¿Puede un enfriador de aire casero convertirse en una alternativa a los sistemas divididos modernos? Después de todo, los refrigeradores que crean un microclima confortable en la casa, se unen con la instalación de una gran cantidad de dinero y no son asequibles para todos. Por lo tanto, los artesanos caseros - los artesanos están tratando de resolver el problema de manera barata y enojada, inventando todo tipo de unidades de enfriamiento. Nuestro objetivo es considerar todas las opciones de diseño, elegir la más viable y decirnos cómo hacer un acondicionador de aire de bricolaje que funcione para su hogar o automóvil. Y para evaluar la complejidad de la tarea, sugerimos primero analizar ...
El principio de funcionamiento de un sistema dividido en hogares.
El aire acondicionado es un electrodoméstico complejo que funciona según el principio de transferir calor de un lugar a otro: en verano, desde un departamento a la calle, en invierno, desde el medio ambiente a la casa. Se utiliza una sustancia interesante para transferir calor: el freón, que puede hervir y convertirse en gas a una temperatura negativa.
Para referencia. El freón que circula en los circuitos de las máquinas de refrigeración se llama refrigerante o fluido de trabajo. El punto clave es su evaporación y condensación, durante la cual la energía térmica es absorbida y liberada respectivamente en grandes cantidades.
El sistema de división en el hogar funciona de acuerdo con el algoritmo cíclico:
- Primero, el refrigerante en estado líquido ingresa al intercambiador de calor de la unidad interior del aire acondicionado (evaporador), soplado por un ventilador centrífugo. Aquí, se produce la evaporación del freón, debido a que el flujo de aire de la habitación se enfría bruscamente.
- Luego, el gas a través de un tubo de cobre ingresa al compresor, elevando su presión a un cierto valor. La tarea es hacer que el fluido de trabajo se condense en la calle, donde la temperatura del aire es aún más alta que en el interior.
- Después del compresor, el freón gaseoso pasa a través del radiador de la unidad externa (condensador). Un gran ventilador axial impulsa una corriente de aire a través de sus costillas, y el refrigerante vuelve a entrar en la fase líquida, emitiendo calor ambiental al exterior.
- En la última etapa, la presión del líquido de trabajo líquido disminuye debido al paso a través de una válvula de expansión (acelerador). Ahora el freón está nuevamente listo para la absorción de calor y se mueve hacia la unidad interior, el ciclo se repite nuevamente.
Nota. En el proceso de trabajo, aparece una gran cantidad de condensado en ambos intercambiadores de calor y debe llevarse a la calle o al alcantarillado. Para que el sistema dividido cambie a calentar la casa, el freón comienza en la dirección opuesta y los radiadores se intercambian funcionalmente.
La unidad de control electrónico (ECU), que recibe señales de varios sensores, es responsable de mantener la temperatura ambiente y la presión del refrigerante en el sistema. El aire acondicionado del automóvil funciona con el mismo principio, el evaporador está integrado en el sistema de ventilación del compartimento de pasajeros y el condensador está instalado cerca del radiador estándar del sistema de enfriamiento.
Ahora entiendes que hacer un acondicionador de aire de tipo evaporativo en casa no es tan fácil como parece. Y para un automóvil esto se hace aún más difícil, aquí debes ser un maestro: un refrigerador. Como ejemplo, sugerimos ver un video en el que tal especialista instaló un sistema dividido para el hogar en su automóvil VAZ 2104:
A continuación, echemos un vistazo al diseño de los aires acondicionados inventados por los artesanos y destaquemos los dispositivos más viables que se pueden recomendar para la fabricación.
Aire acondicionado casero simple
El principio de funcionamiento de tales enfriadores es soplar el aire de la habitación a través de objetos con una temperatura negativa.En esta capacidad, generalmente se usan acumuladores de hielo o frío, diseñados para bolsas especiales utilizadas para el transporte de productos en verano.
- viejo refrigerador de automóvil con paredes aisladas;
- amplias botellas de plástico para 5 l de agua y más;
- cajas de cartón o plástico con tapas;
- botes de materiales poliméricos.
Nota. El suministro de aire es proporcionado por cualquier ventilador de tamaño pequeño, por ejemplo, un enfriador de computadora.
Este mini acondicionador de aire también es adecuado para enfriar el compartimento de pasajeros, solo necesita conectar el sobrealimentador a la fuente de alimentación a bordo correctamente y abastecerse de la cantidad correcta de hielo por adelantado.
Ventajas y desventajas de la construcción.
Es de destacar que tales dispositivos realmente conducen el flujo de aire frío a la habitación. Además, los aires acondicionados simples están hechos de materiales improvisados, cuyo precio tiende a cero. El máximo en el que tiene que gastar dinero es un ventilador axial, si no se encuentra en el hogar.
Desafortunadamente, las fallas tachan todas las ventajas del enfriador:
- No importa cuánto hielo se ponga en la cámara, no será suficiente durante mucho tiempo en el calor, por lo que debe congelar constantemente agua nueva.
- Mientras enfría una habitación, la siguiente se calienta con un refrigerador, donde se hace hielo. Además aumenta el consumo de energía.
- La duración de la unidad en el automóvil depende del suministro de hielo que se lleve consigo.
- El aire que pasa a través del hielo está parcialmente humidificado. Después de un tiempo, la habitación se saturará de humedad, lo que te hará sentir aún peor que los efectos del calor.
Propina. Se puede evitar el exceso de humedad si en lugar de hielo se utilizan acumuladores de frío que no se derriten y no se convierten en agua. Y para controlar y mantener niveles óptimos de humedad, existen otros electrodomésticos.
Conclusión. Los aires acondicionados de fabricación propia descritos anteriormente pueden considerarse eficientes. Pueden ayudarlo en una situación desesperada, pero el funcionamiento del refrigerador es bastante problemático.
¿Cuánto hielo es suficiente en la cámara?
Para responder a esta pregunta, calculamos cuánto frío liberará 1 kg de hielo cuando se calienta desde una temperatura de congelación de -6 ° С a +20 ° С. Para hacer esto, utilizamos la fórmula para calcular el calor dependiendo del calor específico.
Debes realizar 4 acciones:
- Consideramos el retorno del frío durante la fusión del hielo: Q = 1 kg x 2.06 kJ / kg ° C x (0 ° C - 6 ° C) = –12.36 kJ.
- Encontramos el valor de referencia de la energía liberada durante la fusión del hielo: 335 kJ.
- Calculamos la cantidad de agua fría que se transferirá cuando se caliente: Q = 1 kg x 4.187 kJ / kg ° C x (0 ° C - 20 ° C) = –83.74 kJ.
- Agregue los resultados y obtenga -431.1 kJ o 119.75 vatios.
Nota. Los resultados de los cálculos del frío en física también se obtienen con un signo menos, esto es natural.
Incluso si congela hielo a una temperatura de menos 15 ° C, es poco probable que obtenga más de 150 W de frío con 1 kg. Esto significa que para un enfriamiento intensivo de una habitación de 3 x 3 m con un calor de más de 30 grados, uno tendrá que agregar 1 kg de hielo a un acondicionador de aire improvisado cada 20-30 minutos y congelarlo. En la práctica, el caudal será menor si está satisfecho con una temperatura de aire tolerable de 25–28 ° С.
Cómo armar un enfriador de aire
El mini aire acondicionado para el hogar o el automóvil se realiza de la siguiente manera:
- Corte un orificio en el costado del tanque que tenga el mismo tamaño que la sección transversal de trabajo del ventilador.
- Atornille el refrigerador con tornillos o coloque pernos pequeños.
- Haga un segundo agujero para salir de la corriente fría. Otra opción es colocar un tubo de plástico corrugado en el cuello de la botella o recipiente. El dispositivo esta listo.
Propina. Desde el punto de vista de la operación, es mejor usar una caja con una tapa extraíble, ya que es más conveniente cargar hielo o baterías de almacenamiento en frío.
Unidad de refrigeración por agua
La idea es simple y efectiva al mismo tiempo: se bombea agua fría a través de un intercambiador de calor con un ventilador ubicado en el interior. Como su temperatura se encuentra dentro de los 5-10 ° C, el flujo de aire se enfría y la habitación se enfría. Un pozo o un pozo sirve como fuente de agua, y un radiador de un automóvil o un viejo aire acondicionado actúa como un intercambiador de calor.
Noticia importante. A diferencia de otras unidades caseras, la instalación de agua funciona según el principio de un calentador y no solo puede enfriar el aire de la casa, sino también calentarlo. Todo depende de la temperatura del agua suministrada dentro del radiador.
El sistema de enfriamiento por flujo consta de 3 elementos:
- intercambiador de calor en sí mismo;
- bomba sumergible o de pozo;
- suministro aislado de agua y tuberías de descarga.
Hacer un acondicionador de agua
El procedimiento de montaje para el enfriador es el siguiente:
- Coloque y asegure el radiador del automóvil en una ubicación conveniente.
- Dirija el suministro y las tuberías de retorno a él. Use adaptadores y abrazaderas para conectarse a las tuberías derivadas del elemento.
- Monte la bomba en un pozo o pozo y conecte la tubería de suministro de refrigerante al intercambiador de calor.
- Aísle la tubería de alimentación para que el agua no se caliente antes de tiempo. No es necesario aislar la línea de retorno.
Para hacer un acondicionador de agua e iniciarlo con éxito, debe resolver 2 problemas: dónde colocar agua y cómo regular su caudal, porque el rendimiento de la bomba generalmente excede la necesidad. Proponemos resolver el problema de la descarga de agua de las siguientes maneras:
- recoger en un tanque de almacenamiento, desde donde se riega el jardín;
- transferir a otro pozo, como lo hace una bomba de calor de agua a agua;
- organice un circuito cerrado de circulación con un segundo intercambiador de calor sumergido en el fondo del pozo.
Para referencia. No se recomienda regar las plantas cultivadas con agua fría. Por lo tanto, matará dos pájaros de un tiro si primero calienta el agua de pozo en un radiador, un enfriador de aire.
Para reducir el rendimiento de la bomba, debe controlar la velocidad del motor, lo que es imposible sin un convertidor de frecuencia (de lo contrario, un inversor), que le costará un centavo. Cualquier autotransformador y otras nociones no son buenas, por lo que simplemente "pone" el motor eléctrico de la unidad de bomba. Sin comprar equipos caros, el problema se resuelve de la siguiente manera:
- Para un pozo de hasta 10 m de profundidad, se puede utilizar una bomba de circulación para calentar la capacidad adecuada;
- Es posible limitar el flujo de agua al radiador utilizando la válvula de derivación, que descarga parte de ella nuevamente dentro del pozo. En el siguiente video se muestra un ejemplo de acondicionador de agua:
Pros y contras del sistema de flujo
Brevemente sobre los puntos positivos:
- el aire acondicionado puede calentar y enfriar la habitación;
- el diseño es simple en comparación con el sistema de división de fábrica;
- incluso si tiene que comprar una bomba y tuberías, los costos de fabricación serán bajos.
Ya hemos enumerado algunos de los aspectos negativos y las formas de eliminarlos: dificultades para regular el suministro y el problema de la descarga de agua. Hay otro inconveniente: es imposible usar el sistema en un departamento (no hay fuente de agua fría) o en un automóvil por razones obvias.
Para referencia. La versión más simple del refrigerador aún se puede adaptar en el apartamento. Es un ventilador doméstico, en cuya rejilla hay una bobina hecha de un tubo de cobre a través del cual fluye el agua. La única pregunta es dónde obtener agua tan fría y cuánto pagar en el mostrador, si se toma de un grifo de agua.
Conclusión. Aire acondicionado casero - calentador de aire en el agua - el diseño es bastante viable. Si lo desea, puede hacer un refrigerador decente para una casa privada, siempre que el sitio tenga un pozo con agua subterránea de una temperatura aceptable.
¿Es posible hacer el aire acondicionado de un refrigerador viejo?
Idea absolutamente utópica.Todos los materiales publicados en Internet de habla rusa describen el mismo video, donde una persona intenta construir un congelador para hongos a partir de dos refrigeradores. Además, el resultado de esta acción es desconocido, porque el material de video está incompleto. Imaginemos cómo debería ser:
- Ambos intercambiadores de calor se cortan cuidadosamente del refrigerador sin desconectarse del compresor; de lo contrario, el freón desaparecerá y deberá pagar el reabastecimiento.
- Se saca un compresor con un condensador de la habitación y se instala un evaporador (antiguo congelador) en la habitación. Debes colocarle un ventilador para soplar.
- Un sensor de tiempo completo y una unidad de control configurada para una temperatura de apagado del compresor de menos 3–6 ° C deberán descartarse y reemplazarse con otros elementos conectando las unidades a través de un relé. De lo contrario, el compresor nunca se detendrá y se romperá después de 100-200 horas de operación continua.
Descartemos todos los detalles técnicos (no este modo de operación, una marca diferente de freón, etc.) e imaginemos que logró ensamblar este circuito. La potencia de refrigeración máxima de tales unidades no es más de 400 W o 0.4 kW. Un cálculo aproximado muestra que esto es suficiente para una habitación de 4 m². Esto es en teoría, pero en la práctica saldrá aún menos.
Conclusión. Si perteneces a una noble tribu de entusiastas y experimentadores, puedes intentar sacar el aire acondicionado del refrigerador. Pero gastará mucho más trabajo que resfriarse.
Enfriamiento Peltier
El uso de estas piezas para el montaje de un aire acondicionado casero es un punto discutible. Se trata del consumo de energía de los elementos Peltier (de lo contrario, convertidores termoeléctricos), incomparable con la cantidad de frío producido. Exteriormente se ven como placas con 2 cables, cuando la electricidad está conectada, una superficie del elemento genera calor y la segunda, fría.
¿Cómo hacen los artesanos del hogar y los entusiastas de los automóviles? Entusiastas que buscan comodidad:
- Compre de 4 a 8 elementos Peltier y móntelos con el lado "caliente" en un radiador de aluminio con aletas.
- Instale este radiador para que se enfríe con el aire de la calle.
- Un enfriador de la computadora está conectado al lado "frío" de los convertidores para que suministre aire ambiente a la placa.
Nota. Para una mejor transferencia de calor, el elemento se recubre con pasta térmica (cara "caliente") antes de instalarse en el radiador.
Conclusión
No todas las ideas, cuando se implementan, dan un resultado positivo. Después de haber fabricado un aire acondicionado para una casa o un automóvil con materiales improvisados, es poco probable que logre una eficiencia comparable a las divisiones. Por otro lado, algunos diseños son bastante funcionales, aunque su funcionamiento no es muy conveniente. Te serán útiles como una solución temporal al problema, mientras que no hay forma de comprar e instalar un aire acondicionado convencional.