Tủ lạnh gas tự làm: nguyên lý hoạt động của tủ lạnh propan + ví dụ về lắp ráp tự chế
Lịch sử phát triển khá lâu dài của công nghệ điện lạnh được đánh dấu bằng sự xuất hiện của nhiều loại tủ lạnh gia dụng.Trong số các thiết kế hiện có, bạn có thể tìm thấy thiết bị hấp thụ gia dụng - tủ lạnh gas.
Các mẫu tủ lạnh gas được sản xuất cả cố định và di động. Thiết kế tương đối đơn giản của chúng không loại trừ khả năng tạo ra một thiết bị bằng chính đôi tay của bạn. Để làm ra một chiếc tủ lạnh gas, bạn cần phải nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó, bạn có đồng ý không?
Bài viết mô tả chi tiết thiết kế của bộ phận propan và chu trình làm mát kỹ thuật, đồng thời cung cấp hướng dẫn từng bước để lắp ráp và chuyển đổi các sửa đổi khác nhau của tủ lạnh gas.
Nội dung của bài viết:
Thiết bị tủ lạnh propan
Nguyên lý hoạt động hấp thụ là cơ sở của thiết bị làm lạnh có thể chạy bằng propan.
Xem xét tủ lạnh gas và nguyên lý hoạt động của nó, cần nhấn mạnh: trong tủ lạnh hấp thụ, propan được giao một chức năng khiêm tốn như một lò sưởi gas. Thành phần chính của quá trình hấp thụ trong thiết kế tủ lạnh gia dụng thường là amoniac và nước.
Amoniac hoạt động như một chất làm lạnh và nước hoạt động như một chất hấp thụ.
Mô hình khí đơn giản hóa chứa các mô-đun công nghệ sau:
- Mô-đun sưởi ấm khí.
- Máy phát điện (chính xác hơn là nồi hơi).
- Tụ điện.
- Chất hấp thụ (chất hấp thụ).
- Máy bay hơi.
Một lò sưởi gas làm nóng nội dung của máy phát điện. Mô-đun máy phát điện được thiết kế để tạo ra hơi amoniac và cung cấp dung dịch amoniac yếu cho khu vực hấp thụ.
Mô-đun bình ngưng được sử dụng để làm mát hơi amoniac đến nhiệt độ ngưng tụ. Một mô-đun được gọi là “chất hấp thụ” có chức năng như một chất hấp thụ amoniac. Thiết bị bay hơi của tủ lạnh gas đóng vai trò như một máy tạo lạnh.
Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh gas
Chu trình làm mát công nghệ bắt đầu bằng việc đun nóng dung dịch amoniac-nước đậm đặc bằng vòi đốt gas. Do nhiệt độ sôi của amoniac thấp hơn nên chất này sôi nhanh hơn nước. Quá trình hình thành hơi môi chất lạnh đậm đặc bắt đầu đi vào thiết bị ngưng tụ.
Tại đây, hơi amoniac ngưng tụ và amoniac lỏng chảy vào thiết bị bay hơi, nơi nó sôi do loại bỏ nhiệt khỏi sản phẩm, tạo thành hỗn hợp hơi-lỏng.
Mạch tủ lạnh hấp thụ cũng cung cấp hoạt động của một thiết bị được gọi là “thiết bị ngưng tụ hồi lưu”. Mô-đun này được lắp đặt ở đầu ra của lò hơi và được thiết kế để thu được dung dịch nước-amoniac yếu trong quá trình ngưng tụ một phần hơi bão hòa.
Dung dịch yếu này được thu vào thiết bị hấp thụ. Hỗn hợp amoniac lỏng-hơi bão hòa từ thiết bị bay hơi được đưa đến đó và được hấp thụ. Sau đó chu kỳ lặp lại.
Hầu hết các tủ lạnh gia dụng hấp thụ đều được trang bị lò sưởi điện. Ví dụ, các mô hình như vậy bao gồm tủ lạnh "Sadko", "Morozko" và những người khác.
Nhưng việc thay thế lò sưởi điện bằng bất kỳ nguồn nhiệt nào khác là hoàn toàn có thể chấp nhận được, bao gồm đầu đốt propan, bộ tản nhiệt sưởi ấm và thậm chí cả khói ống khói.
Do đó, về mặt lý thuyết, hoàn toàn có thể sử dụng các mô hình công nghệ hấp thụ đã đề cập để tạo ra một tủ lạnh gas bằng tay của chính bạn hoạt động ở chế độ không đổi.
Cách làm tủ lạnh gas
Một cách tương đối đơn giản để sản xuất tủ lạnh dùng gas, như đã lưu ý, là sử dụng thiết bị hấp thụ cạn kiệt làm cơ sở. Để “tâm trí” cùng một mô hình “Sadko” hoặc “Morozko”, việc loại trừ các lò sưởi điện được lắp đặt trong hệ thống khỏi thiết kế là đủ.
Thay vì tháo dỡ các bộ phận làm nóng, cần phải lắp đặt hệ thống sưởi bằng khí bằng cách lắp đặt bộ trao đổi nhiệt và đầu đốt propan trong cấu trúc.
Mẫu tủ lạnh hấp thụ “Morozko” thuộc phiên bản thứ tư của dòng ASh-30 rất phù hợp để tạo ra một thiết bị di động. Kích thước của vỏ của thiết kế này là 450*400*405 mm, trọng lượng không quá 15 kg.
Nhiệt độ của tủ đông khi cấu trúc hoạt động hết công suất có thể đạt tới 10-12°C với dấu trừ.Không phải vô cớ mà các nhà thiết kế lành nghề đã nảy sinh ý tưởng làm lại hệ thống sưởi bằng điện, thay thế nó bằng đệm sưởi bằng khí propan.
Tuy nhiên, ý tưởng về tủ lạnh gas còn nhiều nghi ngờ và có một số lý do ủng hộ điều này. Do đó, quá trình hấp thụ đòi hỏi thời gian tạo lạnh gần như gấp đôi so với tủ lạnh nén thông thường.
Từ quan điểm kinh tế, thiết kế này có vẻ không hoàn toàn hợp lý khi xét đến lượng khí cần thiết để đạt được nhiệt độ dưới 1°C cho phiên bản sản xuất tại nhà. Tuy nhiên, mối quan tâm thiết kế liên quan đến khả năng thực hiện ý tưởng là khá cao.
Quy trình từng bước để làm lại “Sadko”
Các bộ phận làm nóng bằng điện của tủ lạnh Sadko được đặt trên ống siphon. Phần tử cấu trúc này (siphon) nằm ở dưới cùng của bức tường phía sau của thiết bị. Khu vực siphon được bọc một lớp vỏ kim loại, bên dưới có một lớp cách nhiệt (len khoáng).
Ban đầu, người thiết kế nghiệp dư sẽ cần thực hiện các bước sau:
- Đặt tủ lạnh ở nơi thuận tiện cho công việc.
- Tháo vỏ bảo vệ trên bức tường phía sau.
- Loại bỏ vật liệu cách nhiệt.
- Tháo các bộ phận làm nóng ra khỏi ống siphon.
Cần lưu ý rằng việc tự sửa đổi ở đây có một số rủi ro. Hệ thống tủ lạnh hấp thụ chứa đầy amoniac và hydro dưới áp suất lên tới 2 atm.Việc tháo dỡ bất cẩn các bộ phận của hệ thống và lò sưởi điện có thể dẫn đến giảm áp suất của hệ thống, gây nguy hiểm cho sức khỏe. Cần phải thận trọng.
Bước tiếp theo của nhà thiết kế nghiệp dư là lắp đặt hệ thống sưởi chạy bằng khí propan. Nghĩa là, cần phải lắp một mô-đun trong khu vực của ống siphon để thực hiện quá trình sưởi ấm do đốt cháy khí. Không thể chấp nhận được việc làm nóng ống bằng ngọn lửa trần.
Điều này có nghĩa là cần phải chế tạo một bộ trao đổi nhiệt. Ví dụ, đây có thể là một khối đồng khổng lồ có gắn sẵn lò đốt gas.
Việc sản xuất hệ thống sưởi bằng khí nhất thiết phải liên quan đến việc tổ chức tổ hợp bảo vệ chống quá nhiệt. Phạm vi nhiệt độ hoạt động để làm nóng siphon của tủ lạnh Sadko là 50 - 175°C. Dựa trên các giá trị này, bạn nên xem xét sơ đồ bật và tắt nguồn cung cấp khí trong quá trình sưởi ấm.
Đối với các mạch có bộ gia nhiệt bằng điện trong mô hình hấp thụ, nó được sử dụng tủ lạnh nhiệt Dòng T-120. Nhưng thiết bị này điều chỉnh hoạt động của lò sưởi có tính đến nhiệt độ của thiết bị bay hơi.
Đầu đốt gas cùng với thiết bị điều khiển tự động là một hệ thống hơi khác. Nếu một tủ lạnh dùng khí propan được sản xuất với mục đích sử dụng lâu dài thì việc tự động hóa hoàn toàn sẽ phải được thực hiện.
Ví dụ, nghĩa là không chỉ kiểm soát nhiệt độ gia nhiệt của bộ trao đổi nhiệt mà còn kiểm soát ngọn lửa và theo dõi áp suất khí. Chúng ta không được quên hệ thống cầu chì.
Ví dụ lắp ráp tự chế
Không thể tìm thấy các ví dụ về thiết kế tủ lạnh hấp thụ chạy bằng khí tự chế tạo có thể hoạt động lâu dài. Chỉ có những lựa chọn thử nghiệm, thường được bắt đầu nhưng chưa hoàn thành.
Ngoài ra còn có các ví dụ về lắp ráp trong đó tủ lạnh gas được lắp ráp bằng tay của chính bạn bằng phương pháp đơn giản hóa.
Đối với tùy chọn lắp ráp đơn giản hóa, tôi đã sử dụng bể propan, đầu ra của nó được nối trực tiếp bằng ống với đầu đốt tác động trực tiếp. Đầu đốt được cố định vào khung của tủ lạnh hấp thụ và vòi làm việc được dẫn thẳng vào ống siphon.
Đầu đốt được đốt bằng tay. Ngoài ra, không cần bất kỳ sự tự động hóa nào, chỉ sử dụng phương pháp "thử nghiệm chạm" thuần túy, nhiệt độ gia nhiệt của ống hút đã được kiểm soát.
Kết quả thật đáng thất vọng. Trong quá trình vận hành lắp đặt khí đốt thủ công trong 12 giờ bên trong tủ đông, nhiệt độ tối đa đạt được ở ngưỡng dưới - không thấp hơn +3°C.
Do đó, các thử nghiệm về tủ lạnh hấp thụ khí propan, được thực hiện bằng tay theo sơ đồ đơn giản hóa, đã cho thấy hiệu suất cực kỳ thấp của thiết bị khí. Hơn nữa, xét theo mức tiêu thụ gas, tùy chọn lấy lạnh (Sadko-G) này đắt một cách vô lý.
Thiết kế thay thế DIY
Ý nghĩa của việc lắp ráp kết cấu khí cũng bị mất đi vì thực tế không có kết cấu nhà xưởng cũ kiểu này được sử dụng trong gia đình. Thiết bị làm lạnh gas có bộ hấp thụ (sản xuất của Nga) về cơ bản là một thiết bị lắp đặt công nghiệp, kích thước lớn, nặng, được trang bị các thiết bị gas phức tạp.
Vì vậy, giải pháp thay thế cho thiết bị làm lạnh gas tự chế được coi là hấp dẫn hơn. Đây là những hệ thống làm mát nhỏ gọn di động hiện đại từ một loạt thùng chứa nhiệt và những phát triển tương tự. Bất kỳ hệ thống nào trong số này đều đáp ứng nhu cầu về cái lạnh gây gánh nặng cho những người yêu thích các chuyến đi ngoài trời.
Giá của các thiết bị khá hợp lý. Rất có thể, việc mua một thương hiệu tủ lạnh An ủi, sẽ có chi phí thấp hơn nhiều lần so với chi phí hiện đại hóa hệ thống hấp thụ cũ.
Đồng thời, theo đặc tính kỹ thuật, hiện đại thiết bị làm lạnh nhỏ gọn thực sự có thể so sánh với các thông số tương tự "Sadko". Và phạm vi nhiệt độ có vẻ hấp dẫn hơn (lên tới -18°С).
Cuối cùng, có cơ hội mua một chiếc tủ lạnh công nghiệp nhập khẩu thực sự chạy bằng khí propan. Một ví dụ điển hình là một thiết bị phổ thông của một nhà sản xuất Đức, được sản xuất dưới thương hiệu Waeco-Dometic Combicool.
Thiết kế của tủ lạnh di động đảm bảo thu được độ lạnh khi hoạt động từ một trong ba nguồn năng lượng, bao gồm cả bình gas.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Ưu nhược điểm của tủ lạnh di động chạy bằng cả điện và gas:
Video đánh giá ngắn về tủ lạnh ô tô thương hiệu Dometik:
Kết luận từ toàn bộ câu chuyện về việc chế tạo các thiết bị làm lạnh “miễn phí” về mọi mặt là rõ ràng. Lý do duy nhất để tự mình lắp ráp tủ lạnh gas là mong muốn tự mình làm được điều gì đó.
Thường thì niềm vui từ thành công của chính mình sẽ làm lu mờ bất kỳ sự đổi mới nào trên quy mô toàn cầu. Tuy nhiên, các mô hình nhà máy hiện đại đáng tin cậy và an toàn hơn.
Bạn có kinh nghiệm tạo ra một tủ lạnh gas? Hay bạn sử dụng một đơn vị loại hấp thụ đã mua? Hãy chia sẻ ý kiến của bạn và để lại ý kiến. Biểu mẫu liên hệ nằm ở khối bên dưới.
Tôi đã nghe nhiều lần về điều kỳ diệu của nghề thủ công này và tôi đang dự định làm một chiếc tương tự như chính mình. Nhưng có một số câu hỏi gây lo ngại:
1. Rõ ràng là amoniac dạng hơi khác với amoniac thông thường. Tuy nhiên, xét về mối nguy hiểm cho sức khỏe, mọi việc diễn ra như thế nào? Tôi sẽ không muốn đến bệnh viện vì sự rò rỉ do sự thiếu chuyên nghiệp của tôi trong quá trình lắp ráp.
2. Thêm về các chủ đề hàng ngày.Thợ điện không thể “khiếu nại” về một thiết bị như vậy? Chúng tôi có một tòa nhà chung cư, và khoảng sáu tháng một lần, công ty bảo trì sẽ đến và kiểm tra các căn hộ (hệ thống dây điện, đồng hồ đo, v.v.).
Bạn sẽ thức dậy và chạy trốn khỏi amoniac - ở nồng độ thấp hơn thường không có hại gì, trừ khi bạn bị dị ứng với amoniac (và điều này cũng có thể xảy ra với các chất đơn giản, khi phản ứng gián tiếp với protein, chất này gây ra phản ứng miễn dịch với nó. protein hoặc các vật thể lạ đã bị vô hiệu hóa).
Tất nhiên, thợ điện sẽ không quan tâm nếu bạn không mang bất cứ thứ gì qua đồng hồ, nếu cô gái của bạn không làm việc ở đó. Theo luật bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng, không ai có quyền áp đặt dịch vụ lên bạn, hãy gửi họ đến Gazprom để giải quyết nếu có chuyện gì xảy ra :-))
Tôi quyết định làm một chiếc tủ lạnh như vậy theo thiết kế của bạn, tôi có thời gian để lắp ráp nó, tôi có một chiếc tủ lạnh Morozko cũ. Ở chế độ ngoại tuyến, những chiếc tủ lạnh như vậy hoạt động trong thời gian dài và thực tế là ở nhà nước của chúng tôi, đèn thường tắt, nhưng chúng tôi muốn làm lạnh đồ uống và ngăn thức ăn bị hỏng, chúng tôi thực sự muốn có những thiết bị gần như miễn phí như vậy, đặc biệt là nếu chúng tôi tự xây dựng nó.
Alexey, có lẽ sẽ tốt hơn nếu đầu tư công sức vào việc mua một máy phát điện khẩn cấp? Khi đó vấn đề mất điện về nguyên tắc sẽ được loại bỏ.
Nếu bạn làm nóng bằng khí mạng, mức tăng giá là 7(!) lần trên mỗi kilowatt năng lượng nhiệt. Đúng, bạn sẽ không bao giờ được phép sử dụng một thiết bị như vậy - ngay cả khi bạn bị treo khắp nơi với các cảm biến rò rỉ, van ngắt, v.v.
Nhưng bạn có thể lắp đặt bếp mà không cần bất kỳ biện pháp bảo vệ nào! NGƯỜI QUYỀN PHẢI LỰA CHỌN ĐÚNG! Nhưng đó là chuyện sau - còn hiện tại, vẫn chưa có ai sử dụng máy điều hòa không khí hấp thụ dựa trên ống năng lượng mặt trời...