Комментарии 73
В качестве следующего достаточно доступного хладагента было бы весьма логично использовать воду — она широко распространена в природе, легко доступна.
...
Такие разряжённые объёмы достаточно непросто изолировать без протечек, что, в свою очередь, будет приводить к прониканию в систему трубопроводов влаги из атмосферы, которая будет замерзать и забивать их, вызывать коррозию компонентов, повышать давление в системе. Это, соответственно, уменьшит и эффективность производства холода.
Э... влага из атмосферы? Извиняюсь, а у нее разве какой-то другой состав, чем у воды в контуре? Почему замерзает именно эта влага, а не сама вода?
Я это понимаю так: что при закачке, в газе уже существует некое количество влаги и она вымораживается. Но- если есть негерметичность, то в систему начинает попадать ещё больше влаги и она ещё больше забивается льдом/падает эффективность - я так понимаю, что речь об этом.
Если есть негерметичность, то весь газ быстро улетучится. Паять прямыми руками надобно, тогда годами работать будет.
Скорее жесткость системы на сжатие намного тяжелее обеспечить, чем на раздувание. Может, чтобы вакуум радиаторы в комок не смял?
Не одной водой едины... Часто, капиллярная трубка, забивается парами некачественного масла, которым заправлен компрессор. С такой проблемой можно столкнуться в следующих случаях:
При покупке овременного холодильника. Со слов ремонтников со стажем, там на всём экономят и даже компрессора долго не ходят.
Если новый ремонтный компрессор ставить.
Переобслуживать старый и экономить при этом на масле.
При утечке хладагента. Компрессор, в попытках охладить испаритель до нужной температуры, начинает постоянно молотить. Тем самым, сильно нагревается и вызывает ещё бо́льшее испарение масла (что особенно опасно, в случае плохого его качества)
Да просто чушь в статье написана. Если верить диаграмме фазовых состояний воды https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/e/e8/Water_phase_diagram.gif , то при "0.003 атм" (300 Па) температура будет где-то минус 20..30 по цельсию, при этих температурах или пар, или лёд. Так что забиваться да, будет независимо от "втечек" влаги снаружи. Ну просто весь испаритель будет не просто забиваться льдом, а исключительно лёд испарять. С учётом того, что лёд сам по себе по поверхности испарителя растекаться и тут же кипеть не будет, теплоотвод будет сильно хуже, чем из жидкой фазы обычных фреонов.
Другое число из статьи -- "0.03 атм" (3000 Па) в конденсаторе соответствует примерно температуре около плюс 20-30 градусов, вот такой вот нам кондиционер предлагается, по мне так весьма странный.
Третье соображение: при таких давлениях в газовой фазе плотность вещества (воды) будет ну совсем никакой, на два-три порядка меньше, чем в традиционных кондеях с их фреонами. Соответственно, или на те же порядки надо увеличивать диаметры труб и объёмы поршней в компрессорах, или охлаждать всерьёз оно не будет.
Автору рекомендую для кругозора почитать про холодильник Зысина и подобные, где не нужен компрессор, только подвод тепла или нагрев.
Можно без компрессора - абсорбционная схема.
Да да, даже писал про такое. ;-)
Только сейчас заметил, что вы ссылку на мою же статью разместили :-)
А я включил самовлюблённого индюка и возомнил, что могу что-то такое :)
К доктору пора — мания величия разыгралась…
Ага, не заметил, что статья-то тоже ваша ))
В автомобильном, например, кондиционере, если после разборки/сборки (и, соответственно, попадания туда воздуха) не вакуумировать систему перед заправкой, то её эффективность падает во много раз, а износ и тепловая нагрузка - возрастает.
холодильная техника существенно усовершенствовалась, и теперь для заправки стало требоваться существенно меньше этого газа (в среднем 25г в настоящее время, против 250г в недавнем прошлом).
То есть, я правильно понимаю, что из-за озоновой истерики 1980-х пришлось раз в 5 увеличить обороты компрессора (с пропорциональным снижением ресурса) и в 10 раз увеличить чувствительность к утечкам из-за ликвидации расширительного бака (ежегодная заправка кондиционеров, привет!)?
Капитализмъ, копроэкономика, бизнес... ничего личного. Ну и 40 лет - это уже не недавнее прошлое, уже по этой истории с "дырами от фреона" оттоптались многократно.
уже по этой истории с "дырами от фреона" оттоптались многократно.
Про озоновые "дыры" ни чего не слышно в массовых СМИ потому, что проблема в целом решена https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434238/Kak_pozhivaesh_antarkticheskaya_ozonovaya_dyra Монреальский протокол это редкий случай хорошо работающего международного экологического соглашения https://nplus1.ru/material/2020/04/25/on-montreal А вообще, перспектива разрушения озонового слоя была вполне реальна.
ну там еще и рабочие режимы изменились, а "запас" который находится в жидкой фазе не выполняет полезную работу. так что не все так плохо
"р600" - зажигалочный газ, продаётся в баллончиках для заправки зажигалок. После израсходования его можно будет перезаправить из бытового пропанового баллона, а баллон заправить на автозаправке. Нужно только сделать переходник, для этого просверлить миллиметровую дырочку в пробке для баллона и раззенковать чтобы баллончик центровался. Я уже много лет так курю. В планах ремонт холодильника, знакомый именно так и починил. Поменяю компрессор, заправлю зажигалочным газом, отпишусь, чего вышло))
Как лень победю, так сразу и сделаю))
На Youtube пару раз видел подобные видео у американцев, где старый холодильник типа "округлый гроб с ручкой на замке" заправляется чуть ли не пропаном с заправки и нормально работает в каком-нибудь сарае или на улице.
да тот же silverrain на ютубе тепловой насос пропан бутаном заправлял
На Youtube ещё есть Hyperspace Pirate, он последний год тоже какую-то холодильную дичь собирает.
Тот что грел воду он все-же перевел на 134
Я так делал, но это чисто временное решение, потому что масло для фреонов и масло для углеводородов, насколько мне известно, несовместимы.
Тем не менее, неплохая альтернатива вакуумированию — несколько раз задул-сдул и воздуха практически не осталось, а небольшая примесь «не того» хладагента КМК не критична.
После израсходования его можно будет перезаправить из бытового пропанового баллона, а баллон заправить на автозаправке.
Ни в коем случае. Читайте:
https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/773470/comments/#comment_26272414
Ну, я не теоретик, отличить "изобутан" от пропана не могу. Просто заезжаю на заправку и заправляю машину, а заодно и баллон в багажнике. Зажигалка на этом горит неотличимо от новой, заправленной на заводе, значит, газ примерно одинаковый. Если в машине оставить, то взрывается.
Ну плохо, что вы не понимаете этого простейшего физического принципа, но на самом деле это, я думаю, легко поправимо. Гораздо хуже то, что вы пропагандируете потенциально опасные действия.
Ещё раз, если кратко: заправлять пропан в ёмкость, рассчитанную на изобутан нельзя, потому что при тех же условиях (температуре, главным образом) давление в сосуде будет в разы больше. Наоборот — можно, в ёмкость, расчитанную под пропан, заливайте изобутана сколько хотите.
Но если пропан загонять в тонкостенный изобутановые сосуды, то до запас до исчерпания предела прочности остаётся значительо меньший.
А что если в баллончик от пневмопистолета впаять автониппель и заправлять через него пропаном, а потом вкручивать клапан с колёсиком, вынутый из пластиковой зажигалки и пересунутый в добротную латунь?
Будет везде толстый металл, вполне ОК для пропана (если доверху не заливать, ибо расширение жидкой фазы) :)
Что за баллончик? Типа тех, что в советские времена были нужны для сифонов для газводы?
Так там объем мизерный. А пропан, в отличие от углекислого газа, не получится загнать туда под давлением 300 атмосфер, он сжижается раньше, в отличие от цэ-о-два.
Да и вообще, какой смысл что-то изобретать, если есть готовые фабричные пропановые баллоны. Расчитанные, испытанные, разного литража?..
Типа тех, ага. Чуть побольше.
На всякий случай напомню всем, что жидкости несжимаемы, поэтому не суть важно, какое давление — если баллончик на него рассчитан, он будет работать эффективно. Если нет — будет отрывать пальцы не менее эффективно. Поэтому высокое давление сжижения углекислоты — плюс, не минус. А то мы явно о разных вещах говорим, судя по ↓ и если всё вместе сложить — получается ерунда :)
Да и вообще, какой смысл что-то изобретать, если есть готовые фабричные пропановые баллоны.
Блин, а я про зажигалку. Безумную (безумие ради безумия) зажигалку, рассчитанную на пропан вместо бутана.
Если в машине оставить, то взрывается.
Вот мы всем хабром и придумали идеальный план убийства — заправляем зажигалку пропаном и оставляем у жертвы в машине... /s
Пффф... И что?) Не теоретически зажигалка может и взорвется, кстати вовсе не факт ещё, запас прочности это делать в принципе позволяет, сам грешил такой заправкой в молодости и ни разу у меня ничего не взорвалось. Ок, возможно это ошибка выжившего. Ну даже если взорвется, ну точнее скорее даже не взорвется, а найдет самое слабое место конструкции и скажем так просочится через него, скорее всего даже относительно медленно. В любом случае, даже если ваша жертва закурит в машине с закрытыми окнами, то крайне сомнительно что соотношение объемов горючего газа к кислороду воздуха окажется нужным для взрыва, впрочем даже если вам невероятно повезет и таки окажется, то жертву скорее всего максимум контузит. Короче, крайне ненадежный способ убийства, завязан на целой куче вероятностей и допущений.
В зажигалке пару грамм пропана, тротиловый эквивалент ещё меньше. По факту, она просто разлетается по салону, недалеко и ничего не портит. Внутри при этом никого нет - при такой температуре там находиться невозможно. А не комфортные +40 она держит.
На начальных стадиях своего развития в искусственных холодильных машинах пытались использовать в качестве хладагента обычный воздух, и подобные машины выглядели примерно таким образом:
Так не просто пытались, а даже получилось! В 1882 году рефрижератор Данидин совершил первый успешный рейс из Новой Зеландии в Лондон, доставив 4331 тушу баранов (или овец), 598 туш ягнят, 22 туши свиньи, а также всяких там индеек и куропаток, субпродукты и 200 бочек с маслом.
Правда, это далеко не первый рефрижератор, но насколько я понял первый коммерчески успешный рефрижератор.
В 1876 году на судне Нортем сломался холодильный агрегат и поставка из Австралии в Англию сорвалась. Неизвестно что там был за холодильник.
В 1877 году Фердинанд Карре оборудовал абсорпционной холодильной машиной пароход Парагвай, который привёз во Францию замороженное мясо. Правда, по пути они с чем-то (или кем-то) столкнулись, поставка задержалась на месяц и не была выгодной с коммерческой точки зрения.
В 1879 году судно Strathleven, оборудованное охлаждающей системой Белла-Коулмана, той же, которой позже оборудуют Данидин, привезло пробную партию замороженного мяса, но это была только малая часть груза, я так понял они в основном везли промышленные грузы.
Да и сам Данидин тоже "весело" плавал. Сначала на седьмой день погрузки у компрессора сломался коленвал, а попутно я так понял он разворотил то ли цилиндр, то ли вообще половину компрессора, но на изготовление новых частей и восстановление холодильника у местного токаря ушёл месяц. В процессе, кстати, размёрзло 643 туши овец. Не особо напрягаясь, размёрзшие туши продали ничего не подозревающим покупателям, которые не отличили их от свежих.
Ну да ладно, через некоторое время они наконец-то отплыли с грузом. Во-первых, так как это был парусник с установленным на нём холодильником, то он шёл под парусами, а паровая машина охлаждала трюм. Правда, поскольку изначально там вообще не подразумевалась паровая машина, то экипаж со страхом наблюдал за летящими из неё искрами, которые могли сжечь весь корабль. Ну да ладно. Потом из-за штиля судно застряло в тропиках и выяснилось что из-за плохой циркуляции воздуха трюм плохо охлаждается. Капитан, обмотавшись верёвкой и вооружившись пилой, пополз пропиливать отверстия для циркуляции воздуха. И чуть было там не замёрз насмерть! Его конечно вытащили и откачали, но вот это человек!
Туши в конце концов довезли и продали, даже с прибылью. Негоднйо к продаже признали всего одну тушу, хотя сначала опасались что покупатели или мясники не признают замороженное мясо.
И да, есть интересная книжка конца XIX - начала XX века, где как раз описаны первые коммерческие холодильники (на английском): The Mechanical Production of Cold.
пароход Парагвай
Парагвай — это страна. Пароход — это "Парагвай".
Капитан, обмотавшись верёвкой и вооружившись пилой, пополз пропиливать отверстия для циркуляции воздуха. И чуть было там не замёрз насмерть!
Если б замёрз — то метода уже была отработана: не особо напрягаясь, продали бы ничего не подозревающим покупателям, которые не отличили бы от овцы?
Без компрессора тоже можно, я думаю — помните такой Icy Ball? А теперь представьте, что его сделали из десятка секций, закатали в общий диск из монтажной пены и меееедленно крутят. Одна секция греется, другая — отдаёт тепло, а в третьей уже аммиак кипит и морозит до -20…
Явно потребуются внутри клапана, так что это не полноценный АДХ, а такой «компрессор без компрессора». нуждающийся и в тепле, и во внешнем приводе моторчиком :)
Компрессор нужен по сути для регенерации жидкого хладагента. Если у вас есть запас оного, например в баллоне, можете выпускать его в испаритель, а испарения стравливать в атмосферу.
Вполне себе работающий холодильник/кондиционер будет, пока запас жидкого хладагента не кончится.
Регенерация горелкой и гравитацией, как в Icy Ball и полноценных АДХ, а перемещение регенерированного хладагента вовнутрь морозильной камеры — клапанами и вращением «колеса обозрения» с камерами (в полноценных АДХ это тоже гравитация решает, плюс буферный газ «уадарёдъ», а в предлагаемой схеме — по-тупенькому, для детей, одна камера въехала в морозилку и отчаянно испаряет аммиак, а вторая — выехала и уже кипятится, передавая аммиак в третью).
Ну вот, а стоить добавить сюда компрессор и ещё пару деталей и... Получится нормальный холодильник!
Всё уже придумано до нас! :)
Ненене, полноценная АбХМ (с водородом) — читерство :)
С водородом-то понятно, что всё получится :)
Отжимаем у воды аммиак нагреванием, после охлаждения он сжижается от статичного давления в системе, но поскольку над ним водородная атмосфера — испаряется просто по тому же принципу, как вода с тряпки в сухом воздухе (хотя +25°С совсем не +100°С), а в водороде ему накопиться не даёт радостно его всасывающая успевшая остыть вода, крутящаяся по контуру тупо конвекцией…
Поправьте, если я в деталях накосячил (тут половина комментаторов — эксперты по АбХМ и полновесные статьи по ним писали, а я так, одним абзацем пересказал). И если кто-то подскажет, откуда растут ноги у термина «абсорбционно-диффузионная холодильная машина» — тоже спасибо.
Есть холодильники подобные тому же icy ball, но без водорода и аммиака (с вакуумом, активированным углём и метанолом, хехе):
Точно так же работает циклично, как и Icy Ball. Днём солнце, как вы выразились, отжимает :) метанол из активированного угля, он конденсируется в конденсаторе и стекает в испаритель. Ночью метанол испаряется из испарителя (попутно охлаждая его) и адсорбируется на активированном угле.
Вроде бы метанол можно заменить этанолом и другими спиртами, не помню в чём проблема, то ли температуры выше, то ли что.
Работает система следующим образом: хладагент условно медленно (из-за малого сечения) поступает через вентиль 4, благодаря чему в левой части, то есть в охладителе, поддерживается условное разрежение.
Нет. Мотор 2, затрачивая энергию, переносит хладагент из левой части в правую, отчего в левой части становится мало хладагента (низкое давление), а в правой — много (высокое). Сответственно по закону гея Люссака слева температура (= число столкновений молекул в единицу времени) уменьшается (их же там стало меньше, некому сталкиваться), а справа — увеличивается (там больше молекул стало: вдобавок к уже имеющимся туда затолкали тех, кого забрали слева). Нагревшаяся правая часть сообщается с внешним миром, и согласно второму началу термодинамики эта высокая температура вскоре уравнивается (теплопередачей через стенки змеевика) с температурой внешней среды (предполагаем, что та может поглотить огромное количество тепла), после чего через вентиль 4 охладивишийся до температуры внешней среды хладагент медленно просачивается обратно в левую часть — и цикл повторяется.
Нет, вы делаете популярную ошибку. Холодильник работает благодаря фазовым переходам жидкости. То, что там газ сжимается/расширяется и при этом нагревается/охлаждается это вообще незначительный побочный эффект, который есть, но погоду особо не делает.
Да, Вы правы, но я же описывал кратенько, минут на сорок, не стал усложнять.
Есть те, кто повторял конструкции из видео в статье? Вдруг не фейк:))
Ну если взять самый дешманский насос для воды к крыльчаткой, скорее всего ничего хорошего не выйдет... Во всяком случае если и будет какой то эффект, то на грани погрешности, а вот перистальтические насос, можно даже попробовать. Но тоже сомневаюсь что получится как на видео - прям рост льда на трубках в реальном времени! Так даже настоящий холодильник не может!)
Спасибо за статью, было интересно узнать подробнее конструкцию холодильника и некоторые исторически сложившиеся вещи.
Тоже как-то на Ютубе видео такие холодильные эксперименты — там много всяких не очень реалистичных, но иногда и полезных DIY-видео.
Да, кстати, интересный момент: 40 человек положили на данный момент статью в закладки, а 30 поставивших врму в + (↑) сделали и 30 комментариев (ну или не только те, кому понравилось, этого не ведаю :) ).
Хладагент также не должен сильно растворяться в смазочном масле, которым происходит смазка компрессора.
тут кстати интересная история
в Аммиачных холодильных машинах хладогент в масле не растворяется и приходится специально ставить маслоотделители чтобы оно не затыкало ТРВ, капиллярные трубки и испаритель...т.к. хладогент его не вымывает
у фреоновых холодильников его нет потому что хладогент растворяется в масле (или масло в хладогенте) и оно циркулирует по системе без особых проблем
А что по поводу магнитного холодильника? Его эффективность в теплопотерях конструкции...
Он значительно проще тех что на основе фазового перехода жидкость газ.
Не взлетевшая штука - вихревой холодильник. Нужен сжатый воздух (много), законы физики и шумоизоляция (ну или промка, где положить на шум). Примерно как дельтаплан - гениальное изобретение, отлично работает, доступно на технологическом уровне древнего Египта, но появилось поздно и не взлетело по причине наличия сложных-хайтечных, но, на нашем уровне развития, более удобных технологий. "Попаданческая" штука!
Эффективность охлаждения с применением эффекта невысока и ниже эффективности традиционных холодильных установок.
Таки да, но требуется только сжатый воздух, а система не имеет движущихся частей. Сжатый воздух может получаться множеством способов, по хайтечности находящимися на уровне "привет Цезарю". В то же время "традиционную холодильную установку" просто невозможно произвести. Пользовались бы только в путь, но не изобрели на тот момент. А когда изобрели, уже стало не надо. Если развоюемся до общего скатывания в 18-19 век - может пригодиться.
На технологиях древнего Египта дельтаплан? Ну спорно, шелк тогда стоил весьма недешево, да и в количествах необходимых на постройку дельтаплана его будет непросто, если вообще возможно найти в одном месте, а других материалов которые можно применить, так то и нет... В книгах про попаданцев оно конечно все выглядит прекрасно, но что то мне подсказывает что случись такое в реальности, такая "книга" была бы или крайне скучной, или очень короткой, на несколько страниц максимум, а скорее всего оба варианта сразу!:)
Трубки Ранка-Хирша. Если и есть смысл где использовать, то разве что в лаборатории за неимением другого. КПД ниже плинтуса, запредельная сложность конструкции (ага привет Египту) , особенно многоступенчатые, гигантский расход рабочего тела.
Не взлетело очень по многим причинам. А сегодня оно не то чтобы не взлетит, даже не ползает.
Кстати, раз уж тема зашла про холодильники и кондиционеры, позвольте вопрос к знающим в теме. Вот сейчас у нас жаркое лето, тема с охлаждением как никогда актуальна. С одной стороны мы имеем кучу тепла, на которой вполне мог бы легко работать абсорбционный холодильник, а с другой необходимость в отводе тепла, так почему бы не построить схему, солнечный коллектор - абсорбционный холодильник - вентелятор(который можно запитать от небольшой солнечной панельки) в итоге чем жарче печет солнце - тем больше холода, ну теоретически. Нет, я понимаю что можно поставить поле солнечных панелей, получить электричество и запитать обычный кондиционер, но как по мне это явный оверхед, да и площадь коллектора, который даст достаточно тепла для работы абсорбционного холодильники явно меньше нужна чем поле СБ для работы обычного кондиционера... К тому же схема по большей своей части без всяких движущихся элементов, а значить максимально надёжная, а самое главное, совершенно энергонезависимая.
Основная причина - удручающе низкие показатели КПД и хладопроизводительности абсорбционных холодильников. И если на КПД, при дармовом источнике энергии, можно забить, то вот на производительность это сделать тяжело. В одном из приближений производительность зависит от скорости перемещения хладагента. Если в системе с принудительным перемещением можно взять насос помощнее и сделать трубы потолще, то в самотёчной с маштабируемостью всё печальней.
Именно по этому абсорбционный холодильник строят тогда, когда компрессорный ну ни как не применить.
Т.е. по итогу этот концепт совершенно нежизнеспособен?
Кстати, раз уж в комментах принялись перечислять разного рода холодильные машины и принципы охлаждения, то ещё один незаслуженно забытый оказался - холодильник основанный на растворении кристаллической решетки некоторых твердых веществ в воде, да-да, холод можно получать не только на фазовом переходе жидкость газ, но и на том, что при образовании кристаллической решетки энергия выделяется, а при разрушении забирается как следствие температура такого раствора довольно резко и сильно понижается. Одно из самых известных таких веществ - аммиачная селитра. Теоретически этот процесс наверное можно как то закольцевать и построить холодильную машину на таком принципе.
Известный факт - селитра при растворении в воде охлаждает раствор. Но как селитру из воды достать обратно? Кипятить, выпаривать - вариант. А есть менее энергоемкие?
Прикол всех кондеев на компрессорах ровно в том, что они позволяют получать КПД по холоду сильно выше 100%, не нарушая закона сохранения. Тепловой насос.
Я так понимаю что все эти примеры и ролики, заполонившие интернет - фейк? Чтобы пропан конденсировался при температуре ниже 30, нужно давление в несколько атмосфер, чего этот моторчик не создаст? Или там за счёт капиллярной трубки чудо может случиться?
Там сам этот насос с трубками разлетится на пластмассовые ошмётки ещё до включения.
Вот если его запаять в толстую трубку, всасывать со дна, а выплёвывать в контур — на него ляжет только разница давлений, которая может быть сколь угодно малой, а сжижение будет просто пассивным давлением в системе.
Чуть-чуть будет этим дохленьким насосиком создаваться давление в одной трубочке, будет чуть-чуть больше сжижаться, чуть-чуть протекать через «капиллярную» (дроссельную вроде, но терминология уже общепринятая) трубочку, чуть-чуть испаряться и, может быть, даже запотеет, если очень влажно в комнате.
Думаю, градусов на пять этой аквариумной пи́салки хватит :) Иней? Ну, если в помещении +3…
Такие разряжённые объёмы достаточно непросто изолировать без протечек
Если газы, то разрежённые. Часто доводилось слышать "разре́женные". Разряженные же бывают франты, ружья, конденсаторы. Ошибку часто допускают даже корреспонденты федеральных СМИ (обычно рассказывая про "разряженный воздух), поэтому решил добавить в комментарии. Проверка простая: либо корень общий с "разрежение" либо с "заряд, наряд". Но Вашего варианта на Грамота.ру нет:
Однако есть и ещё старые нормы, там "разре́женный" отсутствует, дамы "разря́женные", а ружья "разряжённые" (Словарь ударений для работников радио и телевидения, 1984). Так что с "ё", как всегда проблемы. Зато е/я легко запомнить.
Даже не сомневаюсь что такой холодильник может работать. Там просто в силу несовершенства сборки есть маленькая дырочка в системе. Заправленный газ постепенно испаряется из системы и холодильник остывает, а то что там ещё насос приделан, это уже пофиг, роли особо не играет)))
Пока есть газ, он будет испаряться тихонечко в атмосферу и остужать банку газировки. Баллона вполне достаточно чтобы успеть снять ролик.
Самодельный холодильник?