Un raffreddatore ad aria fatto in casa può diventare un'alternativa ai moderni sistemi split? Dopotutto, i frigoriferi che creano un microclima confortevole in casa, si uniscono all'installazione di molti soldi e sono convenienti non per tutti. Pertanto, gli artigiani domestici - gli artigiani stanno cercando di risolvere il problema a buon mercato e con rabbia, inventando tutti i tipi di unità di raffreddamento. Il nostro obiettivo è prendere in considerazione tutte le opzioni di design, scegliere il più praticabile e dirci come realizzare un condizionatore fai-da-te funzionante per la tua casa o auto. E al fine di valutare la complessità del compito, suggeriamo prima di analizzare ...
Il principio di funzionamento di un sistema split domestico
L'aria condizionata è un elettrodomestico complesso che opera secondo il principio del trasferimento di calore da un luogo a un altro: in estate - da un appartamento alla strada, in inverno - dall'ambiente alla casa. Una sostanza interessante viene utilizzata per trasferire calore - freon, che può bollire e trasformarsi in gas a temperatura negativa.
Per riferimento. Il freon che circola nei circuiti dei frigoriferi è chiamato refrigerante o fluido di lavoro. Il punto chiave è l'evaporazione e la condensazione, durante le quali l'energia termica viene rispettivamente assorbita e rilasciata in grandi quantità.
Il sistema home split funziona secondo l'algoritmo ciclico:
- Innanzitutto, il refrigerante allo stato liquido entra nello scambiatore di calore dell'unità interna del condizionatore d'aria (evaporatore), soffiato da un ventilatore centrifugo. Qui, si verifica l'evaporazione del freon, a causa della quale il flusso di aria ambiente viene bruscamente raffreddato.
- Successivamente, il gas attraverso un tubo di rame entra nel compressore, aumentando la sua pressione a un certo valore. Il compito è quello di far condensare il fluido di lavoro in strada, dove la temperatura dell'aria è persino più alta che all'interno.
- Dopo il compressore, il freon gassoso passa attraverso il radiatore dell'unità esterna (condensatore). Una grande ventola assiale guida il flusso d'aria attraverso le sue nervature e il refrigerante entra di nuovo nella fase liquida, emettendo calore ambiente verso l'esterno.
- Nell'ultima fase, la pressione del fluido di lavoro del liquido viene ridotta a causa del passaggio attraverso la valvola di espansione (acceleratore). Ora Freon è di nuovo pronto per l'assorbimento del calore e si sposta nell'unità interna, il ciclo si ripete nuovamente.
Nota. Durante il funzionamento, molta condensa appare su entrambi gli scambiatori di calore e deve essere portata all'esterno o nella fognatura. Affinché il sistema split passi al riscaldamento della casa, il freon si avvia nella direzione opposta e i radiatori vengono scambiati funzionalmente.
L'unità di controllo elettronica (ECU), che riceve segnali da vari sensori, è responsabile del mantenimento della temperatura ambiente e della pressione del refrigerante nel sistema. Il condizionatore d'aria per auto funziona secondo lo stesso principio, l'evaporatore è integrato nel sistema di ventilazione dell'abitacolo e il condensatore è installato vicino al radiatore standard del sistema di raffreddamento.
Ora capisci che creare un condizionatore d'aria di tipo evaporativo da solo a casa non è così facile come potrebbe sembrare. E per un'auto questo è reso ancora più difficile, qui devi essere un maestro - un frigorifero. Ad esempio, suggeriamo di guardare un video in cui un tale specialista ha installato un sistema split domestico nella sua auto VAZ 2104:
Quindi, diamo un'occhiata al design dei condizionatori d'aria inventato dagli artigiani e evidenziamo i dispositivi più praticabili che possono essere raccomandati per la produzione.
Semplice aria condizionata fatta in casa
Il principio di funzionamento di tali dispositivi di raffreddamento è quello di soffiare aria nella stanza attraverso oggetti con una temperatura negativa.In questa veste vengono solitamente utilizzati accumulatori di ghiaccio o freddo, progettati per sacchetti speciali utilizzati per il trasporto estivo di prodotti.
- vecchio frigorifero per auto con pareti isolate;
- ampie bottiglie di plastica per 5 l di acqua e altro;
- scatole di cartone o plastica con coperchi;
- contenitori realizzati con materiali polimerici.
Nota. L'aria fornita è fornita da qualsiasi ventola di piccole dimensioni, ad esempio un dispositivo di raffreddamento del computer.
Questo mini condizionatore d'aria è adatto anche per il raffreddamento dell'abitacolo, è sufficiente collegare correttamente il compressore dell'aria all'alimentazione di bordo e fare scorta in anticipo della giusta quantità di ghiaccio.
Vantaggi e svantaggi della costruzione
È interessante notare che tali dispositivi guidano davvero il flusso di aria fredda nella stanza. Inoltre, i semplici condizionatori d'aria sono in realtà realizzati con materiali improvvisati, il cui prezzo tende a zero. Il massimo per cui devi spendere soldi è un ventilatore assiale, se non si trova in casa.
Sfortunatamente, i difetti eliminano tutti i vantaggi del dispositivo di raffreddamento:
- Indipendentemente dalla quantità di ghiaccio immessa nella camera, non sarà sufficiente a lungo nel calore, quindi è necessario congelare costantemente nuova acqua.
- Mentre stai raffreddando una stanza, la successiva viene riscaldata da un frigorifero, dove viene prodotto il ghiaccio. Inoltre aumenta il consumo di energia.
- La durata dell'unità nell'auto dipende dalla fornitura di ghiaccio portato con te.
- L'aria che passa attraverso il ghiaccio è parzialmente umidificata. Dopo qualche tempo, la stanza diventerà troppo saturata di umidità, il che ti farà sentire anche peggio che per gli effetti del calore.
Mancia. Si può evitare il surriscaldamento se al posto del ghiaccio vengono utilizzati accumulatori di freddo che non si sciolgono e non si trasformano in acqua. E per controllare e mantenere livelli ottimali di umidità, ci sono altri elettrodomestici.
Conclusione. I condizionatori d'aria self made descritti sopra possono essere considerati efficienti. Possono aiutarti in una situazione senza speranza, ma il funzionamento del dispositivo di raffreddamento è piuttosto problematico.
Quanto ghiaccio è sufficiente nella camera
Per rispondere a questa domanda, calcoliamo quanto freddo rilascerà 1 kg di ghiaccio se riscaldato da una temperatura di congelamento da -6 ° С a +20 ° С. Per fare ciò, utilizziamo la formula per calcolare il calore in base al calore specifico.
Devi eseguire 4 azioni:
- Consideriamo il ritorno del freddo durante lo scioglimento del ghiaccio: Q = 1 kg x 2,06 kJ / kg ° C x (0 ° C - 6 ° C) = –12,36 kJ.
- Troviamo il valore di riferimento dell'energia rilasciata durante la fusione del ghiaccio - 335 kJ.
- Calcoliamo quanta acqua fredda trasmetterà quando riscaldata: Q = 1 kg x 4.187 kJ / kg ° C x (0 ° C - 20 ° C) = –83.74 kJ.
- Aggiungi i risultati e ottieni -431,1 kJ o 119,75 watt.
Nota. I risultati dei calcoli del freddo in fisica si ottengono anche con un segno meno, questo è naturale.
Anche se congeli il ghiaccio a una temperatura di meno 15 ° C, è improbabile che tu abbia più di 150 W di freddo con 1 kg. Ciò significa che per un raffreddamento intensivo di una stanza di 3 x 3 m con un calore di oltre 30 gradi, dovrai aggiungere 1 kg di ghiaccio al tuo condizionatore d'aria fatto in casa ogni 20-30 minuti e congelare la stessa quantità. In pratica, la portata sarà inferiore se si è soddisfatti con una temperatura dell'aria tollerabile di 25-28 ° С.
Come assemblare un radiatore dell'aria
Il mini climatizzatore per la casa o l'auto è realizzato come segue:
- Praticare un foro sul lato del serbatoio di dimensioni uguali alla sezione trasversale di lavoro della ventola.
- Avvitare il radiatore con le viti o avvitare piccoli bulloni.
- Fai una seconda buca per uscire dal flusso freddo. Un'altra opzione è quella di mettere un tubo di plastica ondulato sul collo della bottiglia o del contenitore. Il dispositivo è pronto
Mancia. Dal punto di vista operativo, è meglio utilizzare una scatola con un coperchio rimovibile, poiché è più conveniente caricare al suo interno batterie di accumulo di ghiaccio o freddo.
Unità di raffreddamento ad acqua
L'idea è semplice ed efficace allo stesso tempo: l'acqua fredda viene pompata attraverso uno scambiatore di calore con un ventilatore posizionato all'interno. Poiché la sua temperatura è compresa tra 5 e 10 ° C, il flusso d'aria si raffredda e l'ambiente diventa più fresco. Un pozzo o un pozzo funge da fonte d'acqua e un radiatore proveniente da un'auto o da un vecchio condizionatore d'aria funge da scambiatore di calore.
Avviso IMPORTANTE. A differenza di altre unità fatte in casa, l'installazione dell'acqua funziona secondo il principio di un riscaldatore e può non solo raffreddare l'aria in casa, ma anche riscaldarla. Tutto dipende dalla temperatura dell'acqua fornita all'interno del radiatore.
Il sistema di raffreddamento del flusso è composto da 3 elementi:
- scambiatore di calore stesso;
- pompa sommersa o da pozzo;
- condutture isolate di approvvigionamento idrico e di scarico.
Fare un condizionatore d'acqua
La procedura di assemblaggio del dispositivo di raffreddamento è la seguente:
- Posizionare e fissare il radiatore dell'auto in una posizione comoda.
- Instradare i tubi di alimentazione e di ritorno ad esso. Utilizzare adattatori e morsetti per il collegamento ai tubi di diramazione dell'elemento.
- Montare la pompa in un pozzo o in un pozzo e collegare il tubo di alimentazione del refrigerante allo scambiatore di calore.
- Isolare il tubo di alimentazione in modo che l'acqua non si riscaldi in anticipo. Non è necessario isolare la linea di ritorno.
Per creare un condizionatore d'acqua e avviarlo con successo, è necessario risolvere 2 problemi: dove mettere l'acqua e come regolarne la portata, perché le prestazioni della pompa di solito superano la necessità. Proponiamo di risolvere il problema dello scarico dell'acqua nei seguenti modi:
- raccogliere in un serbatoio, da cui viene irrigato il giardino;
- trasferimento in un altro pozzo, come fa una pompa di calore acqua-acqua;
- organizzare un circuito chiuso con un secondo scambiatore di calore immerso nella parte inferiore del pozzo.
Per riferimento. Si sconsiglia di innaffiare le piante coltivate con acqua fredda. Pertanto, ucciderai due uccelli con una fava se prima riscaldi l'acqua di pozzo in un radiatore, un dispositivo di raffreddamento dell'aria.
Per ridurre le prestazioni della pompa, è necessario controllare la velocità del motore, il che è impossibile senza un convertitore di frequenza (altrimenti un inverter), che ti costerà un bel centesimo. Eventuali autotrasformatori e altre nozioni non vanno bene, quindi basta "inserire" il motore elettrico dell'unità pompa. Senza l'acquisto di attrezzature costose, il problema viene risolto come segue:
- per un pozzo fino a 10 m di profondità, è possibile utilizzare una pompa di circolazione per riscaldare la capacità appropriata;
- è possibile limitare il flusso di acqua al radiatore utilizzando la valvola di bypass, che ne scarica parte nel pozzo. Un esempio di un condizionatore d'acqua è mostrato nel prossimo video:
Pro e contro del sistema di flusso
Brevemente sui punti positivi:
- l'aria condizionata è in grado di riscaldare e raffreddare l'ambiente;
- il design è semplice rispetto al sistema split di fabbrica;
- anche se devi acquistare una pompa e tubi, i costi di produzione saranno bassi.
Abbiamo già elencato alcuni degli aspetti e modi negativi per eliminarli: difficoltà nella regolazione della fornitura e problema dello scarico dell'acqua. C'è un altro svantaggio: non è realistico utilizzare il sistema in un appartamento (non c'è fonte di acqua fredda) o in un'auto per ovvi motivi.
Per riferimento. La versione più semplice del dispositivo di raffreddamento può ancora essere adattata nell'appartamento. È un ventilatore domestico, sulla cui griglia è presente una serpentina formata da un tubo di rame attraverso il quale scorre l'acqua. L'unica domanda è dove prendere così acqua fredda e quanto pagarla sul bancone, se presa da un rubinetto.
Conclusione. Un condizionatore d'aria fatto in casa - un riscaldatore sull'acqua - il design è abbastanza praticabile. Se lo desideri, puoi realizzare un dispositivo di raffreddamento decente per una casa privata, a condizione che ci sia un pozzo con acque sotterranee a una temperatura accettabile sul sito.
È possibile effettuare l'aria condizionata da un vecchio frigorifero
Idea assolutamente utopica.Tutti i materiali pubblicati su Internet in lingua russa descrivono lo stesso video, in cui una persona tenta di costruire un congelatore per funghi da due frigoriferi. Inoltre, il risultato di questa azione è sconosciuto, poiché il materiale video è incompleto. Immaginiamo come dovrebbe essere:
- Entrambi gli scambiatori di calore vengono accuratamente tagliati fuori dal frigorifero senza scollegarsi dal compressore, altrimenti il freon scomparirà e dovrai pagare per il rifornimento.
- Un compressore con un condensatore viene rimosso dalla stanza e un evaporatore (ex congelatore) viene installato nella stanza. È necessario collegare un ventilatore per soffiare.
- Un sensore a tempo pieno e un'unità di controllo configurata per una temperatura di spegnimento del compressore di meno 3-6 ° C dovranno essere eliminati e sostituiti con altri elementi collegando le unità tramite un relè. In caso contrario, il compressore non si arresterà e non si spezzerà mai dopo 100-200 ore di funzionamento continuo.
Scartiamo tutti i dettagli tecnici (non questa modalità operativa, una diversa marca di freon e così via) e immaginiamo che tu sia riuscito a montare questo circuito. La potenza frigorifera massima di tali unità non è superiore a 400 W o 0,4 kW. Un calcolo approssimativo mostra che questo è sufficiente per una stanza di 4 m². Questo è in teoria, ma in pratica sarà ancora meno.
Conclusione. Se appartieni a una nobile tribù di appassionati e sperimentatori, allora puoi provare a creare l'aria condizionata dal frigorifero. Ma spenderai molto più lavoro che avere il raffreddore.
Raffreddamento Peltier
L'uso di queste parti per l'assemblaggio di un condizionatore d'aria fatto in casa è un punto controverso. Riguarda il consumo di energia degli elementi Peltier (altrimenti - convertitori termoelettrici), incomparabile con la quantità di freddo prodotto. Esternamente sembrano piastre con 2 fili, quando l'elettricità è collegata, una superficie dell'elemento genera calore e la seconda - fredda.
Come fanno gli artigiani e gli appassionati di auto a casa - gli appassionati che cercano conforto:
- Acquista da 4 a 8 elementi Peltier e montali con il lato "caldo" su un radiatore in alluminio alettato.
- Installare questo radiatore in modo che sia raffreddato dall'aria di strada.
- Un dispositivo di raffreddamento dal computer è attaccato al lato "freddo" dei convertitori in modo da fornire aria alla piastra.
Nota. Per un migliore trasferimento del calore, l'elemento è rivestito con pasta termica (faccia "calda") prima di essere installato sul radiatore.
Conclusione
Non tutte le idee, una volta implementate, danno un risultato positivo. Avendo realizzato un condizionatore d'aria per una casa o un'auto con materiali improvvisati, è improbabile che tu raggiunga un'efficienza paragonabile alle divisioni. D'altra parte, alcuni design sono abbastanza funzionali, anche se non molto convenienti durante il funzionamento. Ti saranno utili come soluzione temporanea al problema, mentre non è possibile acquistare e installare un condizionatore d'aria convenzionale.