- Принцип работы, достоинства и недостатки
- Установка кондиционера
- Где ещё применяют термоэлектрические модули
- Сферы использования элементов Пельтье
- Термоэлектрический модуль
- Маркировка
- Как сделать элемент Пельтье своими руками?
- Простой самодельный кондиционер
- Преимущества и недостатки конструкции
- На сколько хватит льда в камере
- Как собрать охладитель воздуха
- Как работают кондиционер и холодильник
- Водяная охлаждающая установка
- Изготовление водяного кондиционера
- Плюсы и минусы проточной системы
- Разновидности и принципы действия портативных кондиционеров
- Принцип работы бытовой сплит-системы
- Обещания производителей и реальность
- Старый холодильник + вентилятор
- Вентилятор + пластиковая тара. Вариант 1
Принцип работы, достоинства и недостатки
Принцип действия элемента Пельтье основан на физических процессах, которые происходят при протекании тока через контакт двух проводящих материалов (полупроводников). По мере того, как ток течет вперед, точка контакта охлаждается; когда ток течет в обратном направлении, он нагревается.
К несомненным достоинствам элементов Пельтье можно отнести простоту конструкции, отсутствие механических движущихся частей и связанного с ними шума при работе, а также газов и жидкостей, необходимых для работы. Но за это приходится расплачиваться низким КПД, по сравнению с фреоновыми охладителями, и повышением уровня энергопотребления. Для повышения эффективности необходимо использовать материал с взаимоисключающими свойствами: хорошей электропроводностью, но низкой теплопроводностью, что тоже является проблемой.
Кроме того, приемлемый КПД элементов Пельтье возможен только при относительно низких температурах окружающей среды (до + 30 ° C), после чего возможности охлаждения резко снижаются, а при + 40 ° C они практически исчезают. С другой стороны, без кондиционеров Пельтье невозможно обойтись там, где нельзя использовать традиционные методы охлаждения.
Установка кондиционера
- В каждом окне установлен кондиционер. Для этого такая скоба состоит из фигурного алюминиевого профиля.
- Которая четко поддержит створку и предотвратит падение всей конструкции.
- Чтобы закрыть щель не до закрытого окна, по ширине кондиционера вырезается полоска из поликарбоната или другого пластика. И вставляется в оконный паз.
- Равой давит на всю конструкцию.
Как видите, у меня раздвижное окно, но вам придется придумать свою конструкцию крепления. Главное, чтобы одна сторона устройства была на улице, а другая — дома. И тока через щели не было.
Где ещё применяют термоэлектрические модули
Основные области применения термоэлектрических модулей:
- Охлаждение микросхем. Вентиляторы как основной теплообменник ушли в прошлое. На смену им приходят компактные, бесшумные и практически вечные ТЭМ.
- Машиностроение. Даже самый современный ДВС выделяет выхлопные газы из камеры сгорания. Инженеры используют свое тепло для выработки дополнительной энергии с помощью элементов Пельтье. Собранная энергия возвращается в системы двигателя, но на этот раз в виде постоянного тока, что позволяет экономить топливо.
- Бытовая техника. Все вышеперечисленное, а также большинство бытовых приборов, работающих на охлаждение или обогрев (за исключением компрессорных холодильников).
И маленький секрет в конце. У нашего модуля есть почти замечательное свойство: обратимость. Это означает, что при изменении полярности постоянного тока на проводах модуля (с помощью переключателя) горячие и холодные поверхности меняются местами. Чиллер превращается в обогреватель, холодильник — в тепловую камеру (инкубатор), а кондиционер — в маломощный тепловентилятор. Для этого не нужно менять схему устройства. Просто поменяйте полярность.
Этот принцип используется в устройстве, называемом рекуператором. Это коробка, состоящая из двух изолированных камер, которые сообщаются друг с другом через вентиляторы. С помощью модулей Пельтье холодный воздух снаружи нагревается за счет энергии, отбираемой из нагретого воздуха, удаляемого из помещения. Устройство позволяет сэкономить на отоплении дома.
Сферы использования элементов Пельтье
Сфера их использования довольно широка и обусловлена особенностями конструкции:
- кулеры для процессоров, видеокарт, чипсетов и других элементов ПК;
- кулеры для специальных цифровых фотоаппаратов, работающих с большой выдержкой (например, при фотографировании космических объектов);
- охладители и термостабилизаторы для излучателей диодных лазеров;
- вторая и третья ступени компрессорных чиллеров для достижения экстремально низких температур (до -80-120 ° C) и т д.
Хозяева пушистиков знают, что лето — ужасное время, особенно для хомяков. Если в доме есть кондиционер, это уже лучше, а если нет, вы можете положить своему питомцу кубики льда или установить собственный кондиционер для хомяка! О том, как собрать такой прибор из подручных средств и элемента Пельтье, мы расскажем в этой статье.
Элемент Пельтье — простой, но очень интересный прибор. Это похоже на небольшую керамическую пластину с непохожими полупроводниками внутри, но если пропустить через нее ток через два контакта, одна сторона начнет остывать, а другая нагреваться. Это также работает в обратном направлении: если вы нагреете одну сторону и охладите другую, EF будет генерировать ток.
Для сборки устройства вам потребуются:
1. Элемент Пельтье. 2. Радиатор процессора. 3. Устройство охлаждения. 4. Термопаста. 5. Блок питания (в данном пункте используется блок питания 5В 1А, но лучше подбирать блок питания на номинальные параметры элемента Пелетье — 12В, тогда КПД устройства увеличится).
Где найти и как выбрать комплектующие:
Элемент Пельтье найти несложно, они продаются во многих «любительских» магазинах и на радиорынках. Также вы можете сделать заказ в Интернете, например на ebay или Aliexpress, используя ключевое слово «Пельтье». Второй способ более выгоден, так как пельтешки китайских фабрик обойдутся вам значительно дешевле (детали для этого товара заказывались из Китая, партия из 5 штук стоит около 10 долларов). В нашем случае мы использовали TEC1-12706 40×40 мм, оптимальный ток для этого составляет 12 В (хотя необязательно увеличивать до 15-16 В) от 0 до 6 А.
Остальные компоненты были сняты со старого компьютера и найдены «в мусорных баках», а если у вас их нет, вы можете дешево купить на радиорынке. И последнее, но не менее важное: эффективность охлаждения зависит от радиатора — чем больше, тем лучше. Экспериментальным путем было выведено правило: оптимально, если нижняя площадь радиатора вдвое больше площади электронной платы, а высота — 4-5 см — такой радиатор не велик, но рассеивает отлично греется (на радиорынке будет стоить 50 руб). Кулер — достаточно маленького, снятого с видеокарты. Блок питания, как уже было сказано выше, лучше, чем 12В, но еще и 5В / 1А (старое зарядное устройство для телефона) — получилось отлично.
Процесс строительства:
Обычно название (12706) печатается на холодной стороне EP, а горячая сторона остается пустой. Проверить стороны можно, подключив элемент к источнику питания, соблюдая полярность. 1. Обильно смажьте горячую сторону элемента Пельтье термопастой и установите на нее радиатор, плотно прижав его.
2. Зачистите «+» и «-» контакты чиллера, при необходимости удлините их — просто скрутите их еще двумя проводами и заизолируйте (термоусадочной лентой) стыки. Усадка — это трубка, которая сильно сжимается при нагревании. Очень полезная штука.
3. Используя кабели, стяжки или специальные застежки: установите охладитель на верхнюю часть радиатора (воздух будет поступать в радиатор и рассеиваться по бокам).
4. Теперь соедините контакты кулера и элемента Пельтье вместе и не перепутайте полярность: сторона, не прижатая к радиатору, должна остывать, пока кулер вращается.
5. Подключаем прибор к питанию, изолируем все контакты и вуаля: самодельный кондиционер для хомяка готов к работе, осталось его установить.
Процесс установки ложится на ваши плечи и полностью зависит от параметров домика вашего питомца. Важно вынуть радиатор, иначе тепло будет плохо рассеиваться и оставаться внутри. Установить его на обойму проще, можно просто продеть радиатор через шпильки, как на фото ниже. Если у вас есть террариум — придется импровизировать — например, поставить дополнительный кулер «на выключение» и изменить схему питания — запитать кулеры от отдельного блока питания — тогда КПД существенно вырастет. Возможности для модификации огромны, а потребляемая мощность устройства, описанного в этой статье, составляет порядка 5-6Вт.
После подключения температура холодной стороны была заметно низкой и через пару минут образовался конденсат — при жаре более 30 лет эта обновка обязательно понравится вашему пушистому питомцу:)
Как всем известно, если в машине нет полной комплектации, установить ее там очень проблематично, а зачастую и вообще невозможно по техническим причинам. Однако с каждым годом жара заставляет людей проявлять смекалку.
Есть способ «кондиционировать» машину, который, несмотря на всю сложность, привлекает все больше и больше экспериментаторов. Это термоэлектрический чиллер на основе элементов Пельтье. Важнейшим преимуществом такого охлаждения с использованием термоэлектрического эффекта является минимальное количество движущихся частей и отсутствие сложного и дорогостоящего компрессора.
Такой машине не нужен фреон, не нужно много труб и радиаторов, которые необходимо загерметизировать. Для работы достаточно будет подать 12 вольт на очень тонкую пластину и снять тепло с одной стороны обдувом вентилятора, а с другой — для охлаждения даже при образовании инея или льда.
Термоэлектрический модуль
Элементы Пельтье используются в устройстве, состоящем из многих типов полупроводниковых перьев. В отличие от транзисторов и диодов переходные области расположены на границе раздела металл-полупроводник. В модуле Пельтье между керамическими пластинами расположено большое количество элементов, что делает устройство более мощным.
Каждый элемент содержит 4 перехода на контакте полупроводник-металл. Когда электрическая цепь замкнута, электроны переходят от минуса батареи к плюсу, проходя все переходы.
При первом переходе термоэлектрического модуля (ТЕМ) между медной шиной и p-полупроводником в последнем выделяется тепло, поскольку поток зарядов входит в область с более низкой энергией.
На другом контакте в полупроводнике энергия поглощается, поскольку электроны «засасываются» электрическим полем, совпадающим с направлением их движения. Там происходит процесс охлаждения.
На третьем контакте энергия электронов поглощается, так как полупроводник n-типа имеет больше энергии, чем металл.
На четвертом переходе выделяется тепло, поскольку электроны снова тормозятся электрическим полем.
Таким образом, с одной стороны выделяется тепло, а с другой — охлаждается. На одном элементе это явление будет незаметно, но модуль Пельтье, элементы которого расположены между двумя керамическими пластинами, создает значительный перепад температур.
Модуль можно использовать в качестве генератора электроэнергии, если пластины хранятся при разных температурах. В этом случае каждый термоэлектрический элемент Пельтье последовательно подключается к соседнему с помощью медных перемычек, а их токи складываются.
Маркировка
Маркировка делится на три значимые группы:
- Обозначение элемента. Первые две буквы всегда без изменений (ТЕ), говорят, что это термоэлемент. Далее указывается размер, могут быть буквы «С» (стандарт) и «S» (маленькие). Последнее число указывает, сколько слоев (каскадов) есть в элементе.
- Количество термопар в модуле, показанном на фото, — 127.
- Величина номинального тока в Амперах у нас — 6 А.
Маркировка других моделей серии TEC1 читается так же, например: 12703, 12705, 12710 и т.д.
Как сделать элемент Пельтье своими руками?
сделать самодельную форму дома практически невозможно, тем более что в этом нет смысла, учитывая их относительно невысокую стоимость (около 4-10 долларов). Но можно собрать устройство, которое пригодится в походе, например, термоэлектрический генератор.
Схема подключения самодельного теплогенератора
Для стабилизации напряжения нужно собрать простой преобразователь на микросхеме L6920 IC.
Принципиальная схема преобразователя напряжения
На вход такого преобразователя подается напряжение в диапазоне 0,8-5,5В, на выходе он будет выдавать стабильные 5В, которых достаточно для зарядки большинства мобильных устройств. Если используется обычный элемент Пельтье, диапазон рабочих температур нагретой стороны должен быть ограничен до 150 ° C. Чтобы не мешать мониторингу, лучше всего использовать кастрюлю с кипящей водой в качестве источника тепла. В этом случае элемент гарантированно не нагревается выше 100 ° С.
Простой самодельный кондиционер
Принцип работы таких кулеров заключается в продувке комнатным воздухом предметов с отрицательной температурой. В этой емкости обычно используются аккумуляторы льда или холода, предназначенные для специальных сумок, используемых для летней перевозки продуктов.
Источники холода размещены внутри закрытого ящика, в его стенку встроен осевой вентилятор. С другой стороны сделано отверстие для выхода охлажденного потока. Что не используется для изготовления корпуса:
- старый автомобильный холодильник с утепленными стенками;
- вместительные пластиковые бутылки на 5 литров воды и более;
- картонные или пластиковые коробки с крышками;
- банки из полимерных материалов.
Так выглядит самая простая и крутая конструкция
Примечание. Подача воздуха обеспечивается любым маленьким вентилятором, например компьютерным кулером.
Этот мини-кондиционер подходит и для охлаждения салона автомобиля, достаточно правильно подключить аэратор к бортовой сети и заранее запастись необходимым количеством льда.
Преимущества и недостатки конструкции
примечательно, что такие устройства действительно направляют в комнату поток холодного воздуха. К тому же простые кондиционеры фактически изготавливаются из подручных материалов, цена на которые стремится к нулю. Максимум, на что придется потратиться, — это осевой вентилятор, если его нет в доме.
Установка и подключение устройства в автомобиле
К сожалению, недостатки сводят на нет все достоинства кулера:
- Сколько бы льда вы ни положили в камеру, на жаре он долго не протянет, поэтому новую воду придется постоянно замораживать.
- По мере того, как вы охлаждаете одну комнату, другую нагревает холодильник, в котором образуется лед. Кроме того, увеличивается потребление энергии.
- Как долго устройство будет работать в машине, зависит от количества льда, которое вы несете с собой.
- Воздух, проходящий сквозь лед, частично увлажняется. Через некоторое время комната пропитается влагой, и вы почувствуете себя даже хуже, чем от жары.
Совет. Застоя воды можно избежать, если вместо льда использовать аккумуляторы холода, которые не тают и не превращаются в воду. Есть и другие устройства для контроля и поддержания оптимального уровня влажности.
Производство. Описанные выше самодельные кондиционеры можно считать жизнеспособными. Они могут помочь вам в безвыходной ситуации, но работать с кулером довольно проблематично.
Разновидности аккумуляторов холода
На сколько хватит льда в камере
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посчитаем, как выделяется холодный 1 кг льда при нагревании от температуры замерзания от -6 ° C до + 20 ° C.Для этого мы воспользуемся формулой для расчета тепла на основе теплоемкости.
Необходимо выполнить 4 шага:
- Рассмотрим возврат холода при таянии льда: Q = 1 кг x 2,06 кДж / кг ° C x (0 ° C — 6 ° C) = -12,36 кДж.
- Находим эталонное значение энергии, выделяющейся при таянии льда — 335 кДж.
- Давайте посчитаем, сколько холодной воды он перенесет при нагревании: Q = 1 кг x 4,187 кДж / кг ° C x (0 ° C — 20 ° C) = -83,74 кДж.
- Сложите результаты, и вы получите -431,1 кДж или 119,75 Вт.
Примечание. Результаты расчета холода в физике тоже получаются со знаком минус, это естественно.
Даже если заморозить лед до минус 15 ° C, вы вряд ли получите более 150 Вт холода из 1 кг. Это означает, что для интенсивного охлаждения комнаты размером 3 x 3 м при температуре выше 30 градусов вам нужно каждые 20-30 минут добавлять 1 кг льда в самодельный кондиционер и замораживать такое же количество. На практике расход будет ниже, если вас устроит терпимая температура воздуха — 25-28 ° C.
Как собрать охладитель воздуха
Мини-кондиционер для дома или машины изготавливается следующим образом:
- Сделайте в боковой стенке корпуса отверстие, по размеру равное рабочему сечению вентилятора.
- Прикрутите кулер саморезами или закрепите на небольших болтах.
- Чтобы выйти из остывшей струи, проделайте вторую дырочку. Другой вариант — вставить гофрированную пластиковую трубку на горлышко бутылки или емкости. Устройство готово.
Совет. С точки зрения эксплуатации лучше использовать ящик со съемной крышкой, так как в него удобнее загружать аккумуляторы льда или холода.
Осталось поставить и подключить подручный автомобильный кондиционер. Провода от кулера можно подключить к розетке прикуривателя, в цепи которой стоит мощный предохранитель. Процесс изготовления и подключения подробно показан на видео:
Как работают кондиционер и холодильник
Прежде чем приступить к модификации, необходимо получить знания о принципах работы кондиционера. Охлаждающий агрегат работает по физическому принципу: жидкость поглощает горячий воздух в процессе испарения. Кондиционер — это герметичный бокс, внутри которого охлаждается воздух. Этот процесс происходит за счет хладагента, основным его компонентом является газообразный фреон. Теплый воздух попадает внутрь коробки кондиционера, сжимается и переходит в жидкое состояние — конденсацию.
Принцип работы кондиционера
Процесс происходит благодаря хладагенту через теплообменники. Это небольшие медные трубки с тонкими алюминиевыми пластинами, которые пересекаются. Для ускорения процесса обмена внутри встроены вентиляторы. Если кондиционер охлаждает комнату, испаритель работает внутри блока в комнате, и конденсат выходит наружу. Если устройство работает как ТЭН, процессы производятся в обратном порядке. Холодный воздух не может быть создан сам по себе, поэтому хладагент переносит тепло из одной точки в другую.
Холодильник работает по аналогичному принципу, с той лишь разницей, что охлажденный воздух никуда не выходит, а остается внутри.
Водяная охлаждающая установка
Идея проста и одновременно эффективна: холодная вода перекачивается через теплообменник с вентилятором, расположенным внутри здания. Поскольку его температура находится в пределах 5-10 ° C, воздушный поток остывает и в помещении становится прохладнее. Источником воды является колодец или колодец, а радиатор автомобиля или старый кондиционер выполняет роль теплообменника.
Важная заметка. В отличие от других самодельных агрегатов, водяная установка действует по принципу воздухонагревателя и может не только охлаждать воздух в доме, но и нагревать его. Все зависит от температуры воды, подаваемой внутрь радиатора.
Система охлаждения с непрерывным потоком состоит из 3-х элементов:
- собственно теплообменник;
- погружной или скважинный насос;
- изолированные трубы для водоснабжения и канализации.
Изготовление водяного кондиционера
Порядок сборки чиллера следующий:
- Установите и закрепите радиатор автомобиля в удобном месте в комнате.
- На него проложить подающий и обратный трубопроводы. Используйте переходники и зажимы для подсоединения к насадкам элемента.
- Установите насос в колодец или колодец и подсоедините к нему патрубок подачи теплоносителя к теплообменнику.
- Изолируйте участок наливного шланга, чтобы вода не нагревалась преждевременно. Нет необходимости изолировать обратную линию.
Радиатор печки автомобиля можно приспособить под кулер
Чтобы сделать кондиционер для воды и успешно запустить его, нужно решить 2 задачи: что делать с водой и как регулировать скорость ее подачи, ведь производительность насоса обычно превышает потребность. Мы стремимся решить проблему отвода воды следующими способами:
- собрать в накопительную емкость, откуда поливают огород;
- перевод на другую скважину, а также водоводяной тепловой насос»;
- организовать замкнутый контур циркуляции с погружением второго теплообменника в забой колодца.
Циркуляцию воды можно организовать по схеме теплового насоса
Для справки. Не рекомендуется поливать культурные растения холодной водой. Следовательно, вы одним выстрелом убьете двух зайцев, если предварительно нагреете колодезную воду в радиаторе — воздухоохладителе.
Чтобы снизить производительность насоса, нужно контролировать скорость двигателя, что невозможно без преобразователя частоты (иначе — инвертора), что будет стоить вам больших денег. Никакие автотрансформаторы и прочие понятия не подойдут, поэтому просто «поставьте» электродвигатель насосного агрегата. Без покупки дорогостоящего оборудования проблема решается следующим образом:
- для колодца глубиной до 10 м можно использовать циркуляционный насос для обогрева соответствующей мощности;
- можно ограничить поступление воды в радиатор с помощью перепускного клапана, который сливает часть воды в колодец. Пример того, как работает кондиционер для воды, показан в следующем видео:
Плюсы и минусы проточной системы
Кратко о положительных моментах:
- кондиционер способен как обогревать, так и охлаждать окружающую среду;
- конструкция проста по сравнению с заводской сплит-системой;
- даже если вам придется покупать насос и трубы, затраты на производство будут низкими.
Мы уже перечислили некоторые из минусов и способы их устранения: трудности с регулированием подачи и проблема слива воды. Есть еще один недостаток: использовать систему в квартире (нет источника холодной воды) или в машине нереально по понятным причинам.
Для справки. Самый простой вариант холодильника еще можно приспособить к квартире. Это бытовой вентилятор, на котором закреплен змеевик из медных труб, по которым течет вода. Вопрос только в том, где взять такую холодную воду и сколько платить за нее по счетчику, если вы берете ее из-под крана.
Производство. Самодельный кондиционер — водонагреватель — конструкция вполне работоспособная. При желании можно сделать приличный кулер для частного дома при условии, что на участке есть колодец с грунтовыми водами приемлемой температуры.
Разновидности и принципы действия портативных кондиционеров
Существует несколько видов портативных кондиционеров, которые различаются как по конструкции, так и по принципу действия.
Переносной компрессорно-конденсаторный агрегат
Здесь все просто — такой кондиционер представляет собой обычный моноблок с испарительным и конденсационным теплообменником, компрессором и вентилятором. Фреон используется как хладагент. Как правило, переносные кондиционеры этого типа выпускаются с напольной конструкцией. Главное преимущество таких установок — отсутствие сложных монтажных работ. К недостаткам можно отнести: высокий уровень шума и высокие требования к удалению горячего воздуха.
Переносной испарительный кондиционер
Конструктивно это устройство представляет собой корпус, в котором установлены: теплообменник из капиллярно-пористого материала со сквозными каналами для свободной циркуляции воздуха; нагревательные элементы; вентилятор воздушного потока; емкость для сбора воды.
Принцип работы этого устройства довольно прост. Вода поступает в теплообменник, который проходит через поры материала, расположенные внутри. По сквозным каналам, расположенным по всему объему теплообменного агрегата, подается воздух, что приводит к испарению воды. Вода забирает у воздуха тепло и дает ему холод, что сопровождает процесс испарения. Для увеличения скорости испарения воды в конструкции такого устройства предусмотрен вентилятор.
В результате: воздух, выходящий из устройства, имеет более низкую температуру, чем входящий в него. Помимо охлаждения воздушные массы очищаются от пыли и увлажняются. Отличительной особенностью таких кондиционеров является отсутствие обвязки и возможность работы в режиме тепловентилятора в зимнее время года. С таким простым автономным устройством вы получите персональный портативный кондиционер за относительно небольшие деньги.
Переносной кондиционер с батарейным питанием
Действительно, это устройство было изобретено для охлаждения автомобилей, благодаря которому его напряжение питания составляет 12 В, хотя это небольшое устройство может работать с любым 12-вольтовым аккумулятором. Автомобильный мини-кондиционер заключен в небольшой пластиковый корпус и не требует сложной установки. По словам производителей, принцип работы такого устройства аналогичен работе обычной сплит-системы — теплоноситель циркулирует в системе и испаряется при нагревании, что делает возможным теплообмен.
Портативный микрокондиционер с питанием от USB-интерфейса
Этот прибор сложно назвать представителем климатической техники, хотя он тоже имеет право на жизнь. Принцип его работы аналогичен принципу работы испарительного кондиционера — губка в приборе играет роль теплообменника. Под действием струи воздуха влага из губки испаряется, что приводит к снижению температуры воздушного потока. Этому устройству требуется питание только для вращения встроенного вентилятора.
Принцип работы бытовой сплит-системы
Кондиционер — сложный бытовой прибор, работающий по принципу передачи тепла из одного места в другое: летом — из квартиры на улицу, зимой — из комнаты в дом. Для вытеснения тепла используется интересное вещество — фреон, который при отрицательных температурах может закипать и превращаться в газ.
Для справки. Фреон, циркулирующий в контурах холодильных машин, называется хладагентом или рабочей жидкостью. Ключевым моментом является его испарение и конденсация, во время которых тепловая энергия, следовательно, поглощается и выделяется в больших количествах.
Домашняя сплит-система работает по циклическому алгоритму:
- Сначала жидкий хладагент поступает в теплообменник внутреннего блока кондиционера (испарителя), который обдувается центробежным вентилятором. Именно здесь происходит испарение фреона, из-за чего воздушный поток помещения резко охлаждается.
- Затем газ по медной трубке попадает в компрессор, который увеличивает его давление до определенного значения. Задача — заставить рабочую жидкость конденсироваться снаружи, где температура воздуха даже выше внутренней.
- После компрессора газообразный фреон проходит через радиатор наружного блока (конденсатор). Большой осевой вентилятор проталкивает воздушный поток через свои ребра, и хладагент возвращается в жидкую фазу, выделяя тепло из окружающей среды.
- На последнем этапе давление рабочей жидкости снижается за счет прохождения через расширительный клапан (дроссельную заслонку). Теперь фреон снова готов поглощать тепло и перемещается во внутренний блок, цикл повторяется снова.
Примечание. Во время работы на обоих теплообменниках образуется много конденсата, который необходимо отводить наружу или в канализацию. Чтобы сплит-система перешла на отопление дома, фреон заводится в обратном направлении, а радиаторы функционально меняются.
Электронный блок управления (ЭБУ), который получает сигналы от различных датчиков, отвечает за поддержание температуры воздуха в помещении и давления хладагента в системе. По такому же принципу работает автомобильный кондиционер, испаритель интегрирован во внутреннюю систему вентиляции, а конденсатор установлен рядом со штатным радиатором системы охлаждения.
Теперь вы понимаете, что сделать испарительный кондиционер самостоятельно в домашних условиях не так просто, как может показаться. А для автомобиля реализовать это еще сложнее, здесь нужно быть мастером — холодильником. Например, предлагаем вам посмотреть видео, на котором такой специалист установил домашнюю сплит-систему в свой автомобиль ВАЗ 2104:
Обещания производителей и реальность
Мобильные напольные светильники конденсационного типа обладают достаточно хорошей охлаждающей способностью, подходящей для большинства помещений площадью 10-18 м². Линии таких приборов выпускаются большинством производителей качественного климатического оборудования. В бизнесе Поднебесной тоже стали появляться неплохие модели.
Что касается портативных испарительных кондиционеров, производители единодушно заявляют, что температура воздуха в помещении может падать на 4-6 ° C в час, а эффект от их продукции можно сравнить с дуновением ветерка. На практике за два часа температура не падала, но если сидеть в зоне действия воздушного потока, создается довольно приятное впечатление, которое, в общем, не имеет ничего общего с охлаждением.
Кроме того, портативный автомобильный кондиционер не может эффективно охлаждать салон автомобиля, и вот почему: в замкнутом пространстве пассажирского салона тепло, получаемое хладагентом, не нужно отводить. При такой работе устройство с одной стороны охладит воздух, а с другой нагреет, снизив КПД до нуля. Чтобы решить эту проблему, необходимо отвести тепло из салона автомобиля, соорудив воздуховод. Итак, о какой портативности мы говорим?
Переносной портативный кондиционер USB лучше всего рассматривать как менее эффективное устройство, чем небольшой вентилятор. Хотя, как уже было сказано выше, создание такого устройства может дать толчок к созданию серьезного и эффективного устройства. Но это в будущем, в далеком будущем.
Есть еще один тип портативных кондиционеров, которых мы не касались в своей истории. Это настоящий прибор, эффективность которого пропорциональна размеру. В приборе нет охлаждающей жидкости и воды, которая могла бы испаряться. В качестве охлаждающего модуля используются термоэлектрические элементы Пельтье.
Принцип их работы следующий: если ток подается на контакты из разнородных материалов модуля, тепло выделяется или поглощается, в зависимости от полярности напряжения. Не будем говорить о причинах происходящего (это описано в Википедии), лучше рассмотреть, как сделать мини-кондиционер на базе модулей Пельтье своими руками.
Старый холодильник + вентилятор
- старый холодильник;
- пластиковая трубка;
- два вентиляционных устройства;
- головоломка;
- полиуретановая пена.
- Просверлите отверстие в дверце морозильной камеры холодильника для первого мини-вентилятора.
- Закрепите так, чтобы в камеру поступал воздух.
- Просверлите еще одно отверстие в том же месте.
- Вставляем внутрь образовавшегося отверстия пластиковую трубку, чтобы отводить остывший воздух наружу.
- Трещины хорошо заделать пенополиуретаном.
- Для лучшего отвода тепла можно установить второй охладитель, воздушный поток которого будет направлен в конденсатор.
- Подключите конструкцию к сети.
Самодельный кондиционер из старой холодильной установки может стать хорошей альтернативой системе кондиционирования. Принцип его работы основан на подаче тепла через фреон от испарителя к конденсатору (как и во многих кондиционерах).
Вентилятор + пластиковая тара. Вариант 1
Самый распространенный вариант постройки кондиционера из подручных средств — сочетание вентиляционного механизма и пластиковых бутылок с холодной водой или льдом. Тебе понадобится:
- механизм вентиляции;
- пластиковый контейнер или другое;
- лед / охлажденная вода.
Схема действий:
- Емкости наполняют холодной водой и замораживают.
- Охлаждаемый, установлен на решетке вентилятора или перед ней. Обязательно оставлять зазоры 1-2 см для циркуляции охлаждающего воздушного потока.
- Придумайте способ сбора конденсата, который обязательно появится.
Воду необходимо периодически менять. Можно делать сразу два сета, поочередно охлаждая их.