Máy làm mát không khí tại nhà có thể trở thành một sự thay thế cho các hệ thống phân chia hiện đại? Xét cho cùng, tủ lạnh tạo ra một vi khí hậu thoải mái trong nhà, đứng cùng với việc lắp đặt rất nhiều tiền và giá cả phải chăng không dành cho tất cả mọi người. Do đó, thợ thủ công tại nhà - thợ thủ công đang cố gắng giải quyết vấn đề với giá rẻ và giận dữ, phát minh ra tất cả các loại đơn vị làm mát. Mục tiêu của chúng tôi là xem xét tất cả các lựa chọn thiết kế, chọn lựa khả thi nhất và cho chúng tôi biết cách làm một chiếc điều hòa tự làm việc cho nhà hoặc xe của bạn. Và để đánh giá mức độ phức tạp của nhiệm vụ, trước tiên chúng tôi đề nghị phân tích ...
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phân chia hộ gia đình
Điều hòa không khí là một thiết bị gia dụng phức tạp hoạt động theo nguyên tắc truyền nhiệt từ nơi này sang nơi khác: vào mùa hè - từ một căn hộ ra đường, vào mùa đông - từ môi trường vào nhà. Một chất thú vị được sử dụng để truyền nhiệt - freon, có thể đun sôi và biến thành khí ở nhiệt độ âm.
Để tham khảo. Freon lưu thông trong các mạch của tủ lạnh được gọi là chất làm lạnh hoặc chất lỏng làm việc. Điểm mấu chốt là sự bay hơi và ngưng tụ của nó, trong đó năng lượng nhiệt được hấp thụ và giải phóng tương ứng với số lượng lớn.
Hệ thống phân chia nhà hoạt động theo thuật toán tuần hoàn:
- Đầu tiên, chất làm lạnh ở trạng thái lỏng đi vào bộ trao đổi nhiệt của dàn lạnh của máy điều hòa không khí (thiết bị bay hơi), được thổi bằng quạt ly tâm. Ở đây, sự bay hơi của freon xảy ra, do đó luồng không khí trong phòng được làm mát mạnh.
- Hơn nữa, khí thông qua một ống đồng đi vào máy nén, làm tăng áp suất của nó đến một giá trị nhất định. Nhiệm vụ là làm cho chất lỏng làm việc ngưng tụ trên đường phố, nơi nhiệt độ không khí thậm chí cao hơn trong nhà.
- Sau máy nén, freon khí đi qua bộ tản nhiệt của bộ phận bên ngoài (bình ngưng). Một quạt hướng trục lớn dẫn luồng không khí đi qua các xương sườn của nó, và chất làm lạnh lại đi vào pha lỏng, tỏa nhiệt phòng ra bên ngoài.
- Ở giai đoạn cuối, áp suất của chất lỏng làm việc chất lỏng giảm do đi qua van giãn nở (van tiết lưu). Bây giờ freon đã sẵn sàng cho việc hấp thụ nhiệt và di chuyển vào dàn lạnh, chu kỳ lặp lại một lần nữa.
Ghi chú. Trong quá trình làm việc, rất nhiều nước ngưng xuất hiện trên cả hai bộ trao đổi nhiệt và nó cần được đưa ra đường hoặc ra cống. Để hệ thống phân chia chuyển sang sưởi ấm ngôi nhà, freon bắt đầu theo hướng ngược lại, và bộ tản nhiệt được hoán đổi chức năng.
Bộ điều khiển điện tử (ECU), nhận tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, chịu trách nhiệm duy trì nhiệt độ phòng và áp suất môi chất lạnh trong hệ thống. Máy điều hòa không khí ô tô hoạt động theo nguyên tắc tương tự, thiết bị bay hơi được tích hợp vào hệ thống thông gió khoang hành khách, và thiết bị ngưng tụ được lắp đặt gần bộ tản nhiệt tiêu chuẩn của hệ thống làm mát.
Bây giờ bạn hiểu rằng tự làm một chiếc điều hòa không khí kiểu bay hơi tại nhà không dễ như bạn tưởng. Và đối với một chiếc xe, điều này càng trở nên khó khăn hơn, ở đây bạn cần phải là một bậc thầy - một chiếc tủ lạnh. Ví dụ: chúng tôi khuyên bạn nên xem video mà một chuyên gia như vậy đã cài đặt hệ thống phân chia hộ gia đình trong chiếc xe VAZ 2104 của anh ấy:
Tiếp theo, chúng ta hãy xem thiết kế của máy điều hòa không khí được phát minh bởi các thợ thủ công và làm nổi bật các thiết bị khả thi nhất có thể được đề xuất cho sản xuất.
Điều hòa không khí tự chế
Nguyên lý hoạt động của các máy làm mát như vậy là thổi không khí trong phòng qua các vật thể có nhiệt độ âm.Do đó, băng hoặc lạnh thường được sử dụng, được thiết kế cho các túi đặc biệt được sử dụng để vận chuyển sản phẩm vào mùa hè.
- tủ lạnh ô tô cũ có tường cách nhiệt;
- chai nhựa rộng rãi cho 5 l nước và nhiều hơn nữa;
- hộp làm bằng bìa cứng hoặc nhựa có nắp đậy;
- hộp làm bằng vật liệu polymer.
Ghi chú. Cung cấp không khí được cung cấp bởi bất kỳ quạt cỡ nhỏ, ví dụ, một bộ làm mát máy tính.
Máy điều hòa mini này cũng thích hợp để làm mát khoang hành khách, bạn chỉ cần kết nối bộ tăng áp không khí một cách chính xác với nguồn điện trên máy bay và dự trữ đúng lượng nước đá trước.
Ưu điểm và nhược điểm của công trình
Đáng chú ý là các thiết bị như vậy thực sự lái luồng khí lạnh vào phòng. Ngoài ra, điều hòa không khí đơn giản thực sự được làm từ vật liệu ngẫu hứng, có giá có xu hướng bằng không. Mức tối đa mà bạn phải chi tiền là một chiếc quạt hướng trục, nếu nó không được tìm thấy trong gia đình.
Thật không may, các lỗ hổng vượt qua tất cả các lợi thế của máy làm mát:
- Cho dù có bao nhiêu đá được đưa vào buồng, nó sẽ không đủ trong một thời gian dài dưới trời nóng, vì vậy bạn cần liên tục đóng băng nước mới.
- Trong khi bạn đang làm mát một phòng, phòng tiếp theo được làm nóng bằng tủ lạnh, nơi làm đá. Cộng với tăng tiêu thụ năng lượng.
- Thời gian của đơn vị trong xe phụ thuộc vào việc cung cấp đá mang theo bên mình.
- Không khí đi qua băng được làm ẩm một phần. Sau một thời gian, căn phòng sẽ trở nên quá bão hòa với độ ẩm, khiến bạn cảm thấy thậm chí còn tồi tệ hơn so với tác động của nhiệt.
Tiền boa. Quá mức quá mức có thể tránh được nếu thay vì băng, các chất tích lạnh được sử dụng không tan chảy và không biến thành nước. Và để kiểm soát và duy trì độ ẩm tối ưu, có những thiết bị gia dụng khác.
Phần kết luận. Các điều hòa không khí tự làm được mô tả ở trên có thể được coi là hiệu quả. Họ có thể giúp bạn trong tình huống vô vọng, nhưng hoạt động của máy làm mát khá rắc rối.
Bao nhiêu đá là đủ trong buồng
Để trả lời câu hỏi này, chúng tôi tính toán mức độ lạnh sẽ giải phóng 1 kg đá khi được làm nóng từ nhiệt độ đóng băng từ -6 ° С đến +20 ° С. Để làm điều này, chúng tôi sử dụng công thức tính nhiệt tùy thuộc vào nhiệt dung riêng.
Bạn cần thực hiện 4 hành động:
- Chúng tôi xem xét sự trở lại của lạnh trong quá trình tan băng: Q = 1 kg x 2.06 kJ / kg ° C x (0 ° C - 6 ° C) = mật12.36 kJ.
- Chúng tôi tìm thấy giá trị tham chiếu của năng lượng được giải phóng trong quá trình tan băng - 335 kJ.
- Chúng tôi tính toán lượng nước lạnh sẽ truyền khi đun nóng: Q = 1 kg x 4.187 kJ / kg ° C x (0 ° C - 20 ° C) = mật83.74 kJ.
- Thêm kết quả và nhận -431,1 kJ hoặc 119,75 watt.
Ghi chú. Kết quả tính toán lạnh trong vật lý cũng thu được bằng dấu trừ, điều này là tự nhiên.
Ngay cả khi bạn đóng băng băng ở nhiệt độ âm 15 ° C, bạn vẫn không thể bị cảm lạnh hơn 150 W với 1 kg. Điều này có nghĩa là để làm mát mạnh mẽ căn phòng 3 x 3 m với nhiệt độ hơn 30 độ, người ta sẽ phải thêm 1 kg đá vào máy điều hòa không khí ngẫu hứng cứ sau 20-30 phút và đóng băng cùng một lượng. Trong thực tế, tốc độ dòng chảy sẽ thấp hơn nếu bạn hài lòng với nhiệt độ không khí có thể chịu được là 25 ném28 ° С.
Cách lắp ráp máy làm mát không khí
Điều hòa mini cho gia đình hoặc xe hơi được thực hiện như sau:
- Cắt một lỗ ở bên cạnh bể có kích thước tương đương với tiết diện làm việc của quạt.
- Vặn ốc làm mát bằng vít hoặc đặt vào bu lông nhỏ.
- Tạo một lỗ thứ hai để thoát khỏi dòng lạnh. Một lựa chọn khác là đặt một ống nhựa lượn sóng trên cổ của chai hoặc hộp. Thiết bị đã sẵn sàng.
Tiền boa. Từ quan điểm hoạt động, tốt hơn là sử dụng hộp có nắp tháo rời, vì sẽ thuận tiện hơn khi nạp đá hoặc pin lưu trữ lạnh vào nó.
Bộ phận làm mát nước
Ý tưởng rất đơn giản và hiệu quả cùng một lúc: nước lạnh được bơm qua bộ trao đổi nhiệt với một chiếc quạt đặt trong nhà. Vì nhiệt độ của nó nằm trong khoảng 5-10 ° C, luồng không khí lạnh đi và căn phòng trở nên mát hơn. Giếng hoặc giếng đóng vai trò là nguồn nước và bộ tản nhiệt từ ô tô hoặc máy điều hòa cũ hoạt động như một bộ trao đổi nhiệt.
Thông báo quan trọng. Không giống như các thiết bị gia dụng khác, việc lắp đặt nước hoạt động theo nguyên tắc của máy sưởi và không chỉ có thể làm mát không khí trong nhà mà còn làm nóng nó. Tất cả phụ thuộc vào nhiệt độ của nước được cung cấp bên trong bộ tản nhiệt.
Hệ thống làm mát dòng chảy bao gồm 3 yếu tố:
- trao đổi nhiệt chính nó;
- máy bơm chìm hoặc lỗ khoan;
- cách nhiệt cấp nước và đường ống xả.
Làm điều hòa
Quy trình lắp ráp cho bộ làm mát như sau:
- Đặt và bảo đảm bộ tản nhiệt xe hơi ở một vị trí thuận tiện.
- Định tuyến cung cấp và trả lại đường ống cho nó. Sử dụng bộ điều hợp và kẹp để kết nối với các ống nhánh của phần tử.
- Gắn máy bơm vào giếng hoặc giếng và kết nối đường ống cung cấp chất làm mát với bộ trao đổi nhiệt với nó.
- Cách nhiệt đường ống thức ăn để nước không nóng lên trước thời hạn. Không cần thiết phải cách ly dòng trả về.
Để chế tạo máy điều hòa nước và khởi động thành công, bạn cần giải quyết 2 vấn đề: đặt nước ở đâu và cách điều chỉnh tốc độ dòng chảy của nó, bởi vì hiệu suất của máy bơm thường vượt quá nhu cầu. Chúng tôi đề xuất để giải quyết vấn đề xả nước theo các cách sau:
- thu thập trong một bể chứa, từ nơi vườn được tưới;
- chuyển sang giếng khác, như một máy bơm nhiệt nước với nước;
- tổ chức một vòng tuần hoàn kín với bộ trao đổi nhiệt thứ hai được ngâm dưới đáy giếng.
Để tham khảo. Cây trồng không được khuyến khích tưới nước lạnh. Do đó, bạn sẽ giết hai con chim bằng một viên đá nếu lần đầu tiên bạn làm nóng nước giếng trong bộ tản nhiệt - một bộ làm mát không khí.
Để giảm hiệu suất của máy bơm, bạn cần kiểm soát tốc độ động cơ, điều này là không thể nếu không có bộ biến tần (nếu không, biến tần), sẽ khiến bạn tốn một khoản tiền khá lớn. Bất kỳ bộ chuyển tự động và các khái niệm khác đều không tốt - vì vậy bạn chỉ cần "đặt" động cơ điện của bộ phận bơm. Không mua thiết bị đắt tiền, vấn đề được giải quyết như sau:
- đối với giếng sâu tới 10 m, có thể sử dụng bơm tuần hoàn để làm nóng công suất thích hợp;
- có thể hạn chế dòng nước chảy vào bộ tản nhiệt bằng van bypass, một phần của nó quay trở lại giếng. Một ví dụ về điều hòa nước được hiển thị trong video tiếp theo:
Ưu và nhược điểm của hệ thống dòng chảy
Nói ngắn gọn về những điểm tích cực:
- điều hòa có khả năng vừa làm nóng vừa làm mát căn phòng;
- thiết kế đơn giản so với hệ thống phân chia nhà máy;
- ngay cả khi bạn phải mua một máy bơm và đường ống, chi phí sản xuất sẽ thấp.
Chúng tôi đã liệt kê một số khía cạnh tiêu cực và cách loại bỏ chúng - những khó khăn trong việc điều tiết nguồn cung cấp và vấn đề xả nước. Có một nhược điểm khác: không thực tế khi sử dụng hệ thống trong căn hộ (không có nguồn nước lạnh) hoặc trong xe hơi vì những lý do rõ ràng.
Để tham khảo. Phiên bản đơn giản nhất của máy làm mát vẫn có thể được điều chỉnh trong căn hộ. Đó là một chiếc quạt gia đình, trên đó có một cuộn dây được làm bằng một ống đồng mà nước chảy qua. Câu hỏi duy nhất là lấy nước lạnh ở đâu và trả bao nhiêu cho nó trên quầy, nếu lấy từ vòi nước.
Phần kết luận. Một máy điều hòa không khí gia đình - một máy sưởi trên mặt nước - thiết kế khá khả thi. Nếu bạn muốn, bạn có thể làm một cái mát tốt cho một ngôi nhà riêng, với điều kiện là nơi này có một giếng nước ngầm có nhiệt độ chấp nhận được.
Có thể làm điều hòa không khí từ một tủ lạnh cũ
Ý tưởng hoàn toàn không tưởng.Tất cả các tài liệu được xuất bản trên Internet nói tiếng Nga mô tả cùng một video, trong đó một người cố gắng xây dựng một tủ đông cho nấm từ hai tủ lạnh. Hơn nữa, kết quả của hành động này là không rõ, vì tài liệu video không đầy đủ. Hãy tưởng tượng nó sẽ trông như thế nào:
- Cả hai bộ trao đổi nhiệt được cắt cẩn thận ra khỏi tủ lạnh mà không ngắt kết nối với máy nén, nếu không freon sẽ biến mất và bạn sẽ phải trả tiền cho việc tiếp nhiên liệu.
- Một máy nén với bình ngưng được đưa ra khỏi phòng, và một thiết bị bay hơi (tủ đông cũ) được lắp đặt trong phòng. Bạn cần gắn một cái quạt vào nó để thổi.
- Một cảm biến toàn thời gian và một bộ điều khiển được cấu hình cho nhiệt độ tắt máy nén âm 3 trừ6 ° C sẽ phải được loại bỏ và thay thế bằng các yếu tố khác bằng cách kết nối các thiết bị thông qua rơle. Nếu không, máy nén sẽ không bao giờ dừng và hỏng sau 100-200 giờ hoạt động liên tục.
Hãy loại bỏ tất cả các chi tiết kỹ thuật (không phải chế độ hoạt động này, một nhãn hiệu freon khác, v.v.) và tưởng tượng rằng bạn đã quản lý để lắp ráp mạch này. Công suất làm lạnh tối đa của các đơn vị như vậy không quá 400 W hoặc 0,4 kW. Một tính toán sơ bộ cho thấy rằng điều này là đủ cho một căn phòng 4 mét vuông. Đây là trên lý thuyết, nhưng trong thực tế, nó sẽ ra ít hơn.
Phần kết luận. Nếu bạn thuộc về một bộ tộc đam mê và thử nghiệm cao quý, thì bạn có thể thử làm điều hòa không khí trong tủ lạnh. Nhưng bạn sẽ tốn nhiều công sức hơn là bị cảm lạnh.
Làm mát Peltier
Việc sử dụng các bộ phận này để lắp ráp một máy điều hòa không khí tự chế là một điểm cần thiết. Đó là tất cả về mức tiêu thụ năng lượng của các yếu tố Peltier (nếu không - bộ chuyển đổi nhiệt điện), không thể so sánh với lượng lạnh được sản xuất. Bề ngoài trông chúng giống như những tấm có 2 dây, khi điện được kết nối, một bề mặt của phần tử tạo ra nhiệt và thứ hai - lạnh.
Làm thế nào để thợ thủ công nhà và những người đam mê xe hơi - những người đam mê tìm kiếm sự thoải mái:
- Mua từ 4 đến 8 yếu tố Peltier và gắn chúng với mặt bên nóng của trên một bộ tản nhiệt bằng nhôm có vây.
- Lắp đặt bộ tản nhiệt này để nó được làm mát bằng không khí đường phố.
- Một bộ làm mát từ máy tính được gắn vào phía bên lạnh của bộ chuyển đổi để nó cung cấp không khí trong phòng cho tấm.
Ghi chú. Để truyền nhiệt tốt hơn, phần tử này được phủ một lớp dán nhiệt (mặt nóng nóng) trước khi được lắp đặt trên bộ tản nhiệt.
Phần kết luận
Không phải tất cả các ý tưởng, khi thực hiện, cho một kết quả tích cực. Đã làm một máy điều hòa không khí cho một ngôi nhà hoặc một chiếc xe hơi từ các vật liệu ngẫu hứng, bạn khó có thể đạt được hiệu quả tương đương với việc chia tách. Mặt khác, một số thiết kế khá chức năng, mặc dù không thuận tiện trong hoạt động. Chúng sẽ hữu ích cho bạn như một giải pháp tạm thời cho vấn đề, trong khi không có cách nào để mua và lắp đặt một máy điều hòa thông thường.