскольку воздух, который выходит прямо из кондиционера, близок к температуре замерзания, достаточно большой кондиционер теоретически может охладить небольшую, хорошо изолированную комнату до температуры почти 32 ° F.
Вот тут-то и пригодится Coolbot. Он использует небольшой нагревательный элемент, чтобы «обмануть» термостат кондиционера, заставив его думать, что в комнате теплее, чем он есть, так что компрессор будет продолжать работать, а комната остынет ниже минимальная температура кондиционера 60 ° F.
Проблема только с этой системой заключается в том, что если компрессор кондиционера будет работать постоянно, а змеевики будут постоянно иметь температуру замерзания, любая влага в воздухе замерзнет на змеевиках и начнет образовывать ледяной покров.Очень скоро змеевики полностью обледнятся, воздух не сможет пройти через них, и комната вообще перестанет охлаждаться. Вот почему коммерческие холодильные камеры имеют гораздо большие наборы змеевиков и гораздо больше вентиляторов; чтобы предотвратить обледенение (и быстрее охладить воздух).
Coolbot решает эту проблему, добавляя второй датчик температуры на ребрах блока кондиционирования воздуха. Когда этот датчик обнаруживает обледенение на змеевиках, Coolbot сообщает блоку A / C о прекращении охлаждения, предотвращая накопление льда.
Преимущества
The Coolbot — это убийственный взлом для фермы. Из тысяч проданных единиц только около дюжины кондиционеров вышли из строя с 2006 года. Неисправности были вызваны отсутствием текущего обслуживания оборудования; на печатную плату капала вода или загрязнился важный компонент. С этим ремонтом легко справиться, и общая стоимость владения снижается по сравнению с обычным кулером. Типичный кондиционер будет стоить около 300 долларов плюс, сам Coolbot стоит 299 долларов.Затраты на электроэнергию ниже для кондиционера по сравнению с обычным компрессором-охладителем. По сути, использование Coolbot беспроигрышно, если вашему бизнесу требуется система автономного охлаждения: более низкие начальные затраты, более низкие счета за электроэнергию и более высокая надежность.
Качество овощей
После сбережения баланса овощеводы / операторы CSA могут воспользоваться возможностью холодильника, чтобы существенно повлиять на качество консервированных фруктов и овощей.Качество продукции начинает снижаться сразу после того, как она покидает почву / стебель растения и хранится при комнатной температуре или в затененном месте. Например, клубника, собранная и выдержанная в тени в течение нескольких часов, а затем помещенная в холодильник, сохранит приемлемое качество в течение двух-трех дней. С другой стороны, если клубнику собрать и сразу же поместить в холодильник с температурой около 36 ° F, она будет сохранять исключительное качество примерно в течение недели.
Кто использует эту технологию
При разработке Coolbot Хосла почесал зуд, которого не заметили крупные компании.Хотя он признает, что его технология используется магазинами и даже моргами, Coolbot создан из-за неспособности небольшого овоща собрать более 2500 долларов на холодильный шкаф. Для фермера, который собирается входить и выходить из холодильника не чаще нескольких раз в час, Coolbot — идеальная альтернатива обычной системе охлаждения.
Кому не следует использовать эту технологию
Система Coolbot имеет множество преимуществ перед обычным кулером, но с ними приходят некоторые компромиссы.Поскольку обычные охладители имеют большие охлаждающие змеевики и более многочисленные и более мощные вентиляторы, они могут охлаждать воздух и производить его быстрее, чем кондиционер с небольшой площадью поверхности и одним вентилятором. Если вы собираетесь принести поддон брокколи в свой кулер с температурой поля 80 градусов, и вам нужно быстро остыть, Coolbot может не помочь. Тем не менее, в сочетании с системой гидроохлаждения, позволяющей выводить продукцию из поля перед попаданием в охладитель, Coolbot может стать идеальным инструментом для последующего поддержания температуры продукции.
Coolbot также не лучший выбор, если у вас слишком большое или плохо изолированное пространство. Coolbot отлично справляется с выдавливанием большого количества охлаждающей энергии из небольшого кондиционера, но есть предел. Обязательно используйте приведенную ниже таблицу, чтобы убедиться, что комната, которую вы пытаетесь охладить, подходящего размера и достаточно изолирована.
Что вам понадобится
1. Готовый кондиционер
2. Coolbot
3. Изолированное холодильное пространство
4.Эта таблица с веб-сайта Coolbot поможет вам спланировать, какой размер комнаты вы можете охлаждать с помощью кондиционера какого размера. Важно сделать это правильно, иначе вы будете изо всех сил стараться нагреть кулер до желаемой температуры.
История кулеров своими руками
До появления Coolbot фермеры делали холодильные камеры своими руками (сделай сам), используя тот же принцип: обмануть купленный в магазине кондиционер, чтобы в помещении было холоднее 60 градусов. Для этого фермеры обманывали термостат кондиционера, приклеивая его к лампочке накаливания (источнику тепла), подключенной к стандартному термостату.Когда температура в комнате поднималась выше, скажем, 40 градусов по Фаренгейту, термостат включал лампочку, заставляя кондиционер думать, что в комнате жарко, и включал компрессор охлаждения.
В этой системе часто возникали проблемы из-за проблемы обледенения, упомянутой выше. Некоторые фермеры пытались улучшить систему, добавив в контур таймер, который время от времени автоматически выключает лампочку (и, следовательно, компрессор), чтобы предотвратить образование льда.Но условия, при которых может произойти обледенение, во многом зависели от температуры и влажности наружного воздуха, и было трудно предсказать, войдете ли вы утром в свой кулер и обнаружите ледяной покров на своем кондиционере или внутреннем пространстве. температура 65 градусов и комната, полная теплой брокколи. Датчик замерзания змеевика Coolbot и его печатная плата, специально запрограммированная на циклическое отключение в определенное время, решают эти проблемы и делают самодельный кулер относительно надежным.
Саммерс стал еще более терпимым благодаря портативному кондиционеру со встроенным мини-холодильником
Он сохраняет прохладу и охлаждает ваши пивные бокалы.
Знакомьтесь, Фуфу. То, что ему не хватает в названии, компенсируется функциональностью. Созданный для работы в качестве настольного кондиционера или мини-холодильника, Fufu — ваше лучшее оружие против жаркого и потного летнего дня. Благодаря пропорциям рюкзака, Fufu сидит в любом месте вашей комнаты, охлаждая ваше пространство, а также сохраняя вашу еду и напитки. В нем используются две системы охлаждения полупроводников, которые работают одновременно, обеспечивая баланс между энергоэффективностью и эффективностью охлаждения.
Стоит отметить, что Fufu — это скорее концепция, чем реальный продукт (иначе у меня их сейчас было бы 5).Обладая идеальным дизайном, Fufu является идеальным прибором для борьбы с жарой и сохраняет прохладу как снаружи, так и изнутри. Его небольшой вентилятор примерно такого же размера, как настольный вентилятор, в то время как двухъярусный холодильник имеет достаточно места внутри, чтобы хранить 12 банок напитка по вашему выбору, или вы можете выбрать более здоровый путь и хранить фрукты и соки внутри. .
Fufu имеет довольно простой интерфейс, позволяющий управлять кондиционером. Ручка на передней панели позволяет регулировать направление ветра, ориентируя ласты, как на автомобильном кондиционере, а диск сбоку позволяет включать кондиционер, выбирать скорость ветра и желаемую температуру.
Схема Fufu показывает, как его система охлаждения будет работать на бумаге. Две системы охлаждения полупроводников работают в тандеме, создавая эффективный баланс между охлаждением комнаты (или человека, сидящего впереди) и холодильного шкафа. Двойные выхлопные трубы на спине выталкивают горячий воздух наружу, что, вероятно, означает, что Fufu лучше всего подходит для хранения около окна, а не у стены. Дизайнер даже собрал доказательство концепции на основе схемы, так что, может быть, мы скоро увидим рабочий прототип?
Fufu был построен для азиатской аудитории, в частности для Гонконга.Называемый городом с самым большим количеством кондиционеров в мире, почти каждая квартира и здание в Гонконге оснащены кондиционерами, которые работают круглосуточно, благодаря чему в комнатах на 10-15 ° холоднее, чем на улице. Вы также можете посмотреть это видео, в котором подробно рассказывается, как «Гонконг стал гигантским холодильником», чтобы понять, почему что-то вроде Fufu мгновенно станет хитом в регионе!
Дизайнер: FUFU
Холодильник и кондиционер | Работа и детали [Различия и сходство]
Что такое холодильник?
Технически холодильник известен как тепловой насос (поскольку он забирает тепло из одного места и отбрасывает его в другое место).
Но в общих чертах. Холодильник — это устройство, поддерживающее температуру в помещении ниже температуры окружающей (или комнатной) температуры. Извлеченное тепло отдается в атмосферу.
Но как решить эту сложную задачу (понижения температуры)?
Чтобы разобраться в этом, перейдем к составным частям и принципам работы холодильника.
Компоненты и работа
Холодильник состоит из четырех основных компонентов, которые отвечают за его работу. Это испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан.Давайте обсудим каждый из этих компонентов по очереди.
Испаритель
Испаритель (Изображение 01)
Испаритель (обычно змеевик) — это часть холодильника, в которой происходит охлаждение. Испаритель всасывает тепло из места, где мы хотим поддерживать температуру, и передает его хладагенту.
Компрессор
Компрессор (Изображение: 02)
Забрав тепло от испарителя, хладагент попадает в компрессор, где сжимается, и из-за сжатия его температура увеличивается.
Конденсатор
Конденсатор (Изображение: 03)
Конденсатор похож на испаритель. Температура охлаждающей жидкости достигает конденсатора (который может иметь водяное или воздушное охлаждение). Здесь его температура снижается до температуры окружающей среды (тепло, которое забирается из помещения или замкнутого пространства, отдается в атмосферу в конденсаторе).
Расширительный клапан
Расширительный клапан (Изображение 04)
После конденсатора хладагент попадает в расширительный клапан (который по сути является дроссельным устройством).Здесь давление хладагента снижается, что приводит к снижению температуры хладагента ниже атмосферной. Затем охлажденный хладагент подается в испаритель, и этот цикл продолжается и продолжается.
Рабочий цикл холодильника и кондиционера
Изображение 05
Современные холодильники работают по циклу сжатия пара. Вы можете легко связать его диаграмму с приведенным выше объяснением.
Разница между холодильником и кондиционером
Хотя в основном холодильники и кондиционеры (летние) принципиально одинаковы (оба поддерживают температуру в помещении ниже комнатной), но разница заключается в их использовании и работе.Давайте разберемся в различиях в табличном методе.
База сравнения Холодильник Кондиционер
Место использования Используется там, где необходимо охлаждать товары, такие как овощи, фрукты и т. Д. Используется там, где живые существа хотят поддерживать уровень атмосферного комфорта. например, температура, влажность и т. д.
Рабочий Поддержание циркуляции воздуха не требуется Необходимо поддерживать циркуляцию воздуха
Влажность Поддержание влажности не требуется Требуемая влажность
Циркуляция свежего воздуха Не требуется Требуется
Нагрузка Рабочая нагрузка обычно низкая Рабочая нагрузка обычно высокая
Рабочий цикл Цикл сжатия пара Цикл сжатия пара
В целом, мы можем сказать, что кондиционер — это холодильник, который предназначен для охлаждения помещения с обеспечением циркуляции свежего воздуха и поддержанием комфортного уровня влажности.
Источники изображений [Дата: 11-12-2018]
Изображение 01:
URL изображения: https://www.flickr.com/photos/[email protected] / 11089440916
Лицензия: CC BY-SA 2.0
Изображение 02:
Авторство: Винфрид Рекер — GEA Refrigeration Technologies GmbH, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15699191
Изображение 03:
Автор: H Padleckas — Собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=28321352
Изображение 04:
Авторство: Neurotronix — собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8015906
Изображение 05:
Атрибуция: Автор оригинала, загрузившего Кинан Пеппер на en.wikipedia — Источник en.wikipedia; страница описания находится / была здесь., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1393091
Применения термодинамики: тепловые насосы и холодильники
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
Опишите использование тепловых двигателей в тепловых насосах и холодильниках.
Продемонстрируйте, как тепловой насос работает для обогрева внутреннего пространства.
Объясните разницу между тепловыми насосами и холодильниками.
Рассчитайте коэффициент полезного действия теплового насоса.
Рис. 1. Практически в каждом доме есть холодильник. Большинство людей не осознают, что они тоже делят свои дома с тепловым насосом. (кредит: Id1337x, Wikimedia Commons)
Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники используют передачу тепла от холода к горячему.Это тепловые двигатели, работающие задом наперед. Мы говорим «в обратном направлении», а не в обратном направлении, потому что, за исключением двигателей Карно, все тепловые двигатели, хотя они и могут работать в обратном направлении, не могут быть полностью реверсированы. Передача тепла происходит из холодного резервуара Q _c и в горячий. Для этого требуется рабочая мощность Вт , которая также преобразуется в теплопередачу. Таким образом, теплопередача к горячему резервуару составляет Q _h = Q _c + W . (Обратите внимание, что Q _h, Q _c и W положительные, их направления указаны на схемах, а не знаком.) Тепловой насос предназначен для передачи тепла Q _h в теплую среду, например, в доме зимой. Задача кондиционеров и холодильников заключается в том, чтобы передача тепла Q _c происходила из прохладной окружающей среды, такой как охлаждение комнаты или хранение продуктов при более низких температурах, чем окружающая среда. (На самом деле тепловой насос можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения помещения. По сути, это кондиционер и нагревательный элемент одновременно. В этом разделе мы сконцентрируемся на его режиме обогрева.)
Рис. 2. Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники — это тепловые двигатели, работающие в обратном направлении. Показанный здесь основан на (реверсивном) двигателе Карно. (а) Принципиальная схема, показывающая передачу тепла из холодного резервуара в теплый резервуар с помощью теплового насоса. Направления W , Q _h и Q _c противоположны тем, которые были бы в тепловом двигателе. (b) диаграмма для цикла Карно, аналогичная показанной на рисунке 3, но в обратном порядке по пути ADCBA.Площадь внутри цикла отрицательная, что означает, что имеется сетевой ввод. Имеется передача тепла Q _c в систему из холодного резервуара по пути DC и передача тепла Q _h из системы в горячий резервуар по пути BA.
Тепловые насосы
Большим преимуществом использования теплового насоса для поддержания тепла в доме, а не просто сжигания топлива, является то, что тепловой насос подает Q _h = Q _c + W .Теплоотдача происходит от наружного воздуха даже при температуре ниже точки замерзания во внутреннее пространство. Вы платите только за Вт и получаете дополнительную теплоотдачу Q _c извне бесплатно; во многих случаях в отапливаемое пространство передается как минимум вдвое больше энергии, чем используется для работы теплового насоса. Когда вы сжигаете топливо, чтобы согреться, вы платите за все. Недостатком является то, что затраты на работу (требуемые вторым законом термодинамики) иногда дороже, чем просто сжигание топлива, особенно если работа выполняется за счет электроэнергии.
Основные компоненты теплового насоса в режиме нагрева показаны на рисунке 3. Используется рабочая жидкость, например хладагент, не содержащий CFC. В наружных змеевиках (испарителе) теплоотдача Q _c происходит к рабочему телу из холодного наружного воздуха, превращая его в газ.
Рис. 3. Простой тепловой насос состоит из четырех основных компонентов: (1) конденсатор, (2) расширительный клапан, (3) испаритель и (4) компрессор. В режиме обогрева теплопередача Q _c происходит к рабочему телу в испарителе (3) из более холодного наружного воздуха, превращая его в газ.Компрессор с электрическим приводом (4) увеличивает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора (1) внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура в комнате, передача тепла от газа к комнате происходит, когда газ конденсируется в жидкость. Затем рабочая жидкость охлаждается, поскольку она течет обратно через расширительный клапан (2) к змеевикам испарителя наружного блока.
Компрессор с электрическим приводом (рабочая мощность W ) повышает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора, которые находятся внутри отапливаемого пространства.Поскольку температура газа выше, чем температура внутри комнаты, происходит передача тепла в комнату, и газ конденсируется в жидкость. Затем жидкость течет обратно через редукционный клапан к змеевикам испарителя наружного блока, охлаждаясь за счет расширения. (В цикле охлаждения змеевики испарителя и конденсатора меняются ролями, и направление потока жидкости меняется на противоположное.)
О качестве теплового насоса судят по тому, сколько тепла Q _h происходит в теплое пространство, по сравнению с тем, сколько работы требуется Вт .Исходя из соотношения того, что вы получаете к затраченным средствам, мы определяем коэффициент полезного действия теплового насоса ( COP _л.с.) как [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex].
Поскольку эффективность теплового двигателя составляет [латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], мы видим, что [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], важный и интересный факт. Во-первых, поскольку КПД любого теплового двигателя меньше 1, это означает, что COP _л.с. всегда больше 1, то есть тепловой насос всегда имеет большую теплопередачу Q _ч, чем затраченная работа. Это.Во-вторых, это означает, что тепловые насосы лучше всего работают при небольших перепадах температур. Эффективность идеального двигателя, или двигателя Карно, равна [латексному] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ left (\ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \ справа) \\ [/ латекс]; таким образом, чем меньше разница температур, тем меньше КПД и больше COP _л.с. (потому что [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex] ). Другими словами, тепловые насосы не так хорошо работают в очень холодном климате, как в более умеренном.
Трение и другие необратимые процессы снижают эффективность теплового двигателя, но они приносят пользу работе теплового насоса , а не — вместо этого они сокращают затраты труда, преобразовывая часть его в теплоотдачу обратно в холодный резервуар, прежде чем он попадет в Тепловой насос.
Рис. 4. Когда настоящий тепловой двигатель работает в обратном направлении, часть запланированной работы ( W ) идет на теплопередачу, прежде чем она попадет в тепловую машину, тем самым снижая ее коэффициент полезного действия.На этом рисунке W ′ представляет собой часть W , которая идет в тепловой насос, в то время как остаток W теряется в виде тепла трения ( Q _f) в холодный резервуар. Если бы весь W пошел в тепловой насос, то Q _h было бы больше. В лучшем тепловом насосе используются адиабатические и изотермические процессы, поскольку теоретически не было бы диссипативных процессов, снижающих передачу тепла к горячему резервуару.
Пример 1. Лучший [латексный] COP _ {\ text {hp}} \\ [/ latex] теплового насоса для домашнего использования
Тепловой насос, используемый для обогрева дома, должен использовать цикл, который производит рабочую жидкость при температурах выше, чем типичная температура в помещении, чтобы могла происходить передача тепла внутрь. Точно так же он должен производить рабочую жидкость при температурах ниже, чем температура наружного воздуха, чтобы передача тепла происходила извне. Следовательно, его горячая и холодная температура резервуара не может быть слишком близкой, что ограничивает его COP _л.с..(См. Рис. 5.) Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для такого теплового насоса, если температура горячего резервуара составляет 45,0 ° C, а температура холодного резервуара —15,0 ° C?
Стратегия
Перевернутый двигатель Карно будет работать с максимальной производительностью в качестве теплового насоса. Как отмечалось выше, [latex] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], поэтому нам нужно сначала вычислить эффективность Карно, чтобы решить эту проблему.
Решение
Эффективность Карно по абсолютной температуре определяется по формуле:
[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \\ [/ latex].
Температура в кельвинах составляет T _h = 318 K и T _c = 258 K, так что
[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {258 \ text {K}} {318 \ text {K}} = 0,1887 \\ [/ latex].
Таким образом, из обсуждения выше,
[латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} = \ frac {1} {0,1887} = 5,30 \\ [/ latex], или [латекс] COP _ {\ text {hp} } = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} = \ frac {1} {0.1887} = 5.30 \\ [/ latex], так что Q _h = 5.30 W.
Обсуждение
Этот результат означает, что теплопередача тепловым насосом равна 5.В 30 раз больше, чем вложено в это дело. Это будет стоить в 5,30 раза больше для той же теплопередачи от электрического комнатного обогревателя, чем для теплопередачи, производимой этим тепловым насосом. Это не нарушение сохранения энергии. Холодный окружающий воздух обеспечивает 4,3 Дж на 1 Дж работы от электрической розетки.
Рис. 5. Передача тепла снаружи внутрь, а также работа, выполняемая для запуска насоса, происходит в тепловом насосе из приведенного выше примера. Обратите внимание, что холодная температура, создаваемая тепловым насосом, ниже, чем температура наружного воздуха, поэтому происходит передача тепла рабочей жидкости.Компрессор насоса создает температуру выше температуры в помещении для передачи тепла в дом.
Рис. 6. В жаркую погоду передача тепла происходит от воздуха внутри помещения к воздуху снаружи, охлаждая помещение. В прохладную погоду происходит передача тепла от воздуха снаружи к воздуху внутри, нагревая комнату. Это переключение достигается за счет изменения направления потока рабочей жидкости на противоположное.
Настоящие тепловые насосы работают не так хорошо, как идеальный в предыдущем примере; Их значения КС _л.с. колеблются примерно от 2 до 4.Этот диапазон означает, что теплопередача Q _h от тепловых насосов в 2–4 раза больше, чем вклад в них W . Однако их экономическая осуществимость все еще ограничена, поскольку W обычно поставляется за счет электроэнергии, которая стоит больше на джоуль, чем передача тепла за счет сжигания топлива, такого как природный газ. Кроме того, первоначальная стоимость теплового насоса выше, чем у многих печей, поэтому тепловой насос должен работать дольше, чтобы окупить его стоимость.Тепловые насосы, скорее всего, будут экономически лучше там, где зимние температуры мягкие, электричество относительно дешево, а другие виды топлива относительно дороги. Кроме того, поскольку они могут охлаждать и обогревать помещение, они имеют преимущества там, где также желательно охлаждение в летние месяцы. Таким образом, одни из лучших мест для тепловых насосов — теплый летний климат с прохладной зимой. На рисунке 6 показан тепловой насос, который в некоторых странах называется «обратным циклом » или «охладителем сплит-системы » .
Кондиционеры и холодильники
Кондиционеры и холодильники предназначены для охлаждения чего-либо в теплой среде. Как и в случае с тепловыми насосами, для передачи тепла от холодного к горячему требуется дополнительная работа, а это дорого. О качестве кондиционеров и холодильников судят по тому, сколько тепла Q _c происходит из холодной окружающей среды, по сравнению с тем, сколько требуется затрат труда Вт . То, что считается преимуществом теплового насоса, в холодильнике считается отходящим теплом.Таким образом, мы определяем коэффициент полезного действия ( COP _ref) кондиционера или холодильника как
.
[латекс] {COP} _ {\ text {ref}} = \ frac {Q _ {\ text {c}}} {W} \\ [/ latex].
Еще раз отмечая, что Q _h = Q _c + W , мы видим, что кондиционер будет иметь более низкий коэффициент полезного действия, чем тепловой насос, потому что [латекс] {COP} _ { \ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex] и Q _h больше, чем Q _c.В задачах и упражнениях этого модуля вы покажете, что COP _ref = COP _л.с.-1 для теплового двигателя, используемого в качестве кондиционера или теплового насоса, работающего между двумя одинаковыми температурами. Настоящие кондиционеры и холодильники обычно работают замечательно, имея значения COP _ref в диапазоне от 2 до 6. Эти числа лучше, чем значения COP _л.с. для упомянутых выше тепловых насосов, поскольку разница температур составляет меньше, но они меньше, чем у двигателей Карно, работающих между теми же двумя температурами.
Был разработан тип рейтинговой системы COP , называемый «рейтинг энергоэффективности» ( EER ). Этот рейтинг является примером того, что единицы, не относящиеся к системе СИ, по-прежнему используются и актуальны для потребителей. Чтобы упростить жизнь потребителю, Австралия, Канада, Новая Зеландия и США используют рейтинг Energy Star из 5 звезд — чем больше звезд, тем более энергоэффективным является устройство. EER s выражается в смешанных единицах британских тепловых единиц (БТЕ) в час нагрева или охлаждения, деленных на потребляемую мощность в ваттах.Комнатные кондиционеры легко доступны с EER в диапазоне от 6 до 12. Эти EER , хотя и не такие же, как только что описанные COP , подходят для сравнения — чем больше EER , тем дешевле кондиционер должен работать (но тем выше, вероятно, будет его покупная цена).
EER кондиционера или холодильника можно выразить как
[латекс] \ displaystyle {EER} = \ frac {\ frac {Q _ {\ text {c}}} {t_1}} {\ frac {W} {t_2}} \\ [/ latex],
, где Q _c — количество теплопередачи из холодной среды в британских тепловых единицах, t ₁ — время в часах, W — потребляемая работа в джоулях, а t ₂ — время в секундах.
Стратегии решения проблем термодинамики
Изучите ситуацию, чтобы определить, участвует ли тепло, работа или внутренняя энергия . Ищите любую систему, в которой основными методами передачи энергии являются тепло и работа. Тепловые двигатели, тепловые насосы, холодильники и кондиционеры являются примерами таких систем.
Определите интересующую систему и нарисуйте помеченную диаграмму системы, показывающую поток энергии.
Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные) .Письменный список полезен. Максимальная эффективность означает, что задействован двигатель Карно. Эффективность — это не то же самое, что коэффициент полезного действия.
Составьте список того, что дано или может быть выведено из указанной проблемы (укажите известные). Обязательно отличите теплопередачу в системе от теплопередачи из системы, а также между затратами работы и производительностью. Во многих ситуациях полезно определить тип процесса, например изотермический или адиабатический.
Решите соответствующее уравнение для количества, которое необходимо определить (неизвестное).
Подставьте известные величины вместе с их единицами измерения в соответствующее уравнение и получите численные решения с указанием единиц.
Проверьте ответ, чтобы узнать, разумен ли он: имеет ли он смысл? Например, КПД всегда меньше 1, тогда как коэффициенты производительности больше 1.
Краткое содержание раздела
Артефакт второго начала термодинамики — это способность обогревать внутреннее пространство с помощью теплового насоса.Тепловые насосы сжимают холодный окружающий воздух и при этом нагревают его до комнатной температуры без нарушения принципов консервации.
Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия теплового насоса, используйте уравнение [latex] {\ text {COP}} _ {\ text {hp}} = \ frac {{Q} _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ латекс].
Холодильник — это тепловой насос; он забирает теплый окружающий воздух и расширяет его, чтобы охладить.
Концептуальные вопросы
Объясните, почему тепловые насосы не работают в очень холодном климате так же хорошо, как в более мягком.То же самое и с холодильниками?
В некоторых странах Северной Европы дома строятся без каких-либо систем отопления. Они очень хорошо изолированы и согреваются теплом тела жителей. Однако, когда жителей нет дома, в этих домах все равно тепло. Какое возможное объяснение?
Почему холодильники, кондиционеры и тепловые насосы работают наиболее рентабельно для циклов с небольшой разницей между T _h и T _c? (Обратите внимание, что температура используемого цикла имеет решающее значение для его COP .)
Менеджеры продуктовых магазинов утверждают, что летом общее потребление энергии меньше, если в магазине поддерживается низкая температура. Приведите аргументы в поддержку или опровержение этого утверждения, учитывая, что в магазине множество холодильников и морозильников.
Можно ли охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой?
Задачи и упражнения
Каков коэффициент полезного действия идеального теплового насоса с теплопередачей при температуре холода −25?От 0ºC до горячей температуры 40,0ºC?
Предположим, у вас есть идеальный холодильник, который охлаждает окружающую среду до –20,0ºC и передает тепло в другую среду при 50,0ºC. Каков его коэффициент полезного действия?
Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия гипотетического холодильника, который может производить жидкий азот при температуре –200ºC и имеет теплопередачу в окружающую среду при температуре 35,0ºC?
В очень мягком зимнем климате тепловой насос передает тепло из окружающей среды на 5.От 00ºC до единицы при 35,0ºC. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для этих температур? Ясно покажите, как вы следуете шагам, указанным в Стратегиях решения проблем термодинамики.
(a) Каков наилучший коэффициент полезного действия теплового насоса с температурой горячего резервуара 50,0 ° C и температурой холодного резервуара -20,0 ° C? (б) Сколько тепла происходит в теплой среде, если в нее вложено 3,60 × 10 ⁷ Дж работы (10,0 кВт · ч)? (c) Если стоимость этих работ составляет 10.0 центов / кВт · ч, как его стоимость по сравнению с прямой теплопередачей, достигаемой за счет сжигания природного газа по цене 85,0 центов за терм. (Термины — это общепринятая единица энергии для природного газа, равная 1,055 × 10 ⁸ Дж.)
(a) Каков наилучший коэффициент полезного действия холодильника, который охлаждает окружающую среду до –30,0ºC и передает тепло в другую среду при 45,0ºC? (б) Сколько работы в джоулях необходимо сделать для передачи тепла 4186 кДж из холодной среды? (c) Какова стоимость этого, если работа стоит 10.0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (киловатт-час)? (d) Сколько кДж теплопередачи происходит в теплую среду? (e) Обсудите, какой тип холодильника может работать при этих температурах.
Предположим, вы хотите эксплуатировать идеальный холодильник с температурой холода -10,0 ° C и хотите, чтобы он имел коэффициент полезного действия 7,00. Какова температура горячего резервуара у такого холодильника?
Рассматривается идеальный тепловой насос для обогрева помещения с температурой 22 ° C.0ºC. Какова температура холодного резервуара, если коэффициент полезного действия насоса должен составлять 12,0?
4-тонный кондиционер удаляет 5,06 × 10 ⁷ Дж (48 000 британских тепловых единиц) из холодной среды за 1 час. (a) Какая энергия в джоулях необходима для этого, если кондиционер имеет рейтинг энергоэффективности ( EER ) 12,0? (b) Какова стоимость этого, если работа стоит 10,0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (один киловатт-час)? (c) Обсудите, насколько реалистична эта стоимость.Обратите внимание, что рейтинг энергоэффективности ( EER ) кондиционера или холодильника определяется как количество британских тепловых единиц теплопередачи из холодной среды в час, деленное на потребляемую мощность в ваттах.
Покажите, что коэффициенты производительности холодильников и тепловых насосов связаны соотношением COP _ref = COP _л.с. — 1. Начнем с определений COP s и отношения сохранения энергии между Q _h, Q _c и W .
Глоссарий
тепловой насос: машина, передающая тепло от холода к горячему
Коэффициент полезного действия : для теплового насоса, это отношение теплоотдачи на выходе (горячий резервуар) к произведенной работе; для холодильника или кондиционера это отношение теплоотдачи от холодного резервуара к произведенной работе
Избранные решения проблем и упражнения
1. 4.82
3.0,311
5. (а) 4,61; б) 1,66 × 10 ⁸ Дж или 3,97 × 10 ⁴ ккал; (c) Для передачи 1,66 × 10 ⁸ Дж тепловой насос стоит 1 доллар США, природный газ — 1,34 доллара.

База сравнения	Холодильник	Кондиционер
Место использования	Используется там, где необходимо охлаждать товары, такие как овощи, фрукты и т. Д.	Используется там, где живые существа хотят поддерживать уровень атмосферного комфорта. например, температура, влажность и т. д.
Рабочий	Поддержание циркуляции воздуха не требуется	Необходимо поддерживать циркуляцию воздуха
Влажность	Поддержание влажности не требуется	Требуемая влажность
Циркуляция свежего воздуха	Не требуется	Требуется
Нагрузка	Рабочая нагрузка обычно низкая	Рабочая нагрузка обычно высокая
Рабочий цикл	Цикл сжатия пара	Цикл сжатия пара