Мастерская: Холодильник для БП миф или реальность?

  • Автор: LAZARb
  • Опубликовано: 19 марта 2011, 03:36
  • Добрый день комрады!
    Это моя первая публикация тут, поэтому не пинайте сильно.
    Полазил по сайту, но так и не нашёл девайсов позволяющих в условиях БП длительно содержать продукты т.е. холодильников. Так вот хочу немного раскрыть этот вопрос.
    В условиях БП эл-во будет скорее всего редким и дорогим ресурсом и тратить его на холодильники(компрессорные) никто не станет, в то время, как есть замечательные абсорбционные холодильники, которые работают(охлаждают)не за счёт эл-ва, а как не парадоксально это-за счёт нагревания! И что тоже не маловажно, такие агрегаты могут работать по 40+ лет без поломок(лично у меня на даче работает такой холодильник, купленный ещё бабушкой в 50х годах)в виду отсутствия движущихся частей и электроники.
    Испарительные абсорбционные (диффузионные) тепловые насосы

    теория, можно пропустить :)

    Рабочий цикл испарительных абсорбционных тепловых насосов весьма схож с рабочим циклом испарительных компрессионных установок, рассмотренных чуть выше. Главное различие заключается в том, что если в предыдущем случае разрежение, необходимое для испарения хладагента, создаётся при отсосе паров компрессором, то в абсорбционных агрегатах испарившийся хладагент поступает из испарителя в блок абсорбера, где поглощается (абсорбируется) другим веществом — абсорбентом. Тем самым пар удаляется из объёма испарителя и там восстанавливается разрежение, обеспечивающее испарение новых порций хладагента. Необходимым условием является такое «сродство» хладагента и абсорбента, чтобы силы связывания при поглощении смогли создать существенное разрежение в объёме испарителя. Исторически первой и до сих широко используемой парой веществ является аммиак NH3 (хладагент) и вода (абсорбент). При поглощении пары аммиака растворяются в воде, проникая (диффундируя) в её толщу. От этого процесса произошли альтернативные названия таких тепловых насосов — диффузионные или абсорбционно-диффузионные.
    Рабочий цикл одноступенчатого абсорбционного теплового насоса.

    Для того чтобы вновь разделить хладагент (аммиак) и абсорбент (воду), отработавшую и богатую аммиаком водно-аммиачную смесь нагревают в десорбере внешним источником тепловой энергии вплоть до кипения, затем несколько охлаждают. Первой конденсируется вода, но при высокой температуре сразу после конденсации она способна удержать очень мало аммиака, поэтому основная часть аммиака остаётся в виде пара. Здесь находящиеся под давлением жидкую фракцию (воду) и газообразную (аммиак) разделяют и по отдельности охлаждают до температуры окружающей среды. Остывшая вода с малым содержанием аммиака направляется в абсорбер, а аммиак при охлаждении в конденсаторе становится жидким и поступает в испаритель. Там давление падает, и аммиак испаряется, снова охлаждая испаритель и забирая извне тепло. Затем вновь соединяют пары аммиака с водой, удаляя из испарителя излишки аммиачных паров и поддерживая там низкое давление. Обогащённый аммиаком раствор опять направляется в десорбер на разделение. В принципе, для десорбции аммиака кипятить раствор не обязательно, достаточно просто нагреть его близко к температуре кипения, и «лишний» аммиак улетучится из воды. Но кипячение позволяет провести разделение наиболее быстро и эффективно. Качество такого разделения является главным условием, определяющим разрежение в испарителе, а стало быть, эффективность работы абсорбционного агрегата, и многие ухищрения в конструкции направлены именно на это. В результате, по организации и количеству стадий рабочего цикла абсорбционно-диффузионные тепловые насосы, пожалуй, являются наиболее сложными из всех распространённых типов подобного оборудования.

    «Изюминкой» принципа работы является то, что для выработки холода здесь используется нагрев вплоть до кипения рабочего тела. При этом вид источника нагрева непринципиален, — это может быть даже открытый огонь (пламя горелки), поэтому использование электричества необязательно. Для создания необходимой разности давлений, обуславливающей движение рабочего тела, иногда могут использоваться механические насосы (обычно в мощных установках при больших объёмах рабочего тела), а иногда, в частности в бытовых холодильниках, — элементы без подвижных частей (термосифоны).



    Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат (АДХА) холодильника «Морозко-ЗМ». 1 — теплообменник; 2 — сборник раствора; 3 — аккумулятор водорода; 4 — абсорбер; 5 — регенеративный газовый теплообменник; 6 — дефлегматор; 7 — конденсатор; 8 — испаритель; 9 — генератор; 10 — термосифон; 11 — регенератор; 12 — трубки слабого раствора; 13 — пароотводящая трубка; 14 — электронагреватель; 15 — термоизоляция. По материалам сайта elremont.ru.

    Первые абсорбционные холодильные машины (АБХМ) на аммиачно-водяной смеси появились во второй половине XIX века. Из-за ядовитости аммиака в быту они большого распространения тогда не получили, но весьма широко использовались в промышленности, обеспечивая охлаждение вплоть до –45°С. В одноступенчатых АБХМ теоретически максимальная холодопроизводительность равна количеству затраченного на нагрев тепла (реально, конечно, заметно меньше). Именно этот факт подкреплял уверенность защитников той самой формулировки второго начала термодинамики, о которой говорилось в начале этой страницы. Однако сейчас и абсорбционные тепловые насосы преодолели это ограничение. В 1950-х годах появились более эффективные двухступенчатые (два конденсатора или два абсорбера) бромистолитиевые АБХМ (хладагент — вода, абсорбент — бромид лития LiBr). Трёхступенчатые варианты АБХМ запатентованы в 1985-1993 годах. Их образцы-прототипы по эффективности превосходят двухступенчатые на 30–50% и приближаются к компрессионным установкам.

    Плюсы
    Достоинства абсорбционных тепловых насосов

    Главное достоинство абсорбционных тепловых насосов — это возможность использовать для своей работы не только дорогое электричество, но и любой источник тепла достаточной температуры и мощности — перегретый или отработанный пар, пламя газовых, бензиновых и любых других горелок — вплоть до выхлопных газов и даровой солнечной энергии.

    Второе достоинство этих агрегатов, особенно ценное в бытовых применениях, — это возможность создания конструкций, не содержащих движущихся деталей, а потому практически бесшумных (в советских моделях этого типа иногда можно было услышать тихое бульканье или лёгкое шипение, но, конечно, это не идёт ни в какое сравнение с шумом работающего компрессора).

    Наконец, в бытовых моделях рабочее тело (обычно это водо-аммиачная смесь с добавлением водорода или гелия) в используемых там объёмах не представляет большой опасности для окружающих даже в случае разгерметизации рабочей части (это сопровождается весьма неприятной вонью, так что не заметить сильную утечку невозможно, и помещение с аварийным агрегатом придётся покинуть и проветрить «автоматически»). В промышленных установках объёмы аммиака велики и их утечки могут быть смертельно опасны, но в любом случае аммиак числится экологически безопасным, — считается, что в отличии от фреонов он не разрушает озоновый слой и не вызывает парниковый эффект.

    Минусы
    Недостатки абсорбционных тепловых насосов
    Главный недостаток этого типа тепловых насосов — более низкая эффективность по сравнению с компрессионными.

    Второй недостаток — сложность конструкции самого агрегата и довольно высокая коррозионная нагрузка от рабочего тела, либо требующая использования дорогих и труднообрабатываемых коррозионно-стойких материалов, либо сокращающая срок службы агрегата до 5..7 лет. В результате стоимость «железа» получается заметно выше, чем у компрессионных установок той же производительности (прежде всего это касается мощных промышленных агрегатов).

    В-третьих, многие конструкции весьма критичны к размещению при установке — в частности, некоторые модели бытовых холодильников требовали установки строго горизонтально, и уже при небольших отклонениях от этого положения их производительность заметно снижалась. Использование принудительного перемещения рабочего тела с помощью помп в значительной степени снимает остроту этой проблемы, но подъём бесшумным термосифоном и слив самотёком требуют очень тщательного выравнивания агрегата.

    В отличии от компрессионных машин абсорбционные не так боятся слишком низких температур — просто их эффективность снижается. Но я недаром поместил этот абзац в раздел недостатков, потому что это не значит, что они могут работать в лютую стужу — на морозе водный раствор аммиака банально замёрзнет в отличие от используемых в компрессионных машинах фреонов, температура замерзания которых обычно ниже –100°C. Правда, если лёд ничего не порвёт, после оттаивания абсорбционный агрегат продолжит работу, даже если его всё это время не отключали из сети, — ведь механических насосов и компрессоров в нём нет, а мощность подогрева в бытовых моделях достаточно мала, чтобы кипение в районе нагревателя было слишком интенсивным. Впрочем, всё это уже зависит от особенностей конкретной конструкции...(от себя: на даче холодильник морозится уже 10 лет и ничего, весной за милую душу работает)

    Использование абсорбционных тепловых насосов

    Несмотря на несколько меньшую эффективность и относительно более высокую стоимость по сравнению с компрессионными установками, применение абсорбционных тепловых машин абсолютно оправдано там, где нет электричества или где есть большие объёма бросового тепла (отработанный пар, высокотемпературные выхлопные или дымовые газы и т.п. — вплоть до солнечного нагрева). В частности, выпускаются специальные модели с газовыми горелками для путешественников, прежде всего автомобилистов и яхтсменов.

    В настоящее время в Европе газовые котлы иногда заменяют абсорбционными тепловыми насосами с нагревом от газовой горелки или от солярки — они позволяют не только утилизировать теплоту сгорания топлива, но и «подкачивать» дополнительное тепло с улицы!

    Как показывает опыт, и варианты с электронагревом вполне конкурентоспособны, прежде всего в диапазоне малых мощностей — где-то от 20 и до 100 Вт. Меньшие мощности — вотчина термоэлектрических элементов, а при больших пока безусловны преимущества компрессионных систем. В частности, среди советских и пост-советских марок холодильников этого типа были популярны «Морозко», «Север», «Кристалл», «Киев» с типичным объёмом холодильной камеры от 30 до 140 литров, хотя существуют и модели на 260 литров («Кристалл-12»)

    Взято тут

    А вот фото уже переделаного на газ советского «морозко» и 5л газ балона хватает на 2 недели непрерывной работы.


    взято тут

    Так же на форумах написано, что переделка его под ту же керосинку элементарна и холодильник используется на керосине у же несколько лет.

    Буду рад, если кому-нибудь эта инфа будет полезна(интересна)
    PS если создал не в том разделе перекиньте плиз в нужный :)
    • +29

    Комментарии (23)

    avatar

    19 марта 2011, 06:53
    +43.44 lisovski — Абакан
    Тема интересная, однако, на мой взгляд, вернемся к обычным погребам и будем их в начале весны льдом забивать.
    • v
    • +6
    avatar

    19 марта 2011, 13:34
    +0.54 Zykov — д.Грехово
    100% бум делать ледники и погреба
    avatar

    19 марта 2011, 14:44
    В погребе и без льда холоднее.
    avatar

    19 марта 2011, 11:00
    есть ли подобные холодильники в продаже и какая на них цена?
    • v
    • 0
    avatar

    19 марта 2011, 12:29
    +0.52 Ande — Пермский край
    ИМХО слишком сложно для самостоятельного производства и обслуживания при поломке. А добыть такой заводской еще сложнее.
    • v
    • 0
    avatar

    19 марта 2011, 13:12
    +10.22 LAZARb — Кандалакша
    цена б/у «морозко» помоему за 300-500р отдавали рабочий, а за 150р можно и не рабочий взять(там меняется только нагревательный элемент, который делается за 20-30мин из нихрома)
    А я и не говорил про самостоятельное производство, а обслуживание ему не требуется, т.к. там нет движ частей(надёжный как лом, недаром по 40-50лет работают без ремонта)его же можно привезти на дачу/схрон заранее, уже переделанным под керосин-костер-печку. Там и делов только нагреть трубку в районе низа прямоугольного короба(на фотке снизу-справа это место подкопчено) Это даже проще чем норм лук со стрелам сделать.
    avatar

    19 марта 2011, 15:09
    ты имеешь ввиду обычный холодильник?, т.е если у обычного холодильника греть трубку, то он морозить будет или я что-то путаю?
    avatar

    19 марта 2011, 15:22
    +6.63 Bubzik — Москва
    Не у всех а только у Абсорбционно-диффузионных холодильников.
    avatar

    19 марта 2011, 14:45
    Соль?
    • v
    • 0
    avatar

    19 марта 2011, 16:05
    +10.22 LAZARb — Кандалакша
    Да только у Абсорбционных можно греть, остальным нельзя.
    А соль в том, что эти холодильники уже лет 25-30 ставятся америкашками и немцами в 90% автокемпингов т.е. испытаны годами и неплохи в условиях мягкий автономки, в дороге питаются эл-вом или выхлоп газы, а на стоянке от газа работают неделями.
    PS вот этим летом себе в избушку приволоку такой, переделанный под кирасин-печь.
    • v
    • 0
    avatar

    19 марта 2011, 16:20
    +146.90 Ivan_Taiga — Кувшиново
    нужная тема, подумаю где такой прикупить.
    спасибо!
    • v
    • 0
    avatar

    19 марта 2011, 17:17
    +1.16 borzov — Екатеринбург
    Думаю что погреб будет надёжнее.
    • v
    • 0
    avatar

    20 марта 2011, 00:19
    0.00 Domovoy — Воронежская област
    Точно, и по полезному объему, гораздо вместительнее, чем холодильник.
    avatar

    19 марта 2011, 17:57
    +10.22 LAZARb — Кандалакша
    правильный погреб требует много вемени и сил на постройку, т.е. привязвыает к месту, а тут какая-то мобильность есть. Это как сравнивать комп и ноутбук, у каждого свои плюсы, но у стационара их обычно больше.
    PS у своей избы мне не построить погреб, т.к. грунт это камни от 0,3 до 1,5м в диаметре.
    PPS кстати есть ещё минус этих холодильников, они понижают температуру на 25-35С от температуры окруж среды.
    • v
    • 0
    avatar

    20 марта 2011, 04:10
    Я себе нынче, собираюсь строить ледник. А холодильник этот, по моему мнению, туфта.
    >>Главное что бы лед зимой был!<<
    Не обязательно лед, можно снегом утрамбовать.
    • v
    • 0
    avatar

    20 марта 2011, 06:29
    +1.75 garey — Уфа
    Мне кажется, что глупости все это. Сколько топлива-то сжечь придется за аж 50 лет работы, да и жечь это самое топливо летом, когда, собственно, и нужен холодильник как-то, мягко говоря, не очень. Но для ситуации не очень большого П, когда электричество на даче отключат, например, такое решение вполне выручит, поэтому плюсанул, ибо небольшой П тоже П и готовым быть нужно.
    • v
    • 0
    avatar

    20 марта 2011, 12:50
    +10.22 LAZARb — Кандалакша
    garey я же не предлагаю замену стационару, это из раздела что лучше противогаз с расходниками или убежище со стац установками.
    А по поводу топлива, то
    1кг газа хватит на 4 дня непрерывной работы,
    1кг бензина на 5 дней
    1кг спирта на 2 суток
    1кг сухого дерева на 1 сутки
    Со слов юзающих такие девайсы
    т.е. на пол года НЕПРЕРЫВНОЙ работы тебе хватит 50л бензина или 200кг дров.
    А по поводу ледника, то у меня пупок развяжется его строить одному, да и заполнять льдом его кто-то должен, что для охотничей избы неприемлимо т.к. зимой туда не добраться. Проще 50л спирта выгнать или 200кг дров заготовить.
    • v
    • 0
    avatar

    20 марта 2011, 13:00
    Намораживать яму с водой можно и потом укрыть.
    • v
    • +1
    avatar

    22 марта 2011, 04:21
    А если зимы не будет, вдруг климат поменяется, тогда никакой ледник не поможет. А холодильник это уже цивилизация.
    Сам давно интересуюсь этими холодильниками, вот только достать их непросто.
    • v
    • 0
    avatar

    22 марта 2011, 12:43
    +10.22 LAZARb — Кандалакша
    достать не просто?
    дать объяву типо куплю рабочий или НЕ рабочий. И уже на месте смотреть подходит ли он тебе, думаю за 300-600р(что не деньги) тебе их с радостью сплавят. А за такие деньги можно и душу отвести-поэксперементировать.
    • v
    • 0
    avatar

    23 марта 2011, 16:04
    +1.05 Revival — Москва
    Оцениваю тему в +.
    Хотя считаю нецелесообразным использование такого холодильника для семьи. Ибо углеводородов мало и дорого, за дровами то же ненабегаешься, ненапилишься, ненаколешься. Достаточно погреба, а в походе — ямы или водоема.
    Почему ставлю "+"?
    Выжившие после БП как ни странно захотят жить — есть, пить, размножаться.
    Сделайте такой холодильник в своем населенном пункте. Берите аренду за хранение продуктов, спермы.
    Открывайте свой ларек. Перепродавцы мяса, рыбы, всего — что без заморозки портится, будут стекаться к вам.
    Идем дальше, делаем морозильники на телегах и колесим по окресностям (так называемые «автолавки»). Морозом в жаркие летние дни захватывем области и регионы, соседние страны и континенты. Автоматически Васюки переименовываются в Нью Москву....
    Вообщем… Разумное всегда может быть воплащено в жизнь. Немногие воплотить могут.
    • v
    • 0
    avatar

    23 марта 2011, 17:33
    +1
    тоже думаю о леднике- наши предки так вроде и делали + тушёнка + сублимированное мясо
    холодильник — техника, он не морозит до -18(представленный вариант), не говоря уж о безопасных -24
    как дополнительный вариант можно, но не для длительных запасов
    всё ИМХО
    • v
    • 0
    Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.