自家製の空気冷却器は、最新の分割システムの代わりになることができますか?結局のところ、家の中で快適な微気候を作り出す冷蔵庫は、たくさんのお金の設置と一緒に立って、誰にとっても手頃な価格ではありません。したがって、家庭の職人-職人はあらゆる種類の冷却ユニットを発明して、問題を安くそして怒って解決しようとしています。私たちの目標は、すべての設計オプションを検討し、最も実行可能なものを選択し、ご家庭や車用の実用的な日曜大工のエアコンの作り方を教えていただくことです。そして、タスクの複雑さを評価するために、最初に解析することをお勧めします...
世帯分割システムの動作原理
エアコンは、ある場所から別の場所に熱を移動するという原則に基づいて動作する複雑な家庭用電化製品です。夏は-アパートから街路へ、冬は環境から家へと移動します。興味深い物質は熱を伝達するために使用されます-フレオンは、負の温度で沸騰してガスに変わります。
参考のために。冷蔵庫の回路内を循環するフロンは、冷媒または作動流体と呼ばれています。重要な点は、その蒸発と凝縮であり、その間に熱エネルギーがそれぞれ大量に吸収および放出されます。
ホームスプリットシステムは、循環アルゴリズムに従って動作します。
- まず、液体状態の冷媒は、遠心ファンにより送風され、エアコン(蒸発器)の室内機の熱交換器に入ります。ここでは、フレオンの蒸発が発生し、室内の空気の流れが急激に冷却されます。
- さらに、銅管を通るガスがコンプレッサーに入り、その圧力を特定の値に上げます。仕事は、気温が室内よりも高い路上で作動流体を凝縮させることです。
- コンプレッサーの後、ガス状のフレオンは外部ユニット(コンデンサー)のラジエーターを通過します。大型の軸流ファンがそのリブを通る空気の流れを駆動し、冷媒は再び液相に入り、部屋の熱を外部に放出します。
- 最後の段階では、膨張(スロットル)バルブを通過するため、液体の作動流体の圧力が低下します。これで、フレオンは再び熱を吸収する準備ができて室内ユニットに移動し、サイクルが再び繰り返されます。
注意。作業の過程で、両方の熱交換器に大量の復水が発生し、それを路上または下水道に運ぶ必要があります。スプリットシステムを暖房に切り替えるために、フレオンは反対方向から始まり、ラジエーターは機能的に交換されます。
各種センサーからの信号を受信する電子制御ユニット(ECU)は、システム内の室温と冷媒圧力を維持します。自動車用エアコンは同じ原理で作動し、蒸発器は車内換気システムに統合されており、凝縮器は冷却システムの標準ラジエーターの近くに設置されています。
気化式エアコンをご自宅でご自分で作るのは、思ったほど簡単ではないことをご存知でしょう。そして車の場合、これはさらに困難に実現されます。ここでは、マスターになる必要があります-冷蔵庫。例として、そのような専門家がVAZ 2104車に家庭用スプリットシステムを設置したビデオを視聴することをお勧めします。
次に、職人によって発明されたエアコンのデザインを見て、製造に推奨できる最も実用的なデバイスを強調してみましょう。
シンプルな自家製エアコン
このようなクーラーの動作原理は、負の温度の物体に室内の空気を吹き込むことです。この容量では、氷や冷たいアキュムレータが通常使用され、製品の夏の輸送に使用される特別なバッグ用に設計されています。
- 断熱壁の古い車の冷蔵庫。
- 5リットル以上の水用の広々としたペットボトル。
- 段ボールまたは蓋付きのプラスチック製の箱;
- ポリマー材料で作られたキャニスター。
注意。空気の供給は、コンピューターのクーラーなど、小型のファンによって行われます。
このミニエアコンは車室内の冷却にも適しています。空気過給機を機内電源に正しく接続し、事前に適切な量の氷を補充するだけです。
建設の長所と短所
このようなデバイスが実際に冷気を部屋に送り込むことは注目に値します。また、シンプルなエアコンは即興素材で作られているため、価格がゼロになりがちです。それが世帯で見つからない場合、あなたがお金を使う必要がある最大は軸流ファンです。
残念ながら、欠陥はクーラーのすべての利点を打ち消します:
- 庫内にいくら氷を入れても、長時間の加熱では十分ではないため、常に新しい水を凍らせておく必要があります。
- ある部屋を冷やしている間、次の部屋は冷蔵庫で加熱され、そこで氷が作られます。プラスはエネルギー消費を増やします。
- 車内のユニットの持続時間は、持ち運ぶ氷の供給によって異なります。
- 氷を通過する空気は部分的に加湿されています。しばらくすると、部屋は湿気で過飽和になり、熱の影響よりもさらに気分が悪くなります。
ヒント。氷の代わりに、溶けず水にならない冷たいアキュムレータを使用すれば、過度の湿気を避けることができます。そして、最適な湿度レベルを制御および維持するために、他の家電製品があります。
結論。 上記の自作エアコンは効率が良いと言えます。彼らは絶望的な状況であなたを助けることができますが、クーラーの操作はかなり面倒です。
チャンバー内の氷の量
この質問に答えるために、氷点下-6°Cから+20°Cに加熱したときに、1 kgの氷がどれだけ冷たくなるかを計算します。これを行うには、比熱に応じて熱を計算する式を使用します。
4つのアクションを実行する必要があります。
- 氷の融解中の冷気の戻りを考慮します。Q= 1 kg x 2.06 kJ / kg°C x(0°C-6°C)= –12.36 kJ。
- 氷の融解中に放出されるエネルギーの基準値-335 kJを見つけます。
- 加熱したときに冷水がどれだけ移動するかを計算します。Q= 1 kg x 4.187 kJ / kg°C x(0°C-20°C)= –83.74 kJ。
- 結果を追加して、-431.1 kJまたは119.75ワットを取得します。
注意。物理学における寒さの計算結果もマイナス記号で得られますが、これは自然なことです。
氷をマイナス15°Cの温度に凍結しても、1 kgで150 Wを超える寒さになることはほとんどありません。これは、30度を超える熱で3 x 3 mの部屋を集中的に冷却する場合、20〜30分ごとに1 kgの氷を即席のエアコンに追加し、同じくらい凍結する必要があることを意味します。実際には、25〜28°Cの許容空気温度に満足している場合、流量は低くなります。
空気冷却器を組み立てる方法
家庭や車のミニエアコンは次のように作られています:
- タンクの側面に、ファンの作動断面と同じサイズの穴を開けます。
- クーラーをネジで締めるか、小さなボルトを取り付けます。
- 2つ目の穴を開けて、冷やされたストリームを終了します。別のオプションは、ボトルまたはキャニスターの首に波形のプラスチックチューブを配置することです。デバイスの準備ができています。
ヒント。操作の観点からは、氷または冷蔵バッテリーを入れるのが便利なため、取り外し可能な蓋付きのボックスを使用することをお勧めします。
水冷ユニット
アイデアはシンプルで効果的です。冷たい水は、ファンが室内に設置された熱交換器に送り込まれます。温度が5〜10°Cであるため、空気の流れが冷え、部屋が涼しくなります。ウェルまたはウェルが水源として機能し、車または古いエアコンのラジエーターが熱交換器として機能します。
重要なお知らせ。 他の自家製ユニットとは異なり、水のインストールはヒーターの原理で動作し、家の空気を冷却するだけでなく、それを加熱することもできます。それはすべてラジエーターの中に供給される水の温度に依存します。
フロー冷却システムは3つの要素で構成されています。
- 熱交換器自体;
- 水中ポンプまたはボアホールポンプ。
- 絶縁された水の供給と排出のパイプライン。
ウォーターコンディショナーを作る
クーラーの組み立て手順は次のとおりです。
- 車のラジエーターを便利な場所に配置して固定します。
- 供給パイプと戻りパイプをそこにルーティングします。エレメントのブランチパイプに接続するには、アダプターとクランプを使用します。
- ポンプを1つまたは複数のウェルに取り付け、冷媒供給パイプを熱交換器に接続します。
- 給水管を断熱して、水が事前に熱くならないようにします。戻りラインを分離する必要はありません。
ウォーターコンディショナーを作成して正常に起動するには、2つの問題を解決する必要があります。水を入れる場所とその流量を調整する方法です。通常、ポンプのパフォーマンスはニーズを超えているためです。以下の方法で排水の問題を解決することを提案します。
- 庭が灌漑されている場所から貯蔵タンクに収集します。
- 水から水へのヒートポンプがするように別の井戸への移動;
- ウェルの底に沈められた第2の熱交換器で閉循環ループを構成します。
参考のために。栽培植物は冷水で水をやることをお勧めしません。したがって、最初にラジエーター(空気冷却器)で井戸水を加熱すると、1石で2羽の鳥を殺すことになります。
ポンプの性能を低下させるには、エンジンスピードを制御する必要があります。これは、周波数変換器(そうでなければ、インバーター)なしでは不可能であり、かなりの費用がかかります。単巻変圧器やその他の概念は良くないので、ポンプユニットの電気モーターを「置く」だけです。高価な機器を購入しなくても、問題は次のように解決されます。
- 深さ10 mまでの井戸の場合、循環ポンプを使用して適切な容量を加熱できます。
- バイパスバルブを使用してラジエーターへの水の流れを制限することができます。バイパスバルブは、その一部を井戸に戻します。次のビデオに、水質調整器の例を示します。
フローシステムの長所と短所
良い点について簡単に:
- エアコンは部屋の暖房と冷房の両方が可能です。
- 工場分割システムに比べて設計が簡単です。
- ポンプやパイプを購入しなければならない場合でも、製造コストは低くなります。
私たちはすでにいくつかの否定的な側面とそれらを排除する方法をリストしました-供給の調整の難しさと排水の問題。別の欠点もあります。明らかな理由により、このシステムをアパート(冷水源がない)や車で使用することは非現実的です。
参考のために。クーラーの最も単純なバージョンは、まだアパートに適応させることができます。それは家庭用ファンであり、その火格子の上には水が流れる銅管で作られたコイルがあります。唯一の問題は、冷たい水をどこで手に入れるか、そして水道の水から取った場合にカウンターでいくら支払うかです。
結論。 自家製のエアコン-水の上のヒーター-設計は非常に実行可能です。必要に応じて、サイトに許容可能な温度の地下水がある井戸があれば、民家用にまともなクーラーを作ることができます。
古い冷蔵庫からエアコンを作ることは可能ですか
絶対にユートピア的アイデア。ロシア語のインターネットで公開されているすべての資料は同じビデオについて説明しており、そこでは人が2つの冷蔵庫からキノコ用の冷凍庫を作ろうとします。さらに、ビデオ素材が不完全であるため、このアクションの結果は不明です。それがどのように見えるべきかを想像してみましょう:
- 両方の熱交換器は、コンプレッサーから切り離さずに冷蔵庫から慎重に切り取られます。そうしないと、フレオンが消えて、給油の費用がかかります。
- 部屋からコンデンサー付コンプレッサーを取り出し、室内に蒸発器(旧冷凍庫)を設置。送風にはファンを取り付ける必要があります。
- フルタイムセンサーと、コンプレッサーのシャットダウン温度がマイナス3〜6°Cになるように構成された制御ユニットは、ユニットをリレーで接続して廃棄し、他の要素と交換する必要があります。それ以外の場合は、100〜200時間の連続運転後にコンプレッサーが停止して破損することはありません。
すべての技術的な詳細(この動作モードではなく、別のブランドのフレオンなど)を破棄し、この回路を組み立てることができたと想像してみましょう。このようなユニットの最大冷凍能力は、400 Wまたは0.4 kW以下です。大まかな計算では、これは4m²の部屋には十分であることが示されています。これは理論的にはですが、実際にはもっと少なくなるでしょう。
結論。 あなたが愛好家や実験者の高貴な部族に属している場合は、冷蔵庫からエアコンを作ってみることができます。しかし、風邪をひくよりもはるかに多くの労力を費やすことになります。
ペルチェ冷却
手作りのエアコンの組み立てにこれらの部品を使用することは、問題点です。それは、ペルチェ素子(そうでなければ-熱電変換器)のエネルギー消費に関するものであり、生成される冷気の量とは比較にならないものです。外見上、それらは2本のワイヤーが付いたプレートのように見えます。電気が接続されると、要素の1つの表面が熱を生成し、もう1つの表面が冷たくなります。
家の職人や車の愛好家-快適さを求める愛好家はどのように:
- 4〜8個のペルチェ素子を購入し、「ホット」側をフィン付きアルミニウムラジエーターに取り付けます。
- このラジエーターは、街路空気によって冷却されるように設置してください。
- コンピューターのクーラーがコンバーターの「冷たい」側に取り付けられており、室内の空気をプレートに供給します。
注意。熱伝達を向上させるため、ラジエーターに取り付ける前に、エレメントにサーマルペースト(「ホット」面)をコーティングします。
結論
すべてのアイデアが実装されると、良い結果が得られるとは限りません。家や車のエアコンを即興の材料で作ったので、スプリットに匹敵する効率を達成することはほとんどありません。一方、操作にはあまり便利ではないものの、かなり機能的なデザインもあります。従来のエアコンを購入してインストールする方法はありませんが、これらは問題の一時的な解決策として役立ちます。