Frigorifero a gas fai-da-te: principio di funzionamento di un frigorifero a propano + esempio di assemblaggio fatto in casa
La storia piuttosto lunga dello sviluppo della tecnologia di refrigerazione è segnata dalla comparsa di vari tipi di frigoriferi domestici.Tra i progetti esistenti puoi trovare un apparecchio ad assorbimento domestico: un frigorifero a gas.
I modelli di frigoriferi a gas sono realizzati sia fissi che mobili. Il loro design relativamente semplice non esclude la possibilità di creare un dispositivo con le proprie mani. Per realizzare un frigorifero a gas bisogna studiarne la struttura e il principio di funzionamento, non sei d’accordo?
L'articolo descrive in dettaglio la progettazione di un'unità a propano e il ciclo di raffreddamento tecnico e fornisce anche istruzioni dettagliate per l'assemblaggio e la conversione di varie modifiche dei frigoriferi a gas.
Il contenuto dell'articolo:
Dispositivo frigorifero a propano
Il principio di funzionamento dell'assorbimento è alla base delle apparecchiature di refrigerazione che potrebbero funzionare a propano.
Considerando un frigorifero a gas e il principio del suo funzionamento, va sottolineato: in un frigorifero ad assorbimento, al propano viene assegnata una funzione modesta come stufa a gas. I componenti principali del processo di assorbimento nella progettazione dei frigoriferi domestici sono solitamente l'ammoniaca e l'acqua.
L'ammoniaca agisce come un refrigerante e l'acqua agisce come una sostanza assorbente.
Il modello gas semplificato contiene i seguenti moduli tecnologici:
- Modulo di riscaldamento a gas.
- Generatore (più precisamente, una caldaia).
- Condensatore.
- Assorbitore (assorbitore).
- Evaporatore.
Una stufa a gas riscalda il contenuto del generatore. Il modulo generatore è progettato per produrre vapore di ammoniaca e fornire una soluzione debole di ammoniaca all'area dell'assorbitore.
Il modulo condensatore viene utilizzato per raffreddare il vapore di ammoniaca alla temperatura di condensazione. Un modulo chiamato “assorbitore” funziona come assorbitore di ammoniaca. L'evaporatore di un frigorifero a gas funge da generatore di freddo.
Il principio di funzionamento di un frigorifero a gas
Il ciclo di raffreddamento tecnologico inizia con il riscaldamento di una soluzione concentrata di acqua e ammoniaca con un bruciatore a gas. A causa del punto di ebollizione più basso dell'ammoniaca, questa sostanza bolle più velocemente dell'acqua. Inizia il processo di formazione del vapore refrigerante concentrato, che entra nel condensatore.
Qui il vapore di ammoniaca si condensa e l'ammoniaca liquida si precipita nell'evaporatore, dove bolle a causa della rimozione del calore dai prodotti, formando una miscela vapore-liquido.
Il circuito del frigorifero ad assorbimento prevede anche il funzionamento di un dispositivo denominato “condensatore a riflusso”. Questo modulo è installato all'uscita della caldaia ed è progettato per ottenere una soluzione debole di acqua e ammoniaca nel processo di condensazione parziale dei vapori saturi.
Questa soluzione debole viene raccolta nell'assorbitore. La miscela satura di ammoniaca vapore-liquido proveniente dall'evaporatore viene inviata lì, dove viene assorbita. Quindi il ciclo si ripete.
La maggior parte dei frigoriferi domestici ad assorbimento sono dotati di resistenze elettriche. Ad esempio, tali modelli includono frigoriferi "Sadko", "Morozko" e altri.
Ma è abbastanza accettabile sostituire una stufa elettrica con qualsiasi altra fonte di calore, incluso un bruciatore a propano, un radiatore per il riscaldamento e persino il fumo del camino.
Pertanto, teoricamente è del tutto possibile utilizzare i modelli menzionati della tecnologia di assorbimento per creare con le proprie mani un frigorifero a gas che funzioni in modalità costante.
Come realizzare un frigorifero a gas
Un modo relativamente semplice per realizzare un frigorifero a gas, come già notato, è utilizzare come base un apparato di assorbimento esausto. Per ricordare lo stesso modello "Sadko" o "Morozko", è sufficiente escludere dal progetto i riscaldatori elettrici installati nell'impianto.
Invece degli elementi riscaldanti smontati, sarà necessario introdurre il riscaldamento a gas installando nella struttura uno scambiatore di calore e un bruciatore a propano.
Il modello del frigorifero ad assorbimento “Morozko” della quarta edizione della serie ASh-30 è adatto per creare un dispositivo mobile. Le dimensioni della custodia di questo modello sono 450*400*405 mm, peso non superiore a 15 kg.
La temperatura del congelatore quando la struttura funziona a pieno regime può arrivare anche a 10-12°C con segno meno.Non per niente tra abili progettisti è nata l'idea di rifare il riscaldamento elettrico, sostituendolo con un termoforo a propano.
Tuttavia, l’idea di un frigorifero a gas è dubbia e ci sono una serie di ragioni a sostegno di ciò. Pertanto, il processo di assorbimento richiede quasi il doppio del tempo per generare freddo rispetto a un frigorifero a compressione convenzionale.
Da un punto di vista economico, il progetto non sembra del tutto razionale, considerando la quantità di gas necessaria per ottenere una temperatura sotto zero di 1°C per una versione fatta in casa. Tuttavia, l'interesse del design riguardo alla possibilità di implementare l'idea è piuttosto elevato.
Processo passo passo per rifare “Sadko”
Gli elementi riscaldanti elettrici del frigorifero Sadko si trovano sul tubo del sifone. Questo elemento strutturale (sifone) si trova nella parte inferiore della parete posteriore dell'apparecchio. La zona del sifone è ricoperta da un involucro metallico, sotto il quale è presente uno strato di isolante termico (lana minerale).
Inizialmente, il progettista dilettante dovrà eseguire i seguenti passaggi:
- Posizionare il frigorifero in un luogo comodo per il lavoro.
- Rimuovere la copertura protettiva sulla parete posteriore.
- Rimuovere il materiale isolante termico.
- Rimuovere gli elementi riscaldanti dal tubo del sifone.
Va tenuto presente che le modifiche fai-da-te qui comportano alcuni rischi. Il sistema frigorifero ad assorbimento è riempito con ammoniaca e idrogeno sotto pressione fino a 2 atm.Lo smontaggio imprudente di parti dell'impianto e dei riscaldatori elettrici può portare alla depressurizzazione dell'impianto, con effetti dannosi per la salute. È necessario prestare attenzione.
Il prossimo passo per il progettista dilettante è installare un sistema di riscaldamento che funzioni a propano. Cioè, è necessario montare nella zona del tubo del sifone un modulo che effettuerebbe il riscaldamento a seguito della combustione del gas. È inaccettabile riscaldare il tubo con una fiamma libera.
Ciò significa che sarà necessario realizzare uno scambiatore di calore. Potrebbe trattarsi, ad esempio, di un enorme blocco di rame con un built-in bruciatore.
La realizzazione di un sistema di riscaldamento a gas comporta necessariamente l'organizzazione di un complesso di protezione contro il surriscaldamento. L'intervallo di temperatura operativa per il riscaldamento del sifone del frigorifero Sadko è compreso tra 50 e 175°C. Sulla base di questi valori, dovresti prendere in considerazione uno schema per l'accensione e lo spegnimento dell'alimentazione del gas durante il riscaldamento.
Per i circuiti con resistenze elettriche nei modelli ad assorbimento viene utilizzato termostato del frigorifero Serie T-120. Ma questo dispositivo regola il funzionamento dei riscaldatori tenendo conto della temperatura dell'evaporatore.
Un bruciatore a gas insieme a un dispositivo di controllo automatico è un sistema leggermente diverso. Se un frigorifero a propano è realizzato pensando a un uso a lungo termine, sarà necessario realizzare un'automazione completa.
Ciò significa, ad esempio, controllare non solo la temperatura di riscaldamento dello scambiatore di calore, ma anche controllare la fiamma e monitorare la pressione del gas. Non dobbiamo dimenticare il sistema di fusibili.
Esempi di assemblaggio fatto in casa
Non è stato possibile trovare esempi di progetti fatti in casa di frigoriferi ad assorbimento alimentati a gas che si distinguessero per il funzionamento a lungo termine. Esistono solo opzioni sperimentali, spesso avviate ma non completate.
Esistono anche esempi di assemblaggio in cui un frigorifero a gas è stato assemblato con le proprie mani utilizzando un metodo semplificato.
Per un'opzione di assemblaggio semplificata, ho usato tanica di propano, la cui uscita era collegata tramite un tubo direttamente al bruciatore ad azione diretta. Il bruciatore era fissato al telaio del frigorifero ad assorbimento e l'ugello di lavoro era diretto direttamente al tubo del sifone.
Il bruciatore è stato acceso manualmente. Inoltre, senza alcuna automazione, utilizzando un metodo puramente “touch test”, è stata controllata la temperatura di riscaldamento del sifone.
I risultati sono deludenti. Durante il funzionamento dell'impianto manuale di riscaldamento a gas per 12 ore all'interno del congelatore, è stata raggiunta la temperatura massima della soglia inferiore - non inferiore a +3°C.
Pertanto, i test su un frigorifero ad assorbimento di propano, realizzati manualmente secondo uno schema semplificato, hanno mostrato l'efficienza estremamente bassa dell'apparecchio a gas. Inoltre, a giudicare dal consumo di gas, questa opzione per ottenere il freddo (Sadko-G) è irragionevolmente costosa.
Alternativa al design fai-da-te
Si perde anche il significato di assemblare una struttura a gas perché non esistono praticamente strutture di fabbrica di questo tipo per uso domestico. Gli impianti di refrigerazione a gas con assorbitore (produzione russa) sono fondamentalmente un impianto industriale, di grandi dimensioni, pesante, dotato di complesse apparecchiature a gas.
Pertanto, un'alternativa alle apparecchiature di refrigerazione a gas fatte in casa è considerata più attraente. Si tratta di moderni sistemi di raffreddamento mobili compatti provenienti da una serie di contenitori termici e sviluppi simili. Ognuno di questi sistemi copre il bisogno di freddo che grava sugli amanti delle gite all'aria aperta.
Il prezzo dei dispositivi è abbastanza ragionevole. Molto probabilmente, acquistando, ad esempio, la marca di un frigorifero Comfort, costerà molte volte meno del costo di ammodernamento del vecchio sistema di assorbimento.
Allo stesso tempo, secondo le caratteristiche tecniche, moderno apparecchiature di refrigerazione compatte effettivamente paragonabili agli stessi parametri "Sadko". E l'intervallo di temperatura sembra più attraente (fino a -18ºС).
Infine, c'è l'opportunità di acquistare un frigorifero industriale importato che funziona effettivamente a propano. Un buon esempio è un dispositivo universale di un produttore tedesco, prodotto con il marchio Waeco-Dometic Combicool.
Il design del frigorifero mobile garantisce che il freddo venga ottenuto quando si utilizza una delle tre fonti di energia, inclusa una bombola di gas.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Vantaggi e svantaggi di un frigorifero mobile che può funzionare sia con l'elettricità che con il gas:
Una breve recensione video di un frigorifero per auto del marchio Dometik:
Le conclusioni di tutta la storia della costruzione di impianti di refrigerazione “gratuiti” sotto tutti gli aspetti sono chiare. L'unico motivo per assemblare da solo un frigorifero a gas è il desiderio di fare qualcosa da solo.
Spesso il piacere del proprio successo mette in ombra qualsiasi innovazione su scala globale. Tuttavia, i moderni modelli di fabbrica sono più affidabili e sicuri.
Hai esperienza nella creazione di un frigorifero a gas? Oppure usi un'unità di tipo ad assorbimento acquistata? Per favore condividi la tua opinione e lascia commenti. Il modulo di contatto si trova nel blocco inferiore.
Ho sentito parlare molte volte di questo miracolo dell'artigianato e sto progettando di realizzarne uno simile a me. Ma ci sono diverse domande che sollevano preoccupazioni:
1. È chiaro che l'ammoniaca vaporosa è diversa dall'ammoniaca ordinaria. Ma in termini di rischi per la salute, come vanno le cose? Non vorrei andare in ospedale a causa di fughe di notizie causate dalla mia poca professionalità nell’assemblaggio.
2. Maggiori informazioni su argomenti quotidiani.Gli elettricisti non possono “lamentarsi” di un dispositivo del genere? Abbiamo un condominio e circa una volta ogni sei mesi viene la ditta di manutenzione e controlla gli appartamenti (cablaggio, contatori, ecc.).
Ti sveglierai e scapperai dall'ammoniaca: a concentrazioni più basse di solito non c'è alcun danno, a meno che tu non sia allergico all'ammoniaca (e può succedere anche a sostanze semplici, quando, reagendo indirettamente con le proteine, la sostanza provoca una risposta immunitaria alla sua proteine o corpi estranei già disattivati).
Agli elettricisti non importa se non porti nulla oltre il contatore, ovviamente, se la tua ragazza non lavora lì. Secondo la legge sulla tutela dei diritti dei consumatori, nessuno ha il diritto di importi servizi, inviarli a Gazprom per sistemare le cose se succede qualcosa :-))
Ho deciso di realizzare un frigorifero del genere secondo il tuo progetto, ho tempo per assemblarlo, ho un vecchio frigorifero Morozko. In modalità offline, tali frigoriferi funzionano a lungo e, dato che nella nostra dacia le luci sono spesso spente, ma vogliamo raffreddare le bevande ed evitare che il cibo si rovini, vorremmo davvero avere tali attrezzature praticamente gratuite, soprattutto se lo abbiamo costruito noi stessi.
Alexey, forse sarebbe meglio investire gli sforzi nell'acquisto di un generatore di emergenza? Quindi la questione delle interruzioni di corrente verrà eliminata in linea di principio.
Se riscaldi con il gas di rete, il guadagno di prezzo è di 7(!) volte per kilowatt di energia termica. È vero, non otterrai mai il permesso per un dispositivo del genere, anche se sei pieno di sensori di perdite, valvole di intercettazione, ecc.
Ma puoi installare la stufa senza alcuna protezione! I governanti devono essere scelti correttamente! Ma questo sarà per dopo, ma per ora nessuno si è ancora attaccato al condizionatore ad assorbimento su tubi solari...