Абсорбционный холодильник на аммиаке и его отличия от компрессорного

Абсорбционный холодильник – это холодильный агрегат без компрессора, который работает за счет абсорбции воды. Его работа основана на процессе вбирания жидким поглотителем паров холодильного агента, образующихся в испарителе. Это процесс абсорбции. Для предотвращения коррозии внутрь системы заправляют хромат натрия. Такие холодильные установки бывают электрические, газовые и электрогазовые.

Для чего нужны абсорбционные холодильники

Эти бытовые приборы предназначены для получения пищевого льда или хранения скоропортящихся съестных припасов в течение небольшого времени. Низкая температура продуктов, которые находятся в абсорбционном холодильнике, не дает им испортиться раньше положенного срока. Агрегат морозит напитки и пищу. В ряде стран такие холодильники используют водители, чтобы было безопаснее перевозить еду в машине. Они востребованы в домах, где хозяева проживают периодически.

Отличие абсорбционного холодильника от компрессорного

У холодильника на аммиаке отсутствует компрессор, поэтому при работе он не издает шума. Такие модели, в отличие от компрессорных, редко выходят из строя.

Если произошла поломка, то устранить ее не получится.

В отличие от компрессорных в холодильнике без компрессора на получение минусовой температуры уходит намного больше времени. Такие приборы уступают и по другим показателям. У них ниже производительность холода, а энергетические затраты выше. Это объясняется тем, что происходит постоянное либо циклическое включение электронагревателя.

Основные составляющие абсорбционного холодильника

Такой агрегат состоит из:

• генератора;
• конденсатора;
• абсорбера;
• испарителя;
• насоса;
• регулирующих вентилей.

В генератор поступает водоаммиачная смесь, которая там нагревается. Благодаря конденсатору в окружающую среду отдается большое количество тепла. Если поднести руку за аммиачный холодильник, чувствуется что теплообменник конденсатора теплый. Таким способом проверяют, работает он либо нет.

Абсорбер снабжен водной охладительной системой, он отвечает за наполнение аммиаком обедненного водоаммиачного раствора. Испарительный блок, находится вблизи охлаждаемых камер. Он предназначен для испарения аммиака. Вентилями регулируют подачу газа от одного узла к другому. Процесс должен быть выполнен в правильной последовательности и дозировке. При помощи насоса из абсорбера в генератор нагнетают перенасыщенный раствор аммиака.

Рейтинг лучших абсорбционных холодильников в автомобиль 2019 — 2020 годов

Colku XC-42G (42л)

Размеры модели — 443 X 500 X 440 мм. Полезный объем — 42 л, вес агрегата — 18 кг. Охлаждает до 30 градусов ниже температуры окружающей среды.

хорошая вместимость;

низкий уровень энергопотребления;

эффективное охлаждение.

Цены в интернет-магазинах

Dometic Combicool RF60

Размеры агрегата — 620 X 490 X 490 мм. Объем — 60 л, очень вместительная модель. Вес — 26 кг.

хорошая вместимость;

низкий уровень энергопотребления;

оригинальный дизайн.

Цены в интернет-магазинах

Camping World Unicool DeLuxe 42 L

Емкость агрегата — 42 л, вес — 18 кг. Может использоваться для сохранения тепла продуктов и блюд в холодное время года.

экономично расходует энергию;

бесшумная работа;

быстро набирает температуру;

поддерживает заданную температуру на протяжении 10-12 дней.

Цены в интернет-магазинах

Принцип действия абсорбционного холодильника

Принцип работы абсорбционного холодильника чаще объясняют на примере агрегатов с использованием аммиачной смеси. В генераторе происходит закипание водоаммиачной смеси, которая в паровом состоянии достигает конденсатора. В оставшейся ее части аммиака сохраняется мало. Эти остатки поступают в абсорбер. В нем происходит повторное насыщение аммиаком. А образовавшиеся аммиачные пары проникают в конденсатор, превращаясь опять в жидкость, которая затем направляется в испаритель. 

Согласно схеме, хладагент из внутренних частей холодильника забирает тепло, которое потом при поступлении в конденсатор выпускается во внешнюю среду. Движение хладагента в абсорбционном механизме осуществляется одновременно по двум цепям. По крупной проходит водоаммиачная смесь, а также жидкий и газообразный аммиак. Эта цепь обеспечивает функционирование всего устройства. В малой цепи происходит восстановление в смеси необходимого количества аммиака.

Достоинства и недостатки абсорбционного холодильника

У данного агрегата есть определенные преимущества. Одно из них – цена. Надо отметить, что газоэлектрический бескомпрессорный холодильник стоит намного дешевле, нежели компрессорный, имеющий такую же вместительность.

К главным преимуществам относится:

• пожарная безопасность;
• бесперебойная работа на протяжении 20 лет;
• бесшумность.

Сегодня выпускают модели, которые выделяются высоким уровнем экологической безопасности, потому что в них воды применяется намного больше, чем аммиака. Но это касается только самых современных агрегатов. В них отсутствуют движущиеся, трущиеся друг о друга запчасти и запорные вентили, именно поэтому такие агрегаты считаются надежными.

Но есть и недостатки. В некачественном адсорбционном холодильнике, когда аммиак растворяется в воде, выделяется тепло, которое не отводится. В результате происходит сильное нагревание всей системы, что отчасти отрицательно сказывается на ее работоспособности. Абсорбционный агрегат от газа работает только в том случае, если строго соблюдается уровень. В камере не будет поддерживаться постоянная температура при наклоне прибора, потому что нарушается процесс нагрева, скопления и поглощения хладагента. 

Если в холодильник положить большое количество не остывших продуктов, он выйдет из нагревательного режима.

К минусам относится и большой расход электричества. Это обусловлено постоянной работой нагревателя. Аммиачным агрегатом невозможно пользоваться как морозильной камерой, так как у него узкий диапазон рабочих температур. Летом средняя температура составляет примерно +7°С. Необходимо отметить, что он долго выходит на рабочий режим. В среднем на это уходит 30 минут. Еще один существенный минус – это то, что в случае поломки отремонтировать его нельзя.

Области применения абсорбционной холодильной техники

Благодаря тому, что такие приборы можно запитывать от газового баллона, бортовой системы машины, стационарной розетки, их используют в любых местах.

Во многих странах этот тип холодильного агрегата пользуется спросом. В российских домах они практически не встречаются, к тому же их выбор не всегда оправдан. Поэтому перед покупкой следует тщательно взвесить все плюсы и минусы.

Характеристика и принцип действия абсорбционных холодильников

В современных жилых помещениях в настоящее время почти не используются бытовые холодильники с абсорбционными агрегатами. Чаще всего их устанавливают в тех местах, где нет постоянного электроснабжения. В таких случаях абсорбционные холодильники работают на основе энергии от сгорания газа.

Порой абсорбционные агрегаты устанавливаются на больших промышленных холодильниках с целью экономии электрической энергии.

Принцип работы абсорбционных холодильных агрегатов

Получение холода в абсорбционных холодильниках осуществляется за счет циркуляции и испарения хладагента, растворенного в жидкости.

Абсорбция представляет собой физико-химический процесс поглощения вещества из специальной смеси газов жидкостью или твердым телом.

В абсорбционном холодильнике в качестве хладагента чаще всего применяется аммиак, а абсорбентом (поглотителем) выступает аммиачный водный раствор.

В систему холодильного аппарата добавляется также водород и хромат натрия. Водород необходим для выравнивания давления в системе. Хромат натрия предотвращает коррозию на внутренних поверхностях трубок аппарата.

Принцип работы абсорбционного холодильника заключается в испарении хладагента и его циркуляции. Раствор аммиака на трубках из абсорбера попадает в десорбер (генератор). Из него насыщенный раствор поступает в дефлегматор, в котором распадается на исходные элементы – аммиак и воду. В конденсаторе аммиак сжижается, а затем опять попадает в испаритель. А вода, очищенная от аммиака, снова поступает в абсорбер.

Вместо аммиака в агрегатах могут использоваться: ацетон, раствор бромистого лития, ацетилен.

В абсорбционных холодильниках, как правило, происходит естественная циркуляция воздуха.

Достоинством абсорбционных холодильников является отсутствие шума при их работе.

Типы абсорбционных холодильников

По виду используемых источников тепла абсорбционные холодильники подразделяются на:

• электрические,
• газовые,
• керосиновые,
• комбинированные (газовый вид нагрева и электрический).

Наиболее часто производятся и используются электрические холодильники. Несмотря на большую экономичность, газовые распространены значительно меньше. Это объясняется сложностями с присоединением их к постоянному источнику газа (сети), а также соображениями безопасности.

Следует отметить, что ремонт холодильников с абсорбционными агрегатами должен производиться с учетом всех правил безопасности, с применением взрывобезопасных переносных ламп (напряжение 12 В), ведь в агрегате находится ядовитый аммиак, а также содержится горючий водород.

Абсорбционные холодильники бывают стационарные и переносные. Стационарные по типу конструкции и способу установки подразделяются на:

• напольные,
• настенные,
• встроенные.

Холодильники данного типа бывают как непрерывного, так и периодического действия.

Непрерывный процесс характеризуется неизменными показателями давления и температуры в агрегате, которые возможны только при использовании жидкого поглотителя.

Холодильники периодического действия отличаются тем, что в них через определенные промежутки времени изменяется направление процесса: поглощение заменяется выпариванием, а испарение сменяется конденсацией.

Сервисное обслуживание и ремонт холодильников с абсорбционными агрегатами производятся на взрывобезопасном электрооборудовании и пусковой аппаратуре.

Каждый отремонтированный узел и вся система подвергаются тщательному контролю и испытанию.

основные правила выбора винной полки для холодильника

Вино является очень деликатным напитком – не зря на рынке появились специальные шкафы для его хранения!

Винный шкаф – это не обычный холодильник, это своего рода винный погреб у вас дома. Производители, учитывая правила хранения вина, модернизировали обычный холодильник до компактной модели, получившей название «винный шкаф».

Основные отличия винного шкафа от холодильника:

• внешний вид, цвет и материалы исполнения;
  
• специальная винная полка для холодильника;
  
• отсутствие вибрации и низкий уровень шума;
  
• невысокое энергопотребление;
  
• деревянные полки;
  
• наличие угольного фильтра для вентиляции воздуха;
  
• повышенная влажность;
  
• наличие температурных зон и повышенная температура хранения;
  
• тонированные стеклянные двери для защиты от ультрафиолетовых лучей;
  
• функция зимнего режима.
  

Наличие нескольких температурных зон делает винный шкаф универсальным. На данный момент производители могут предложить модели с одной (монотемпературные), двумя и тремя температурными зонами в одном винном шкафу. Использование одного компрессора снижает и шум, и энергопотребление, если сравнивать с несколькими винными шкафами с одной температурной зоной. Каждую зону можно настроить на разные температуры и хранить в них разные сорта вин.

Приведем пример возможного варианта трехзонного винного шкафа – Dunavox DX-170.490TSK:

1. Для хранения красного вина (+16 ºС).
   
2. Для хранения белого вина (+11 ºС).
   
3. Подготовка к подаче вина (на 2 градуса ниже, чем хранение).
   

Следует обратить внимание на настройку температуры в зоне. Чаще всего модели имеют непересекающиеся диапазоны температур – например, в одной зоне – от +5 до +10°С, во второй зоне – от +10 до +18°С.

Кроме того, есть модели без четких границ температурных зон – такие шкафы называются мультизонными. Они имеют статическую систему охлаждения: внутри них нет вентилятора, равномерно распределяющего холодный воздух. Отличие такого шкафа – в его распределении температурных зон. Если винный шкаф имеет высоту порядка 185 см, то внутри него можно получить до 6 температурных зон, что даст вам возможность спокойно уместить в него красные, розовые, белые и игристые вина, распределяя их по разным полкам. Правила распределения вы найдете в инструкции винного шкафа Climadiff PRO125.

Компрессорные и бескомпрессорные винные шкафы

Бескомпрессорные модели (с охлаждением по системе Пельтье) отличаются немногими преимуществами, по сравнению с компрессорными, поэтому они представлены на рынке в небольшом количестве. Основные преимущества заключаются в том, что бескомпрессорный шкаф занимает мало места и вообще не имеет вибрации, однако при этом характеризуется небольшой мощностью холодопроизводительности и высоким уровнем энергопотребления. Такие винные шкафы не любят высокую температуру в помещении. Исходя из указанных данных, производители могут предложить вам компактные модели на небольшое число бутылок, которые вы можете посмотреть в соответствующем разделе.

Компрессорные модели несколько тяжелее и шумнее бескомпрессорных. Они оснащаются специальными компрессорами, которые не передают вибрацию от своей работы на стенки шкафа, соответственно, вино находится в состоянии покоя. Такая система охлаждения очень экономична. Вы можете не беспокоиться о температуре вина в жаркие дни, когда в помещении температура достигает +30°С, – компрессорная система охлаждения может работать и при таких условиях. В каталоге «Вайнкул» представлены различные модели компрессорных винных шкафов.

Влажность

Большинство производителей не оснащают винные холодильники системой увлажнения воздуха, поскольку она значительно повышает стоимость винного шкафа. В основном, влагу, которую выделяет винный шкаф, используют для поднятия влажности в охлаждаемом объеме. Иногда производители в комплектацию винного шкафа добавляют лавовый камень, с помощью которого можно поднять уровень влажности.

Температура

Диапазон температур у обычного домашнего холодильника, в зависимости от производителя и модели, – +2…+8°С. Такие температуры могут подойти только для хранения крепких алкогольных напитков и шампанского, если положить его на верхнюю полку. Для красного и белого вина такие показатели будут очень низкими, поэтому производители настраивают винные шкафы на диапазон температур от +5 до +20°С – в зависимости от производителя и модели.

Стеклянная дверь

Во всех моделях винных шкафов со стеклянной дверью используются исключительно стёкла с защитой от УФ-лучей. Они могут быть прозрачными, затемненными или зеркальными.

Зимний режим

Модели с зимним режимом допускают размещение в комнатах с низкой температурой – от 0°С. В таких случаях у винного шкафа включается режим подогрева.

Выбирая винный шкаф, помните важное правило: главное – определить, сколько у вас вина, какие сорта и при каких условиях вы будете хранить. Сотрудники магазина «Вайнкул» помогут вам выбрать самую лучшую модель. Обращайтесь!

Перейти в каталог винных шкафов.

Небольшой холодильник для дачи без электричества

Дача — место интересное. С одной стороны, на дачу люди отправляются, чтобы отдохнуть от городского образа жизни, от машин и электронных гаджетов. Стать ближе к природе, походить босиком по травке, послушать, как на утренней заре поют птицы, а на закате — лягушки. Но, с другой стороны, современный человек настолько привык к устройствам, которые облегчают быт и делают его комфортным и привычным, что отказаться от привычных приборов на даче не могут.

Один из таких приборов — бытовой холодильник. Как выбрать небольшой холодильник для дачи, какие холодильники предпочтительнее использовать за городом, и что делать, если на дачном участке нет электричества — постараемся разобраться с этими вопросами.

Вопрос сохранения свежести продуктов на даче стоит особенно остро — ведь на дачу, чаще всего, мы отправляемся летом, а сохранить в жаркую летнюю погоду молоко или мясные продукты гораздо сложнее. К тому же, инфраструктура дачных поселков такова, что сбегать в магазин за двумястами граммами колбаски к завтраку бывает еще сложнее, чем сохранить молоко свежим.

Программа создания магазинов шаговой доступности еще очень далека от родных просторов, находящихся за границами крупных городов. Очень часто магазин шаговой доступности в деревнях и дачных поселках — автолавка, приезжающая раз в неделю.

Как сохранить продукты

1. Стационарный погреб. В те времена, когда морозильные агрегаты еще не были известны людям, для сохранения продуктов питания использовались погреба и ледники. Для любителей натурального образа жизни на природе — отличный вариант: выкопать на даче погреб. Минусы такого варианта: погреб надо копать, гидроизолировать, проветривать, сушить — в общем, производить кучу мероприятий, для осуществления его правильного функционирования.
2. Небольшой погребок для временного хранения. Короткое время ебольшой объем продуктов можно сохранить в импровизированном погребке — например, во врытом в землю в тенистом месте эмалированном ведре.
3. Холодильник-термос. Холодильник-термос сам по себе никакого мороза не вырабатывает. Он представляет собой изотермический ящик или сумку, стенки которого изолированы теплоизоляционным материалом, например, пенополистеролом. Продукты сохраняются в нем только благодаря тому, что внутрь термоса не попадает тепло снаружи. Сохранять продукты в таком агрегате можно не продолжительное время — какая ни была хорошая изоляция, через какое-то время температура внутри и снаружи сровняется. Продлить срок поможет использование сухого льда, и закладка на хранение охлажденных или даже, замороженных продуктов.
4. Холодильник. Самый привычный и простой способ — приобрести холодильник. Тут выбор моделей огромен — от маленьких агрегатов с объемом камеры от 40 литров, до обычных больших, со всеми современными и ставшими уже привычными, функциями: зоной свежести, системой No Frost, и прочими технологичными радостями. Если загородный дом большой, находится в охраняемом поселке, и там нет сложностей с электричеством, то к вопросу выбора холодильного агрегата для дачи следует подходить так же, как к выбору агрегата для дома: исходя из возможностей и учитывая потребности.

А что делать, если нет электричества?

Все становится гораздо сложнее, когда до дачного участка электричество пока еще не провели, и в ближайшей пятилетке оно и не предвидится, или когда электричество, вроде бы есть, но его настолько часто и надолго отключают, что рассчитывать на него нельзя.

Помимо описанного выше холодильника-термоса, небольшой агрегат для дачи без электричества может быть автомобильным, работающим от 12 V или от аккумулятора. Автомобильные агрегаты работают на термоэлектрическом принципе при помощи элементов Пельтье. Термоэлемент Пельтье представляет собой два полупроводника, один из которых может быть сделан из сплава свинца и теллура, а второй – представляет собой сплав теллура и сурьмы.

Термоэлектрические холодильники очень надежны, потому что в них нет движущихся элементов, а рабочим телом является проходящий через полупроводники электрический ток. На принципе Пельтье выпускают не только автомобильные холодильники, но и бытовые. Примером служит модель Shivaki SHRF-17TR1, которая отлично подходит для дачи. Отзывы владельцев автомобильных холодильников продемонстрируют, что отправляться на отдых без возможности сохранять продукты и напитки охлажденными, — значит, рисковать испортить себе отдых.

Еще один вариант агрегата без электричества — бескомпрессорные холодильники. Отечественный модели таких агрегатов – «Морозко» и «Север». В их системе охлаждения используется не фреон, а другие вещества, например, аммиак. Бескомпрессорный, или как он еще называется, абсорбционный холодильник, конечно, тоже нуждается в электричестве, причем, в гораздо большем его количестве, чем обыкновенный.

Но другой принцип работы позволяет при некотором умении и знаниях переделать его таким образом, что нагревание хладагента можно осуществить при помощи любого источника тепла — дров, керосина, и пр. Существовали и отечественные модели промышленного изготовления, работающие на газовой горелке, которая нагревала хладагент. Например, «Кавказ».

Компания VITRIFRIGO, одна из редких компаний, производящих холодильные установки, работающие от трех источников энергии: постоянного, переменного тока или газа. Оборудование этой компании с успехом используется для кораблей, автомобилей, кемпингов. Модельный ряд их продукции позволяет подобрать холодильное оборудование от небольшого мини-холодильника, до промышленных вариантов. Ну, и привычные агрегаты объемом до 200 литров.

На фото отлично видно, что дизайн холодильников, выпускаемых VITRIFRIGO, отлично подойдет для дачной кухни.

Как выяснилось, решения вопроса, как сохранить продукты свежими на даче есть. Осталось только выбрать наиболее подходящий.

Это интересно:

Как сделать газовый холодильник на пропане своими руками

Достаточно длительная история развития холодильной техники отмечена появлением различных видов бытовых холодильников. Среди существующих конструкций можно найти бытовой абсорбционный аппарат – газовый холодильник.

Модели холодильников на газу делают как стационарными, так и мобильными. Их относительно простая конструкция не исключает возможности создать устройство своими руками. Чтобы сделать газовый холодильник, необходимо изучить его устройство и принцип работы, согласны?

В статье подробно описана конструкция пропанового агрегата и технический цикл охлаждения, а также приведены пошаговые инструкции по сборке и переделке разных модификаций холодильников на газу.

Содержание статьи:

Устройство пропанового холодильника

Абсорбционный принцип работы – основа холодильной техники, которая могла бы работать на пропане.

Рассматривая газовый холодильник и принцип его работы, следует подчеркнуть: в абсорбционном холодильнике пропану отводится скромная функция газа-подогревателя. Главными же компонентами процесса абсорбции в конструкциях бытовых холодильников являются обычно аммиак и вода.

Так выглядит задняя стенка абсорбционного холодильника. Это одна из тех старых моделей аппаратов, которые подходят для модернизации – переустройства на газовое топливо вместо электрической энергии

Аммиак выступает в качестве хладагента, а вода исполняет роль вещества-поглотителя.

Газовая модель в упрощённом виде содержит следующие технологические модули:

1. Газовый нагревательный модуль.
2. Генератор (точнее – кипятильник).
3. Конденсатор.
4. Абсорбер (поглотитель).
5. Испаритель.

Газовым нагревателем осуществляется подогрев содержимого генератора. Модуль генератора предназначен для получения парообразного аммиака и подачи слабого аммиачного раствора в область абсорбера.

Конденсаторный модуль служит для охлаждения паров аммиака до температуры конденсации. А модуль под названием “абсорбер”, выполняет функции поглотителя аммиака. Испаритель газового холодильника служит генератором холода.

Принцип работы холодильника на газу

Технологический цикл охлаждения начинается с подогрева газовой горелкой концентрированного водоаммиачного раствора. За счёт более низкой температуры кипения аммиака это вещество вскипает быстрее воды. Начинается процесс образования концентрированных паров хладагента, которые поступают в конденсатор.

Здесь аммиачный пар конденсируется, и уже жидкий аммиак устремляется к испарителю, где за счёт отбора тепла от продуктов вскипает, образуя парожидкостную смесь.

Структурная схема, показывающая принцип работы абсорбционного аппарата охлаждения. В качестве нагревателя генератора здесь используется газовая горелка. Однако, по сути, нагреватель может быть практически любого типа (+)

Схемой абсорбционного холодильника предусматривается также работа устройства, которое носит название “дефлегматор”. Этот модуль установлен на выходе из кипятильника и предназначен для получения слабого водоаммиачного раствора в процессе частичной конденсации насыщенных паров.

Этот слабый раствор собирается в абсорбере. Туда же направляется насыщенная парожидкостная аммиачная смесь из испарителя, где абсорбируется. Далее цикл повторяется.

Холодильник абсорбционный, подготовленный под модернизацию. Здесь демонтирована защитная металлическая панель, убран теплоизолятор (слой минеральной ваты), удалён электронагреватель. Осталась лишь гильза на трубке сифона

Большая часть абсорбционных бытовых холодильников оснащаются электрическими нагревателями. Например, из таких моделей можно отметить холодильники «Садко», «Морозко» и другие.

Но электрический нагреватель вполне допустимо заменить любым другим источником тепла, включая пропановую горелку, радиатор отопления и даже дым печной трубы.

Поэтому отмеченные модели абсорбционной техники теоретически вполне допустимо использовать под создание своими руками холодильника на газу, функционирующего в постоянном режиме.

Как сделать газовый холодильник

Относительно несложным способом изготовления газового холодильника, как уже отмечалось, видится использование в качестве основы отработавшего свой срок абсорбционного аппарата. Чтобы довести до «ума» ту же модель «Садко» или «Морозко», достаточно исключить из конструкции установленные в системе электрические нагреватели.

Вместо демонтированных нагревательных элементов потребуется внедрить газовый подогрев, установив в конструкцию теплообменник и пропановую горелку.

Теоретически исполнимая идея газификации абсорбционного аппарата, ранее действующего от нагрева электрическим нагревателем. Таким видится прямое подключение газовой горелки (+)

Удачно подходит для создания мобильного аппарата модель абсорбционного холодильника «Морозко» четвёртого выпуска серии АШ-30. Габариты корпуса этой конструкции 450*400*405 мм, вес не более 15 кг.

Температура морозильной камеры при работе конструкции на полную мощность вполне может достичь 10-12°С со знаком минус. Не зря среди умельцев-конструкторов родилась идея переделать электрический подогрев, заменив его пропановой грелкой.

Однако затея с газовым холодильником сомнительная, и в подтверждение этому есть целый ряд причин. Так, абсорбционный процесс требует почти вдвое больше времени на генерацию холода, чем обычный компрессионный холодильник.

С точки зрения экономии, конструкция видится не совсем рациональной, учитывая сколько потребуется затратить газа на получение 1°С минусовой температуры для самодельного варианта. Тем не менее, конструкторский интерес относительно возможности реализации идеи достаточно высок.

Пошаговый процесс переделки «Садко»

Электрические нагревательные элементы холодильника «Садко» расположены на трубке сифона. Этот элемент конструкции (сифон) находится в нижней части задней стенки аппарата. Область сифона закрыта металлическим кожухом, под которым находится слой теплоизолятора (минеральная вата).

Здесь показан процесс вскрытия защитной металлической панели на задней стенке абсорбционного холодильника. Как видно, под панелью и слоем теплоизолятора находится электронагреватель, который требуется демонтировать

Изначально конструктору-любителю потребуется выполнить следующие действия:

1. Поместить холодильник в удобное для работы место.
2. Демонтировать защитный кожух на задней стенке.
3. Удалить теплоизоляционный материал.
4. Снять нагревательные элементы с трубки сифона.

Следует учитывать, что доработка своими руками здесь сопряжена с некоторым риском. Система абсорбционного холодильника заполнена аммиаком и водородом под давлением до 2 атм. Неаккуратный демонтаж деталей системы и электрических нагревателей может привести к разгерметизации системы, что опасно для здоровья. Необходимо проявлять осторожность.

Следующий шаг конструктора-любителя заключается в установке системы нагрева, действующей на пропане. То есть необходимо в области трубки сифона смонтировать модуль, которым бы осуществлялся подогрев в результате сжигания газа. Нагревать трубку открытым пламенем недопустимо.

Значит, потребуется изготовить теплообменник. Это может быть, к примеру, массивный брусок меди, внутрь которого встроена .

Вариант изготовления теплообменных модулей под внутреннее размещение газовой горелки. Такой модуль закрепляется плотно к трубке сифона холодильника вместо демонтированного электронагревателя

Изготовление системы подогрева газом в обязательном порядке предусматривает организацию комплекса защиты от перегрева. Рабочий диапазон температуры нагрева сифона холодильника «Садко» составляет 50 – 175°С. Исходя из этих значений, следует рассмотреть схему включения и отключения подачи газа при нагреве.

Для схемы с электронагревателями в абсорбционных моделях используется серии Т-120. Но этот прибор регулирует работу нагревателей с учётом температуры испарителя.

Регулятор пламени газовой горелки, который может быть внедрён в конструкцию модуля нагрева от газа. Это лишь один из нескольких приборов автоматики, которыми потребуется оснастить газовый холодильник (+)

Газовая горелка вместе с устройством автоматического управления – это несколько иная система. Если холодильник на пропане делается с учётом долгосрочного применения, автоматику придётся делать полноценную.

То есть, к примеру, контролировать не только температуру нагрева теплообменника, но также вести контроль пламени и отслеживать давление газа. Нельзя забывать и о системе запала.

Примеры сборки самоделки

Примеров самодельных конструкций абсорбционных холодильников на газу, которые бы отметились долгосрочной эксплуатацией, отыскать не удалось. Встречаются лишь экспериментальные варианты, зачастую начатые, но не доведённые до завершения.

Есть также примеры сборки, когда холодильник на газу собирался своими руками по упрощённой методике.

Одна из успешно реализованных самодельных конструкций холодильника на пропане. Подобных «самопальных» изделий на просторах инета можно встретить в достаточном количестве

При упрощённом варианте сборки применялся , выход которого соединяли шлангом напрямую с горелкой прямого действия. Горелка закреплялась на шасси абсорбционного холодильника, а рабочее сопло направлялось непосредственно на трубку сифона.

Поджиг горелки делали вручную. Так же, без какой-либо автоматики, чисто методом «пробы на ощупь», выполнялся контроль температуры нагрева сифона.

Итоги неутешительны. За время работы ручной нагревающей газовой установки в течение 12 часов внутри морозильной камеры была получена максимальная температура нижнего порога – не ниже +3°С.

Таким образом, испытания абсорбционного  холодильника на пропане, сделанного своими руками по упрощённой схеме, показали крайне низкую эффективность газового аппарата. Более того, судя по расходу газа, этот вариант получения холода («Садко-Г») неоправданно затратный.

Альтернатива самодельной конструкции

Смысл сборки газовой конструкции теряется ещё и потому, что старых заводских конструкций подобного рода в бытовом исполнении практически нет. Газовая холодильная техника с абсорбером (российского производства) – это в основе своей установки промышленного назначения, крупногабаритные, тяжеловесные, оснащённые сложным газовым оборудованием.

Пример промышленной абсорбционной газовой установки. При относительно небольшом потреблении газа (в промышленном учёте) этот абсорбционный холодильник показывает высокую эффективность работы

Поэтому более привлекательной рассматривается альтернатива для самодельной газовой холодильной техники. Это современные мобильные компактные системы охлаждения из серии термических контейнеров и похожих разработок. Любая из подобных систем закрывает ту потребность в холоде, которая обременяет любителей выездов на природу.

Именно с целью охлаждения и хранения продуктов в условиях отдыха на природе люди пытаются собирать своими руками холодильники на газу. Ассортимент современной мобильной холодильной техники огромен

Цена на аппараты вполне подходящая. Скорее всего, покупка, допустим, холодильника марки Comfort, обойдётся суммой в несколько раз меньшей, чем затраты на модернизацию старой абсорбционной системы.

При этом по техническим характеристикам современное фактически сравнимо с теми же параметрами «Садко». А температурный диапазон выглядит более привлекательным (до -18ºС).

Более чем удачная альтернатива самодельным конструкциям газовых холодильников. Удобный, мобильный, компактный аппарат Waeco-Dometic Combicool, функционирующий от трёх различных источников тепла

Наконец, есть возможность купить реально действующий на пропане промышленный холодильник импортного производства. Наглядный пример – универсальный аппарат немецкого производителя, выпускаемый под маркой Waeco-Dometic Combicool.

Конструкция мобильного холодильника обеспечивает получение холода при работе от одного из трёх источников энергии, в том числе и от баллона с газом.

Выводы и полезное видео по теме

Преимущества и недостатки мобильного холодильника, который может работать и от электричества, и на газу:

Краткий видеообзор автохолодильника марки Dometik:

Выводы из всей истории с конструированием «бесплатной» во всех отношениях холодильной техники вытекают однозначные. Единственная причина сборки газового холодильника своими силами – это желание сделать чего-нибудь самостоятельно.

Нередко удовольствие от собственных успехов перекрывает любые инновации мирового масштаба. Однако современные заводские модели надежнее и безопаснее.

Имеете опыт создания газового холодильника? Или пользуетесь покупным агрегатом абсорбционного типа? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии. Форма для связи расположена в нижнем блоке.

принцип работы аммиачного «Морозко 3м»

Холодильник стал непременным атрибутом каждой хорошо оборудованной кухни. Его правильный выбор влияет на качество потребляемых продуктов и на комфортную кулинарную деятельность женщин. Существует несколько типов холодильных камер, по-разному ведущих себя во время эксплуатации. Наиболее известными являются компрессорные холодильники. Чем же отличаются от них абсорбционные?

Абсорбционный агрегат

Абсорбционный холодильник

Абсорбционный (адсорбционный) холодильник – это агрегат, работа которого осуществляется за счет абсорбции воды. Хладагентом устройства является аммиак. Именно он растворяется в жидкости, которая находится в технической части агрегата. Далее водный раствор под действием давления перемещается в генератор, а из него – в дефлегматор. В последнем начинается процесс конденсации раствора, что приводит к отделению газа от жидкости.

Когда процесс закончится, пары концентрированного аммиака пройдут через конденсатор, где снова сожмутся от действия внешних сил, и поступят в испаритель. Вода же попадет в абсорбер. Таким способом осуществляется практически непрерывный процесс охлаждения.

Такие холодильники делятся на виды:

• газовые;
• электрические;
• электрогазовые.

Что в итоге?

Если рассматривать большие промышленные абсорбционные чиллеры, то их применяют там, где есть возможность использовать бросовые источники теплоснабжения (для работы кипятильника): дешевый газ, отработанный пар с турбин, геотермальные источники энергии и т. д. Это на несколько порядков сокращает стоимость эксплуатации. Бытовой абсорбционный холодильник запитывается от электросети, потребляя её при этом меньше, чем компрессорный. Такие холодильники бесшумные (нет шумов от работы компрессора) и надёжные (нет движущихся и трущихся друг об друга частей). Однако ремонт такого холодильника, если он всё же выйдет из строя, обойдётся в довольно приличную сумму, да и стоят они дороже. Поэтому здесь каждый потребитель решает сам, что для него важнее.

«Морозко 3м»: принцип работы

Данный агрегат работает по абсорбционно-диффузионному принципу. В работе участвует система из цельнотянутых труб, которые изготавливаются из стали. Система герметична и не имеет деталей, которые могли бы двигаться. Плюсом холодильника является то, что он работает бесшумно.

Инертный газ, содержащийся в холодильнике, позволяет установить равномерное давление по всей технической части холодильника. Движение водно-аммиачного раствора осуществляется под действием термосифона.

Если подробно рассматривать действие рабочей части холодильника, то протекает процесс следующим образом:

1. Раствор из аммиака и воды подогревается.
2. Подогретая жидкость, доведенная до кипения, поднимает по термосифону. Получается это благодаря тому, что ее плотность становится меньше плотности второго раствора в термосифоне.
3. Как только жидкость выходит из трубки, начинает выделяться водоаммиачный пар.
4. Пар через регенератор достигает конденсатора.
5. Происходит процесс конденсации.
6. Уже жидкий газ поступает в испаритель, где он вновь превращается в пар.

Цикл повторяется по кругу. Благодаря постоянному парообразованию достигается низкая температура в устройстве.

Сброс теплоты

После компрессора газ с высоким давлением и высокой температурой поступает в конденсатор. В обоих типах холодильников он вынесен за пределы камеры охлаждения и предназначен для сброса теплоты в окружающую среду, то есть в помещение кухни, где он установлен. Температура, с которой фреон поступает в конденсатор, порядка 50-55 градусов Цельсия, то есть несколько выше, чем в помещении. За счет менее нагретого воздуха газ охлаждается и меняет свое фазовое состояние, превращаясь в жидкость, то есть конденсируясь. Если поднести руку за обычный или абсорбционный холодильник, можно почувствовать нагретый теплообменник конденсатора. Это универсальный способ проверить, работает холодильник или нет.

Как работает холодильник на газе

Газовые агрегаты имеют отличительную черту: они способны работать даже без доступа к электричеству. Принцип их действия заключается в использовании газа, который добывается путем присоединения агрегата к газопроводу или газовому баллону.

Подогревает в этом случае водно-аммиачный раствор газ. Происходит это в абсорбере, где аммиак смешивается с водой и затем поступает в испаритель. В испарителе происходит отделение аммиака от воды за счет испарения, вследствие чего и происходит охлаждение внутри камеры холодильника.

Важно! Газ требует внимательного обращения, так как может быть очень опасен, если не обеспечить все условия для безопасной работы.

Магнитный холодильник от «МИСиС»

Научно-исследовательский коллектив специалистов в области физики и инженеров НИТУ «МИСиС» совместно с сотрудниками Тверского государственного университета предложили инновационную новую технологию охлаждения. Они смогли добиться функционирования мини-холодильника, в основе работы которого лежит магнитное поле. В обычном холодильнике процесс охлаждения происходит, благодаря испарению фреона или хладона, переходящего в газообразное состояние. Изобретение молодых российских ученых работает по другому принципу. В основе лежит магнитокалорический эффект. Он позволяет изменять температуру магнитного материала путем намагничивания или размагничивания его.

Принцип работы аммиачного устройства

Принцип работы аммиачного холодильника заключается в испарении аммиака в воде. Раствор из воды и аммиака поступает в дефлегматор. Его назначение – разлагать раствор на составляющие, после чего аммиачный газ снова сжимается и переходит в испаритель. Действия повторяются по кругу.

Интересно! Иногда в систему добавляют водород, и в результате охлаждение происходит за счет изменения парциального давления. Такие холодильники делают небольших походных форм для туристов.

Основы термодинамики

Теплота всегда передаётся от более нагретого тела менее нагретому. Этому будущих физиков, и не только, учит «Первое начало термодинамики» ещё в школе. И с этим фактом тяжело не согласиться. Попробуйте жарким летним днём вынести мороженое на солнце — оно начнёт у вас таять, но никак не замерзать ещё сильнее. Для того чтобы отвести теплоту от тела (или от какого-нибудь объёма жидкости/газа), необходимо выполнить определённую работу. В парокомпрессионных машинах эту работу выполняет компрессор. Повышая давление хладагента (как правило, фреона) в системе до определённого уровня, он в том числе повышает его температуру. Абсорбционный холодильник компрессора лишён — и это его одно из основных отличий.

Абсорбционный холодильник, не потребляющий электрический ток

Таким холодильником является агрегат, работающий от отопительного котла. Принцип действия устроен таким образом, что образованное в результате охлаждения холодильника тепло идет на отопление, и сам агрегат работает от отопительного котла. Энергетическая мощность затрачивается только на то, чтобы обеспечить отопление.

Важно! Стоит отметить, что система еще в разработке, но уже в скором времени такие холодильники действительно могут появиться.

Уникальное решение в магнитном холодильнике

Вторым решением, которое делает устройство поистине уникальным, является разграничение потоков между горячим и холодным теплообменником. При этом основная рабочая часть (металлический брусок) может спокойно и последовательно переходить из одного потока в другой, находясь в это время в намагниченном или размагниченном состоянии.

Дмитрий Карпенков сообщил, что проведенные исследования показали, что использование каскадных циклов с использованием магнитного охлаждения позволяют увеличить диапазон охлаждения на 80%.

Во время экспериментов и тестирования магнитного прототипа, исследователи установили, что максимальный показатель теплоты, который может отвести устройство, составляет 405 Дж. Это соответствует значению максимального мощности охлаждения в 45 Вт. Научная группа сообщила, что в настоящее время исследования и испытания продолжаются. Об их результатах будет сообщено отдельно.

Абсорбционный газоэлектрический агрегат

Многие предпочитают называть такие устройства электрогазовыми. Такие устройства обладают рядом преимуществ, среди которых:

• бесшумная работа;
• компактный размер;
• экономичность;
• долгий срок эксплуатации, редкие обращения в сервис ремонта.

Также такие холодильники можно установить в автомобили, работающие на бензине или на газу.

Watch this video on YouTube

Принцип работы абсорбционного агрегата минибаров

Watch this video on YouTube

Хотите разбираться лучше других?

• Принцип работы компрессорных, абсорбционных и термоэлектрических холодильников — Принципиально устройство холодильника представляет собой закрытую термоизолированную камеру, в которой поддерживается постоянная низкая температура. Если бы это была идеальная…
• По какому принципу работает компрессор в бытовом холодильнике — Компрессор холодильника — что это Компрессором называют устройство, осуществляющее сжатие какого-либо вещества (в нашем случае – это хладагент в виде фреона), а также его…
• Как работает холодильник на газе? — Газовые агрегаты имеют отличительную черту: они способны работать даже без доступа к электричеству. Принцип их действия заключается в использовании газа, который добывается…
• Принцип работы газовых холодильников — История развития холодильного оборудования достаточно длительная и она отмечена разработкой разнообразных подвидов бытовых агрегатов. Среди существующих конструкций можно…
• Принцип работы пускозащитного реле для бытового холодильника — Привод компрессора бытового холодильника — это обычно асинхронный электродвигатель с питанием от однофазной сети 220 В. Его особенность в том, что при запуске необходимо пусковое…

Единый процесс

Прежде чем сравнивать и оценивать абсорбционный холодильник, необходимо разобраться, в чем его отличие от общепринятой конструкции. Принцип работы любой примитивной холодильной машины одинаков. И неважно, бытового ли она назначения или промышленного. Начиная от самых маленьких, всего на пару киловатт, сплит-систем и заканчивая огромными индустриальными чиллерами, от стандартного бытового холодильника до огромного промышленного склада морозильно-холодильного хранения — процесс всегда можно свести к одному замкнутому циклу. Любая примитивная холодильная установка работает по упрощённому обратному циклу Карно.

В чем перспектива

Данное изобретение может стать настоящим прорывом в области охлаждающего оборудования. Ведь исключение из процесса охлаждения фреона и насосов позволит значительно уменьшить размер самого агрегата и упростить обслуживание подобных устройств. Магнитный холодильник может использоваться не только в бытовых приборах, кондиционерах и тепловых насосах. Если кто еще не читал нашу статью про данное оборудование, то всем рекомендую ознакомиться с ней по вот этой ссылке. Данное изобретение может применяться в автомобилях, различных промышленных агрегатах и многом другом. Оно значительно увеличит энергоэффективность подобных систем и позволит экономить на электричестве.

А вы знаете, что не пропустите ни один наш материал, если оформите подписку? Оформить подписку легко: достаточно лишь ввести свой email в форму под этой статьей и нажать на кнопку «Подписаться на рассылку». И вы всегда будете в курсе наших публикаций!

Надеюсь, статья была понятна и полезна. Мне очень приятно, что отечественные молодые ученые помогают развиваться мировой науке и современным технологиям. С нетерпением будем ждать окончания испытаний и начала серийного производства магнитного холодильника. Как по мне, то это отличный вариант замены старого.

Революционный безкомпрессорный холодильник от Haier

Обновлено 6 сентября 2015 г.

В следующем месяце Haier начнет продавать новый винный холодильник в розничных сетях США. Обычно это не было бы новостью, но китайский производитель бытовой техники рекламирует этот последний продукт как прорыв в технологии охлаждения.

Вместо того, чтобы полагаться на хладагент, компрессор и испаритель для охлаждения, он просто использует воду и CO2, а также уникальный твердотельный охладитель.Предполагается, что он сэкономит значительное количество энергии, обеспечит более равномерное охлаждение, устранит весь шум и вибрацию и предоставит больше полезного пространства.

Кредит: Reviewed.com / Keith Barry

В новом винном холодильнике Haier используется термоэлектрическое охлаждение и тепловая трубка для охлаждения вина без хладагента, компрессора, шума или вибрации.

Haier использует несколько подходов к новой технологии охлаждения. На выставке CES в начале этого года компания привезла холодильник с магнитным компрессором.Все это часть попытки снизить энергопотребление при одновременном улучшении сохранности продуктов и знак того, что Haier серьезно относится к собственным исследованиям и разработкам. Более того, китайская компания даже открыла новый исследовательский центр в США ».

Тем не менее, мы были настроены скептически, когда впервые услышали о новом холодильнике для вина. В конце концов, в холодильниках без компрессора нет ничего нового. Они называются термоэлектрическими охладителями и зависят от эффекта Пельтье, который отводит тепло, пропуская электрический ток через место встречи двух проводящих материалов.Один материал нагревается, а другой остывает.

Есть только одна проблема: термоэлектрические холодильники вообще не очень хороши. Поскольку охлаждающий элемент должен быть прикреплен к тому месту, где рассеивается отработанное тепло, весь процесс довольно неэффективен и эффективен только для охлаждения небольших помещений. Вот почему вы, как правило, видите термоэлектрические охладители на недорогих микрохолодильниках — например, кулер для банок с питанием от USB, который продается за 20 долларов.

Однако оказывается, что инженеры Haier, возможно, решили один из самых неприятных практических недостатков эффекта Пельтье.Они прикрепили тепловую трубку к твердотельному охладителю, чтобы отработанное тепло рассеивалось через воду, которая вытекает из задней части устройства — как в традиционном холодильнике. Холодный воздух циркулирует по отдельным охлаждающим трубам, которые окружают боковые стенки холодильника, сохраняя внутреннее охлаждение.

Как и упаковка McDLT, тепловая трубка сохраняет горячую сторону горячей, а прохладную — прохладной.

Модернизирован и сам термоэлектрический охладитель. По словам Haier, он сделан из германия и селена и является более совершенным, чем те, что используются в недорогих кулерах.

Кредит: Reviewed.com / Keith Barry

Отсутствие компрессора означает больше места для хранения вин.

Haier говорит, что холодильник можно установить в диапазоне от 23 до 68 ° F, и он может поддерживать температуру с течением времени с точностью до ± 1,8 ° F.

Конструкция еще не достаточно хороша для длительного замораживания, поэтому маловероятно, что в ближайшее время мы увидим твердотельный бытовой холодильник. (Haier сказал, что для достижения температуры 0ºF с помощью современной технологии потребуются такие же затраты и энергия, как и для традиционного компрессора.Тем не менее, твердотельное охлаждение идеально подходит для винных холодильников, где бесшумность, даже контроль температуры и работа без вибрации являются ключевыми.

Еще неизвестно, приживется ли новая технология. Однако на выставке бытовой техники и электроники IFA в Берлине прототип нового холодильника часто окружали люди с именными значками, на которых было указано, что они сотрудники конкурирующих производителей, — и они изучали, а не насмехались.

В какой-то момент пожилой мужчина в синем пиджаке повернулся к коллеге и указал на холодильник.«Это революция», — сказал он. Мы склонны соглашаться.

::. Международный журнал передовых технологий и инновационных исследований. ::

International Journal of Advanced Technology and Innovative Research (IJATIR) — международный журнал, предназначенный для профессионалов и исследователей во всех областях информатики и электроники. IJATIR публикует исследовательские статьи и обзоры по всей области инженерных наук и технологий, новые методы обучения, оценки, проверки и влияние новых технологий, и он будет продолжать предоставлять информацию о последних тенденциях и разработках в этой постоянно расширяющейся теме.Публикации статей отбираются путем двойного рецензирования, чтобы гарантировать оригинальность, актуальность и удобочитаемость. Статьи, опубликованные в нашем журнале, доступны онлайн.

Журнал объединит ведущих исследователей, инженеров и ученых в интересующей области со всего мира. Темы, представляющие интерес для представления, включают, но не ограничиваются ими.

Подача статей

Патент США на безкомпрессорную систему охлаждения Патент (Патент № 10,443,786, выдан 15 октября 2019 г.)

Это раскрытие в целом относится к системе охлаждения.

Системы охлаждения могут использовать цикл хладагента для охлаждения помещения. Существующие системы охлаждения могут использовать один или несколько компрессоров для сжатия хладагента, который затем испаряется для охлаждения помещения. Системы охлаждения, в которых используются компрессоры для сжатия пара хладагента, страдают от низкой эффективности и необходимости в обслуживании. Существуют и другие холодильные циклы, такие как охлаждение по циклу Стирлинга, но они не были успешно применены в некриогенных, высокопроизводительных коммерческих холодильных установках, обычно поддерживаемых традиционными системами охлаждения с компрессией паров хладагента.

Согласно одному варианту осуществления, устройство включает в себя резервуар сепаратора, теплообменник, теплоотделитель без компрессора и охладитель жидкости. Бак сепаратора разделяет первый хладагент на паровой компонент и жидкий компонент. Теплообменник подвергается нагрузке. В теплообменнике используется жидкий компонент первого хладагента для отвода тепла из пространства вблизи нагрузки. Помещение включает по крайней мере одну из холодильной установки, содержащей теплообменник и холодильный или морозильный шкаф.Бескомпрессорный теплоотделитель отбирает тепло от парообразного компонента первого хладагента и использует электроэнергию для передачи тепла второму хладагенту. Охладитель жидкости отводит тепло от второго хладагента.

Согласно другому варианту осуществления способ включает разделение первого хладагента на паровой компонент и жидкий компонент в резервуаре сепаратора. Способ дополнительно включает отвод тепла из пространства, расположенного рядом с нагрузкой, с использованием жидкого компонента первого хладагента из резервуара сепаратора.Помещение включает теплообменник внутри холодильной или морозильной камеры. Способ дополнительно включает в себя отвод тепла от парового компонента первого хладагента и использование электроэнергии для передачи тепла второму хладагенту в теплоотделителе без компрессора. Способ дополнительно включает отвод тепла от второго хладагента в охладителе жидкости.

Согласно еще одному варианту осуществления, устройство включает в себя контур нагрузки, контур пара и контур жидкости. Нагрузочный контур включает резервуар-сепаратор, теплообменник и первый насос.Бак сепаратора разделяет первый хладагент на паровой компонент и жидкий компонент. Теплообменник подвергается нагрузке. В теплообменнике используется жидкий компонент первого хладагента для отвода тепла из пространства, расположенного рядом с нагрузкой. Помещение включает по крайней мере одну из холодильной установки, содержащей теплообменник и холодильный или морозильный шкаф. Первый насос регулирует скорость потока жидкого компонента первого хладагента из резервуара сепаратора в теплообменник.Паровой контур включает резервуар-сепаратор и безкомпрессорный теплоотделитель. Бескомпрессорный теплоотделитель отбирает тепло из парового компонента первого хладагента, поступающего из резервуара сепаратора, и использует электрическую энергию для передачи тепла второму хладагенту. Контур текучей среды включает в себя теплоотделитель без компрессора, охладитель текучей среды и второй насос. Охладитель жидкости отводит тепло от второго хладагента, поступающего от безкомпрессорного теплоотделителя. Второй насос регулирует скорость потока второго хладагента между охладителем жидкости и теплоотделителем без компрессора.

Некоторые варианты осуществления могут обеспечивать одно или несколько технических преимуществ. Например, определенные варианты осуществления систем и способов охлаждения без компрессора могут быть более эффективными, чем обычные парокомпрессионные холодильные системы и способы, используемые для охлаждения или охлаждения большой мощности. Например, системы охлаждения без компрессора позволяют избежать неэффективности, присущей циклу сжатия пара, и могут использовать более эффективные циклы охлаждения для обеспечения охлаждения. В качестве другого примера, в некоторых вариантах осуществления могут использоваться природные хладагенты, например.g., хладагент на основе диоксида углерода, устраняющий необходимость в хладагентах на основе гидрофторуглерода (HFC), которые могут быть оптимизированы для циклов сжатия пара. Использование естественных хладагентов снижает воздействие систем охлаждения на окружающую среду по сравнению с обычными системами охлаждения. В качестве еще одного примера, некоторые варианты осуществления систем и способов охлаждения без компрессора могут требовать меньшего обслуживания по сравнению с обычными системами. В частности, снятие компрессоров снижает вероятность серьезного технического обслуживания / отказа в традиционных системах парокомпрессионного охлаждения.Кроме того, некоторые варианты осуществления систем и способов охлаждения без компрессора могут снизить шум, создаваемый во время работы. Некоторые варианты осуществления могут не включать в себя ни одного, некоторых или всех вышеперечисленных технических преимуществ. Одно или несколько других технических преимуществ могут быть легко очевидны специалисту в данной области из приведенных здесь фигур, описаний и формулы изобретения.

Для более полного понимания настоящего изобретения сделана ссылка на следующее описание вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

ФИГ.1 показан пример системы охлаждения парокомпрессионного цикла;

РИС. 2 иллюстрирует пример системы охлаждения без компрессора;

РИС. 3 — блок-схема, иллюстрирующая способ работы примерной системы охлаждения без компрессора, показанной на фиг. 2; и

фиг. 4 показан пример контроллера, используемого с системой охлаждения без компрессора.

Варианты осуществления настоящего раскрытия и его преимущества лучше всего понятны при обращении к фиг.С 1 по 3 чертежей, одинаковые цифры используются для одинаковых и соответствующих частей различных чертежей.

В системах охлаждения, таких как, например, холодильные системы, используется хладагент для отвода тепла из помещения. Эти системы могут циркулировать хладагент через множество нагрузок, расположенных в здании. Например, в продуктовом магазине грузы могут быть морозильниками, используемыми для хранения замороженных продуктов, или охлаждаемыми полками, используемыми для хранения свежих продуктов. Хладагент может циркулировать через эти морозильные камеры и полки, где он используется для отвода тепла из этих помещений.

Существующие традиционные холодильные системы большой мощности, такие как системы, используемые в коммерческих помещениях, используют парокомпрессионное охлаждение. Как правило, системы, использующие охлаждение со сжатием пара, циклируют хладагент через компрессор, который сжимает хладагент, затем через первый теплообменник, который отводит тепло от хладагента, а затем во второй теплообменник, который использует хладагент для отвода тепла от хладагента. пространство рядом с грузом. Обычно хладагент расширяется во втором теплообменнике, подверженном нагрузке, так что он переходит из жидкого в газообразное состояние.Это фазовое изменение позволяет хладагенту во втором теплообменнике получать тепло от воздуха, циркулирующего в пространстве рядом с нагрузкой. Например, в коммерческих холодильных системах нагрузка находится в морозильной камере, холодильнике или замкнутом пространстве, в котором предметы хранятся при более низкой температуре, чем температура окружающей среды.

РИС. 1 в обобщенном виде показан типичный цикл охлаждения парокомпрессией. Система охлаждения 100 включает компрессор 105 , первый теплообменник 110 и второй теплообменник 116 , подверженный нагрузке 115 .Хладагент течет между компрессором 105 , первым теплообменником 110 и вторым теплообменником 116 . Сначала хладагент сжимается в компрессоре 105 . Хладагент течет от компрессора 105 к первому теплообменнику 110 . Первый теплообменник , 110, передает тепло от хладагента к окружающему воздуху или другому теплоносителю, например текучей среде или второму хладагенту. В первом теплообменнике , 110, хладагент может изменять фазы или иным образом изменять свою температуру или тепло, чтобы быть подходящим для отвода тепла от нагрузки , 115, .Например, первый теплообменник , 110, может быть конденсатором, в котором первый хладагент переходит из газообразного состояния в жидкое состояние. После первого теплообменника , 110, хладагент может течь во второй теплообменник , 116, , подверженный тепловой нагрузке , 115, . При нагрузке , 115, хладагент во втором теплообменнике , 116, может использоваться для отвода тепла из пространства, расположенного рядом с нагрузкой , 115, . Загрузка , 115, может быть загрузкой из коммерческого холодильника, холодильника, морозильной камеры, охлаждаемых витрин, льдогенераторов, чиллеров, устройств кондиционирования воздуха или аналогичных устройств.Хладагент при нагрузке , 115, может подвергаться теплопередаче, так что температура первого хладагента повышается и / или меняет фазы из жидкого в газообразное состояние. После загрузки , 115, , первый хладагент может быть повторно направлен в компрессор 105 , в котором цикл может быть повторен. Таким образом, охлаждающая система , 100, представляет собой обобщенный холодильный цикл, который воплощает традиционный холодильный цикл с компрессией пара.

Обычные циклы охлаждения, такие как представленные системой охлаждения 100 на ФИГ.У 1 есть несколько недостатков. Например, холодильный цикл с компрессией пара менее эффективен, чем другие холодильные циклы, такие как цикл Стирлинга. В качестве другого примера, традиционные холодильные системы с компрессией пара используют гидрофторуглероды (ГФУ) и не позволяют легко использовать природные хладагенты, такие как диоксид углерода (CO2), который может быть более экологически чистым. Например, природные хладагенты могут потребовать дополнительных соображений при их применении и, таким образом, усложнить простые системы сжатия пара, в которых используются ГФУ.Использование CO ₂ требует высокого давления (требует более дорогих компонентов и трубопроводов) и теряет эффективность при высоких температурах окружающей среды (что требует компенсации путем добавления компонентов для повышения эффективности). Аммиак токсичен, легко воспламеняется и не может использоваться с медными трубами и трубами. Углеводороды легко воспламеняются и в настоящее время не разрешены строительными нормами.

Было принято несколько мер по устранению различных недостатков цикла сжатия пара, включая добавление компонентов для повышения эффективности или использования естественных хладагентов.Кроме того, типичные компрессоры парокомпрессионного цикла и другие компоненты имеют менее благоприятные рейтинги климатических характеристик жизненного цикла (LCCP), которые отражают более сильное воздействие на окружающую среду, которое эти системы оказывают на протяжении их срока службы. Более того, типичные компоненты холодильных систем с парокомпрессионным циклом, включая компрессоры, производят большое количество шума, что может сделать определенные помещения непригодными для использования во время работы, доставить неудобства клиентам или сотрудникам или помешать соблюдению нормативных требований на некоторых рынках, где уровень шума регулируется.Вместо попыток обеспечить незначительные улучшения систем, использующих цикл сжатия пара, необходимы альтернативные системы охлаждения, которые устраняют необходимость в компрессоре, а также способны работать с высокой производительностью, согласовывая системы, использующие цикл сжатия пара.

В этом раскрытии рассматриваются различные варианты осуществления систем охлаждения и способы охлаждения помещения, в которых используется безкомпрессорный теплоотделитель. Бескомпрессорный теплоотделитель может быть любым подходящим устройством теплопередачи, которое способно принимать две текучие среды и обмениваться теплом между ними без использования компрессора.В некоторых вариантах реализации в бескомпрессорном тепловом сепараторе для выполнения своей функции может использоваться третья текучая среда. Например, теплоотделитель может быть охладителем Стирлинга большой емкости, термоэлектрическим охладителем, магнитным охладителем или термоакустическим охладителем. Использование таких теплоотделителей позволяет удалить любые компрессорные устройства, которые являются основным источником многих недостатков, описанных выше, в цикле сжатия пара. Несмотря на то, что ранее рассматривались циклы непаровой компрессии, это раскрытие включает в себя различные системы и способы, которые позволяют использовать безкомпрессорные теплоотделители для охлаждения с высокой производительностью.Например, некоторые варианты осуществления могут включать в себя коммерческие холодильные устройства, такие как холодильная камера, морозильная камера или крупногабаритные холодильники. Тепловой сепаратор сам по себе не может обеспечить такое охлаждение и требует дополнительных компонентов, чтобы обеспечить контролируемое охлаждение с высокой производительностью. Управление теплопередачей с использованием теплоотделителя требует иных соображений, чем те, которые связаны с парокомпрессионными холодильными системами, и рассматриваются здесь.

Некоторые варианты осуществления могут обеспечивать одно или несколько технических преимуществ.Например, определенные варианты осуществления систем и способов охлаждения без компрессора могут быть более эффективными, чем обычные парокомпрессионные холодильные системы и способы, используемые для охлаждения или охлаждения большой мощности. Например, системы охлаждения без компрессора позволяют избежать неэффективности, присущей циклу сжатия пара, и могут использовать более эффективные циклы охлаждения для обеспечения охлаждения. В качестве другого примера, в некоторых вариантах осуществления могут использоваться природные хладагенты, например хладагент на основе диоксида углерода, что устраняет необходимость в хладагентах на основе гидрофторуглерода (HFC), которые могут быть оптимизированы для циклов сжатия пара.Использование естественных хладагентов снижает воздействие систем охлаждения на окружающую среду по сравнению с обычными системами охлаждения. В качестве еще одного примера, некоторые варианты осуществления систем и способов охлаждения без компрессора могут требовать меньшего обслуживания по сравнению с обычными системами. В частности, снятие компрессоров снижает вероятность серьезного технического обслуживания / отказа в традиционных системах парокомпрессионного охлаждения. Кроме того, некоторые варианты осуществления систем и способов охлаждения без компрессора могут снизить шум, создаваемый во время работы.Некоторые варианты осуществления могут не включать в себя ни одного, некоторых или всех вышеперечисленных технических преимуществ. Одно или несколько других технических преимуществ могут быть легко очевидны специалисту в данной области из приведенных здесь фигур, описаний и формулы изобретения.

РИС. 2 показан пример системы охлаждения 200 . Система охлаждения 200 включает в себя теплоотделитель , 205, , резервуар сепаратора , 210, , теплообменник , 216, , подверженный нагрузке, , 215, и охладитель жидкости , 220, .Как показано на фиг. 2, различные компоненты системы охлаждения , 200, могут быть соединены любым количеством различных типов труб, трубок или аналогичных средств, которые подходят для протекания текучей среды под давлением и температурами, типичными для типичных хладагентов и промышленных систем охлаждения.

Система охлаждения 200 может рассматриваться как имеющая три контура или контура. Например, система охлаждения 200 может иметь «контур нагрузки», который включает в себя сепараторный бак , 210, и теплообменник , 216, , подверженный нагрузке 215 .Первый хладагент может течь из разделительного бака , 210, , в теплообменник , 216, . Подобным образом, как описано со ссылкой на фиг. 1, теплообменник , 216, может использовать первый хладагент для отвода тепла из пространства рядом с загрузкой 215 . Загрузка , 215, может включать в себя загрузку из одного или нескольких коммерческих холодильников, холодильников, морозильных камер, холодильных витрин, льдогенераторов, чиллеров, устройств кондиционирования воздуха и / или подобных устройств.В некоторых вариантах осуществления пространство рядом с загрузкой , 215, может включать, по меньшей мере, одно из холодильного агрегата и морозильной камеры. После отвода тепла из пространства, расположенного рядом с загрузкой 215 , первый хладагент может течь обратно в резервуар сепаратора , 210, через первое впускное отверстие , 213, . Цикл может повторяться непрерывно или может включаться и выключаться в соответствии с различными механизмами управления и / или автоматическими критериями.

Система охлаждения 200 может также иметь «паровой контур», в котором паровой компонент первого хладагента может течь из резервуара сепаратора 210 в тепловой сепаратор 205 и обратно в резервуар сепаратора 210 через второе входное отверстие. 214 .Например, паровой компонент первого хладагента может течь из выпускного отверстия для пара , 211, , в теплоотделитель , 205, . В теплоотделителе , 205, может использоваться электричество для извлечения тепла из первого хладагента, для перемещения тепла ко второму хладагенту. После того, как тепло отводится от парового компонента первого хладагента, первый хладагент может течь обратно в резервуар сепаратора , 210, через второе впускное отверстие , 214, . После того, как тепло извлечено из парового компонента первого хладагента в теплоотделителе , 205, , первый хладагент, вытекающий из теплоотделителя , 205, , может содержать жидкий компонент первого хладагента в результате более низкого тепла и / или давления внутри первого хладагента. хладагент после передачи тепла в теплоотделитель 205 .В некоторых вариантах реализации первый хладагент, вытекающий из теплового сепаратора , 205, , может включать только жидкий компонент первого хладагента.

Система охлаждения 200 может также иметь «контур жидкости», который включает теплоотделитель 205 и охладитель жидкости 220 . Второй хладагент может течь между теплоотделителем , 205, и охладителем жидкости , 220, . Например, второй хладагент может течь из охладителя текучей среды , 220, в теплоотделитель , 205, .Внутри теплоотделителя , 205, тепло извлекается из первого хладагента с использованием электричества, а извлеченное тепло передается второму хладагенту. После того, как тепло передается от первого хладагента ко второму хладагенту, второй хладагент может дополнительно передавать тепло охладителю , 220, жидкости, в котором тепло передается другой среде, такой как окружающая среда вокруг охладителя , 220, жидкости. Как описано выше, эти три контура образуют безкомпрессорную систему охлаждения , 220, , которая использует первый хладагент и второй хладагент для обслуживания нагрузки , 215, .Хотя эта конкретная конфигурация может использоваться для использования теплового сепаратора , 205, для охлаждения с высокой производительностью, могут быть рассмотрены другие такие комбинации контуров с использованием теплового сепаратора , 205, .

Система охлаждения 200 , в определенных вариантах реализации, может дополнительно включать в себя первый насос 225 . Первый насос , 225, может управлять скоростью потока жидкого компонента первого хладагента из резервуара сепаратора , 210, в теплообменник , 216, , подверженный нагрузке , 215, .Например, первый насос , 225, может иметь различные настройки, которые управляют скоростью потока первого хладагента между сепаратором , 210, и теплообменником , 216, . В качестве примера, когда требуется дополнительная теплопередача для отвода тепла при нагрузке 215 , первый насос , 225, может работать с более высокими настройками, так что первый хладагент течет с большей скоростью из резервуара сепаратора 210 для нагрева. обменник 216 .

В некоторых вариантах реализации расход паровой части первого хладагента к тепловому сепаратору , 205, может быть результатом теплообмена посредством теплообменника , 216, , подверженного нагрузке 215 . Например, когда нагрузка 215 в теплообменнике 216 вызывает испарение большего количества жидкости в теплообменнике 216 , например, в блок-охладителе теплообменника 216 , доступно больше парового компонента первого хладагента. к тепловому сепаратору 205 .В этом случае, если тепловой сепаратор , 205, в это время обладает достаточной производительностью при мощности оператора, тепловой сепаратор , 205, может конденсировать больше подаваемого парового компонента первого хладагента для отправки обратно в резервуар сепаратора , 210, .

В некоторых вариантах реализации система охлаждения 200 может не включать в себя насос 225 или какой-либо насос между резервуаром сепаратора 210 и теплообменником 216 , подверженным нагрузке 215 . Например, охлаждающая система , 200, может быть сконфигурирована так, что жидкий компонент первого хладагента протекает в теплообменник , 216, без насоса , 225, .Точно так же паровой компонент первого хладагента может подаваться в тепловой сепаратор , 205, . Таким образом, некоторые варианты осуществления могут иметь упрощенную конфигурацию без необходимости в насосе , 225, . Сепараторный бак , 210, может включать в себя любые подходящие компоненты, с помощью которых можно разделить жидкий компонент и паровой компонент хладагента или другой теплопередающей среды. В некоторых вариантах реализации сепараторный бак , 210, может включать в себя первый вход 213 и второй вход 214 , который сконфигурирован для приема первого хладагента.Например, первое впускное отверстие , 213, может принимать первый хладагент в виде только пара или двухфазной смеси пара и жидкости от теплообменника , 216, . В качестве другого примера, второй вход , 214, может принимать первый хладагент по существу в жидкой фазе, а в некоторых случаях только в жидкой фазе без парообразного компонента. В некоторых вариантах осуществления первое впускное отверстие , 213, и второе впускное отверстие , 214, являются отдельными впускными отверстиями, оба расположены над уровнем жидкости в резервуаре сепаратора , 210, .В некоторых вариантах реализации резервуар сепаратора , 210, может включать более одного впускного отверстия, через которое пар и жидкость могут течь в резервуар сепаратора 210 отдельно. Могут быть предусмотрены различные сепарационные резервуары. Например, в этом раскрытии могут быть предусмотрены любые подходящие резервуары для разделения пара и жидкости, такие как резервуары для мгновенного испарения газа и другие сепараторы пара и жидкости хладагента.

В некоторых вариантах реализации резервуар сепаратора , 210, в системе охлаждения 200 может быть сконфигурирован так, чтобы не допускать протекания любого жидкого компонента первого хладагента в теплоотделитель , 205, .Тепловой сепаратор , 205, может использовать только паровой компонент первого хладагента для передачи тепла второму хладагенту. Жидкость, протекающая к тепловому сепаратору , 205, , может снизить эффективность теплового сепаратора , 205, за счет уменьшения отвода скрытой теплоты в тепловом сепараторе , 205, . Таким образом, подача только парообразного компонента первого хладагента в тепловой сепаратор , 205, может повысить его эффективность и количество тепла, доступного для извлечения.Сепараторный бак , 210, обеспечивает простое и эффективное управление потоком первого хладагента, при этом обеспечивая эффективную теплопередачу в теплообменнике , 216, и теплоотделителе , 205, .

Охладитель жидкости 220 может содержать любое подходящее устройство охлаждения жидкости. В некоторых вариантах осуществления охладитель , 220, жидкости может включать в себя комбинацию змеевика и вентилятора, которая обеспечивает передачу тепла от второго хладагента воздуху, проходящему по змеевикам, с использованием вентилятора.Другие устройства жидкостного охлаждения могут использоваться в комбинации или в качестве альтернативы. Например, прямое или косвенное испарительное охлаждение может использоваться вместе с комбинацией змеевика и вентилятора в охладителе жидкости , 220, . В другом примере охлаждающая жидкость , 220, может использовать дополнительную жидкость для передачи тепла от второго хладагента.

В конкретных вариантах реализации дополнительная жидкость может быть частью системы рекуперации тепла. Например, дополнительной жидкостью может быть вода, которая может быть нагрета отходящим теплом из теплоотделителя , 205, .В этом примере нагретая вода может снизить потребность в энергии для нагрева воды для использования в качестве горячей воды для бытовых нужд в супермаркете или ресторане. Таким образом, дополнительная эффективность может быть обеспечена системой охлаждения , 200, .

В некоторых вариантах реализации первый хладагент содержит диоксид углерода. Двуокись углерода является экологически чистой альтернативой обычным хладагентам, но в обычных системах охлаждения, таких как система охлаждения 100 , использование двуокиси углерода приводит к снижению эффективности при высоких температурах окружающей среды и требует использования дополнительных компонентов для устранения некоторых недостатков. по сравнению с ГФУ или другими искусственными хладагентами.Использование диоксида углерода в качестве хладагента также может потребовать более дорогих компонентов, рассчитанных на более высокое давление. Однако в системе охлаждения 200 могут использоваться природные хладагенты, такие как двуокись углерода, при сохранении высокой эффективности и упрощенной конструкции. Таким образом, система охлаждения 200 позволяет тепловому сепаратору , 205, использовать хладагенты, такие как природные хладагенты, с высокой эффективностью без чрезмерно сложных или дорогих конфигураций или компонентов.

Второй хладагент, используемый в теплоотделителе , 205, и охладителе жидкости , 220, , может включать любой подходящий хладагент. В некоторых вариантах реализации второй хладагент может включать воду. В некоторых вариантах реализации второй хладагент может включать смесь воды и гликоля. Например, тепловой сепаратор , 205, может быть сконфигурирован для приема водно-гликолевой смеси в низкотемпературной части и выброса водно-гликолевой смеси в охладитель , 220, жидкости после передачи тепла от первого хладагента.Таким образом, водно-гликолевая смесь может обеспечить простой и экономичный второй хладагент, который требует минимального обслуживания и легко заменяется. В некоторых вариантах реализации для второго хладагента могут использоваться более эффективные или усовершенствованные хладагенты. В некоторых вариантах реализации может использоваться дополнительное оборудование в сочетании с различными хладагентами.

В некоторых вариантах реализации теплоотделитель , 205, может быть безкомпрессорным устройством теплопередачи, которое использует источник энергии для извлечения и перемещения тепла.Например, теплоотделитель , 205, может быть термоэлектрическим устройством теплопередачи. В другом примере теплоотделитель , 205, может быть магнитным устройством теплопередачи. В дополнительном примере теплоотделитель может быть термоакустическим устройством теплопередачи. В еще одном примере теплоотделитель , 205, может быть устройством теплопередачи цикла Стирлинга. Эти примеры безкомпрессорных устройств теплопередачи не требуют дополнительного сжатия для передачи тепла от первого хладагента ко второму хладагенту.В случае цикла Стирлинга и термоакустических устройств теплопередачи, третий хладагент может использоваться для осуществления теплопередачи. Например, третий хладагент может использоваться с приложением электроэнергии для передачи тепла от первого хладагента ко второму хладагенту. Удаление компрессора из систем охлаждения или охлаждения дает несколько преимуществ, как обсуждалось выше. В частности, системы охлаждения без компрессора могут быть более эффективными, требовать меньшего обслуживания, уменьшать воздействие на окружающую среду и генерировать меньше шума.Еще одним преимуществом определенных вариантов осуществления, раскрытых в данном документе, является возможность легко масштабировать нагрузку 215 , обслуживаемую тепловым сепаратором 205 , по мере разработки более эффективных и более мощных устройств теплопередачи без компрессора.

Кроме того, безкомпрессорные устройства теплопередачи могут иметь дополнительные коэффициенты эффективности по сравнению с традиционными компрессорными системами. Например, устройства без компрессора могут сохранять более высокий КПД в условиях частичной нагрузки из-за способности сохранять высокий КПД при меньшей, чем полная мощность.Напротив, парокомпрессионные системы обычно эффективны только в определенных диапазонах мощностей и обычно включаются в цикл для работы только при этих условиях полной нагрузки. Системы сжатия пара платят снижение эффективности, связанное с каждым циклом включения-выключения.

В определенных вариантах осуществления система охлаждения 200 может включать в себя один или несколько датчиков. Например, как показано в варианте осуществления, показанном на фиг. 2, система охлаждения 200 может включать в себя первый датчик температуры 241 .Датчик температуры , 241, может быть подключен к циклу, включающему в себя тепловой сепаратор , 205, и охладитель жидкости , 220, , как показано на фиг. 2. Датчик температуры , 241, может быть сконфигурирован для измерения температуры второго хладагента, когда он протекает между тепловым сепаратором , 205, и охладителем жидкости , 220, . Эта температура может представлять количество теплопередачи теплоотделителя , 205, и / или количество теплопередачи в жидкостном охладителе , 220, .В некоторых вариантах реализации значение температуры от датчика , 241, температуры может сравниваться с заданным значением температуры. На основе этого сравнения между измеренной температурой от датчика температуры 241 и уставкой температуры, скорость потока второго хладагента может быть увеличена между теплоотделителем , 205, и охладителем жидкости , 220, . Например, если температура второго хладагента превышает определенный температурный порог, насос, такой как второй насос 230 , может работать для увеличения потока хладагента с большей скоростью между теплоотделителем , 205, и жидкостью. кулер 220 .В результате теплоотделитель , 205, может быть снабжен большей емкостью для передачи тепла с использованием второго хладагента, например, больше тепла может передаваться от первого хладагента второму хладагенту с более высокой скоростью из-за увеличенного потока второго хладагента. .

В конкретных вариантах осуществления система охлаждения 200 может включать в себя один или несколько вентиляторов, сконфигурированных для продувки воздухом через теплообменники в системе охлаждения 200 , включая один или несколько охладителей жидкости 220 и теплообменников 216 .В некоторых вариантах осуществления один или несколько вентиляторов представляют собой вентиляторы с регулируемой скоростью. Скорость вентиляторов может варьироваться в зависимости от нагрузки на теплообменники. Например, скорость вентилятора рядом с теплообменником , 216, может быть увеличена в ответ на увеличение нагрузки , 215, , чтобы отвести больше тепла от нагрузки , 215, , прилегающей к пространству. В некоторых вариантах осуществления на основе этого сравнения между измеренной температурой от датчика температуры , 241, и заданным значением температуры скорость одного или нескольких вентиляторов может быть увеличена для увеличения теплопередачи.

В некоторых вариантах реализации другие компоненты системы охлаждения 200 могут управляться с использованием значений температуры от датчика температуры 241 . В некоторых вариантах осуществления охладитель , 220, жидкости может изменить свое рабочее состояние, если измеренная температура второго хладагента превышает пороговое или заданное значение. Например, охладителем , 220, жидкости можно управлять для включения вентилятора или увеличения скорости вентилятора или любого другого устройства перемещения теплоносителя для увеличения теплопередачи от второго хладагента в охладителе , 220, жидкости.

В определенных вариантах осуществления система охлаждения 200 может также содержать датчик давления 243 и датчик температуры 242 . В таких вариантах осуществления один или несколько из датчика давления , 243, и датчика температуры , 242, могут использоваться для управления потоком первого хладагента. Например, в некоторых вариантах осуществления датчик , 243, давления может быть сконфигурирован для измерения давления первого хладагента, а датчик температуры , 242, может быть сконфигурирован для измерения температуры первого хладагента.Измерение температуры и давления первого хладагента может использоваться для определения значения нагрузки, которое основано на измеренных температуре и давлении. Это значение нагрузки можно сравнить с уставкой. Например, значение нагрузки можно сравнить с заданным значением на основе кривой хладагента, такой как кривая P-T, которая представляет желаемое охлаждение при нагрузке 215 или в пространстве рядом с нагрузкой 215 . На основе сравнения значения нагрузки и уставки скорость потока первого хладагента в теплообменник , 216, может быть увеличена.Например, первый насос , 225, может работать с более высокой скоростью для подачи первого хладагента с более высокой скоростью из резервуара сепаратора 210 в теплообменник 216 и из резервуара сепаратора 210 в теплоотделитель 205 . В качестве другого примера скорость вентилятора рядом с теплообменником , 216, может быть увеличена на основе сравнения значения нагрузки и уставки.

Система охлаждения 200 может также включать в себя контроллер, такой как контроллер 400 , описанный на фиг.4. Контроллер, например, контроллер 400 , может быть связан с одним или несколькими компонентами системы охлаждения 200 . Например, в некоторых вариантах осуществления контроллер , 400, может быть коммуникативно связан с датчиком температуры , 241, . Контроллер , 400, может быть сконфигурирован для сравнения измеренной температуры с заданным значением и на основе этого сравнения увеличения скорости потока жидкого компонента первого хладагента в теплообменник , 216, .В некоторых вариантах реализации контроллер , 400, может быть соединен с охладителем жидкости , 220, . В таких вариантах осуществления контроллер , 400, может быть сконфигурирован для увеличения скорости вентилятора в жидкостном охладителе , 220, для увеличения теплопередачи от второго хладагента к температуре окружающей среды или к другому теплоносителю. В некоторых вариантах осуществления контроллер 400 может быть соединен со вторым насосом 230 . Например, контроллер , 400, может быть сконфигурирован для изменения скорости, с которой работает второй насос 230, , тем самым управляя скоростью потока второго хладагента между теплоотделителем , 205, и охладителем жидкости , 220, .Таким образом, контроллер , 400, может быть сконфигурирован для управления скоростью теплопередачи и емкостью второго хладагента в теплоотделителе , 205, .

В некоторых вариантах осуществления контроллер 400 может быть соединен с датчиком давления 243 и датчиком температуры 242 . Контроллер , 400, может быть сконфигурирован для определения значения нагрузки на основе измеренной температуры от датчика температуры 242 и давления, измеренного датчиком давления 243 .Контроллер , 400, может быть дополнительно сконфигурирован для сравнения значения нагрузки с уставкой и на основе сравнения увеличения скорости потока жидкого компонента первого хладагента к теплообменнику , 216, . Например, в некоторых вариантах осуществления контроллер , 400, может быть подключен к первому насосу , 225, и работать для изменения скорости потока первого хладагента путем изменения состояния первого насоса , 225, . За счет увеличения скорости потока через первый насос , 225, , жидкий компонент первого хладагента может течь с более высокой скоростью из резервуара сепаратора , 210, в теплообменник , 216, , тем самым увеличивая теплопередающую способность первого хладагента при нагрузке . 215 .

Для управления различными компонентами системы , 200, могут использоваться различные заданные значения и заранее определенные значения. Например, уставка температуры может быть установлена ​​индивидуально для каждого из первого хладагента и второго хладагента. Различные заданные значения могут использоваться для разных режимов работы на основе других показаний или заранее определенной информации. Например, время дня, температура окружающей среды, влажность и соображения могут использоваться контроллером 400 или оператором системы охлаждения 200 для управления потоком и / или работой любого из компонентов. системы охлаждения 200 .

В некоторых вариантах реализации один или несколько теплоотделителей , 205, могут быть расположены последовательно или параллельно. Например, теплоотделитель , 205, может содержать одно или несколько устройств теплопередачи. В некоторых вариантах осуществления множество устройств теплопередачи сконфигурировано параллельно. В некоторых вариантах реализации множество тепловых устройств теплоотделителя , 205, сконфигурированы последовательно. В некоторых вариантах реализации множество устройств теплоотделителя , 205, сконфигурированы как последовательно, так и параллельно.Например, теплоотделитель , 205, может содержать четыре теплопередающих устройства и выполнен в виде двух пар. Каждая пара конфигурируется параллельно, а две пары конфигурируются последовательно. Кроме того, к охладителю , 220, жидкости и / или теплообменнику , 216, могут применяться различные конфигурации. Например, несколько охладителей жидкости , 220, и / или теплообменников , 216, могут быть сконфигурированы в системе охлаждения 200 . Кроме того, резервуар , 210, сепаратора тепла может содержать несколько резервуаров сепарации и / или ступеней внутри каждого резервуара 210 сепарации.Таким образом, охлаждающая система , 200, может быть легко масштабирована для обслуживания больших или больших нагрузок , 215, эффективно и / или с большим контролем.

Определенные варианты осуществления системы охлаждения 200 могут обеспечить одно или несколько технических преимуществ. Например, система охлаждения , 200, может быть более эффективной, чем обычные парокомпрессионные холодильные системы, используемые для охлаждения или замораживания большой мощности. Например, система охлаждения , 200, позволяет избежать неэффективности, присущей циклу сжатия пара, и может использовать более эффективные циклы охлаждения для обеспечения охлаждения для домашних и коммерческих применений, таких как морозильная камера или холодильная установка.В качестве другого примера в системе охлаждения 200 могут использоваться естественные хладагенты, например хладагент на основе диоксида углерода, без необходимости в специализированном оборудовании или компонентах, тем самым обеспечивая охлаждение высокой мощности, оставаясь при этом экологически безопасным. В качестве еще одного примера, охлаждающая система , 200, может требовать меньшего обслуживания по сравнению с существующими парокомпрессионными системами. В частности, отсутствие компрессора снижает необходимость в ремонте и неисправности существующих традиционных систем парокомпрессионного охлаждения.

РИС. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ 300 работы примерной системы охлаждения 200 на фиг. 2. В конкретных вариантах осуществления различные компоненты системы охлаждения 200 выполняют этапы способа 300 . Метод , 300, может начинаться с шага 305 . На этапе , 305, , сепараторный бак , 210, разделяет первый хладагент на паровой компонент и жидкий компонент. Паровой компонент и жидкий компонент могут быть разделены в разных частях резервуара сепаратора , 210, с помощью любых подходящих средств.Жидкий компонент первого хладагента может затем течь из разделительного бака , 210, , теплообменника , 216, .

На этапе 310 теплообменник 216 использует жидкий компонент первого хладагента для отвода тепла из пространства, расположенного рядом с загрузкой 215 . Например, часть жидкого компонента первого хладагента может испаряться в теплообменнике , 216, , чтобы облегчить передачу тепла от окружающего воздуха в пространстве рядом с загрузкой , 215, первого хладагента.После передачи тепла первый хладагент может течь из теплообменника , 216, обратно в резервуар сепаратора , 210, .

На этапе , 315, теплоотделитель , 205, может извлекать тепло из парообразного компонента первого хладагента и, используя электрическую энергию, передавать тепло второму хладагенту. Например, теплоотделитель , 205, может принимать паровой компонент первого хладагента из сепаратора , 210, и, используя электроэнергию, извлекать тепло из парового компонента, тем самым конденсируя первый хладагент, и передавать тепло второму хладагенту.В некоторых вариантах реализации часть парового компонента первого хладагента может конденсироваться, образуя как паровой компонент, так и жидкий компонент первого хладагента. В некоторых вариантах осуществления вся часть парового компонента первого хладагента конденсируется, образуя только жидкий компонент первого хладагента. Первый хладагент может течь обратно в резервуар сепаратора 210 из теплоотделителя 205 .

На этапе , 320, охладитель жидкости , 220, может отводить тепло от второго хладагента.Например, после получения тепла в тепловом сепараторе , 205, от первого хладагента, второй хладагент может поступать в охладитель жидкости , 220, . Охладитель , 220, жидкости может пропускать второй хладагент через ряд змеевиков для передачи тепла от второго хладагента к окружающему воздуху рядом с охладителем 220 жидкости. В некоторых вариантах осуществления охладитель , 220, жидкости может использовать вентиляторы для пропускания воздуха по змеевикам, чтобы улучшить передачу тепла от второго хладагента в окружающее пространство рядом с охладителем , 220, жидкости.В некоторых вариантах осуществления этап , 320, может включать в себя подэтапы, на которых второй хладагент используется как часть системы рекуперации тепла. Например, вторым хладагентом может быть вода, которая нагревается для использования в системе санитарного водоснабжения супермаркета или ресторана. Хотя были описаны определенные способы отвода тепла от второго хладагента, можно использовать любые подходящие средства для отвода тепла от второго хладагента.

В конкретных вариантах осуществления способ 300 может содержать дополнительные этапы.В качестве примера могут быть дополнительные этапы для управления скоростью потока жидкого компонента первого хладагента и скоростью потока парового компонента первого хладагента из резервуара сепаратора , 210, . Например, первый насос , 225, может управлять скоростью потока жидкого компонента первого хладагента из резервуара сепаратора , 210, в теплообменник , 216, и скоростью потока парового компонента первого хладагента из резервуара сепаратора. 210 к тепловому сепаратору 205 .Кроме того, расход второго хладагента можно регулировать между охладителем , 220, жидкости и тепловым сепаратором , 205, , используя второй насос 230 . В качестве дополнительного примера, способ , 300, может включать в себя дополнительные этапы измерения температур и давлений первого и второго хладагента, как описано со ссылкой на фиг. 2 и система охлаждения 200 выше. Способ , 300, может содержать этапы сравнения различных температур и давлений первого хладагента и второго хладагента и изменения потока одного или нескольких из первого хладагента и второго хладагента к различным компонентам системы охлаждения , 200, на основе сравнений.В качестве еще одного примера, способ , 300, может дополнительно включать этапы разделения первого хладагента на паровой компонент и жидкий компонент и выгрузки парового компонента и жидкого компонента в тепловой сепаратор , 205, и теплообменник , 216, соответственно. Любые дополнительные шаги, как и любой из шагов в методе 300 , могут выполняться контроллером 400 , связанным с компонентами системы охлаждения 200 автоматически или вручную.Например, один или несколько этапов могут выполняться вручную оператором или могут выполняться автоматически на основе заранее определенных заданных значений или желаемых рабочих диапазонов.

В способ 300 , изображенный на фиг. 9, могут быть внесены изменения, дополнения или исключения. 3. Метод , 300, может включать в себя больше, меньше или других шагов. Например, ступени могут быть сформированы параллельно или в любом подходящем порядке. Хотя обсуждалось, что различные компоненты системы охлаждения , 200, выполняли этапы, любой подходящий компонент или комбинация компонентов системы охлаждения , 200, может выполнять один или несколько из указанных выше этапов.

РИС. 4 иллюстрирует примерный контроллер 400 системы охлаждения 200 согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия. Контроллер , 400, может содержать один или несколько интерфейсов , 410, , память , 420, и один или несколько процессоров , 430, . Интерфейс , 410, принимает входные данные (например, данные датчиков или системные данные), отправляет выходные данные (например, инструкции), обрабатывает входные и / или выходные данные и / или выполняет другую подходящую операцию.Интерфейс , 410, может содержать аппаратное и / или программное обеспечение. В качестве примера интерфейс , 410, принимает информацию (например, информацию о температуре и / или давлении) об одном или нескольких компонентах холодильной системы 100 (например, через датчики).

Память (или блок памяти) 420 хранит информацию. Например, в памяти , 420, может храниться метод , 300, . Память , 420, может содержать один или несколько энергонезависимых, материальных, машиночитаемых и / или машиноисполняемых носителей данных.Примеры памяти 420 включают память компьютера (например, оперативное запоминающее устройство (RAM) или постоянное запоминающее устройство (ROM)), запоминающие устройства большой емкости (например, жесткий диск), съемные носители данных (например, компакт-диск). (CD) или цифровой видеодиск (DVD)), базу данных и / или сетевое хранилище (например, сервер) и / или другой машиночитаемый носитель.

Процессор , 430, может включать в себя любую подходящую комбинацию аппаратного и программного обеспечения, реализованную в одном или нескольких модулях, для выполнения инструкций и манипулирования данными для выполнения некоторых или всех описанных функций контроллера , 400, .В некоторых вариантах осуществления процессор , 430, может включать в себя, например, один или несколько компьютеров, один или несколько центральных процессоров (ЦП), один или несколько микропроцессоров, одно или несколько приложений, одну или несколько специализированных интегральных схем (ASIC), одну или несколько программируемых вентильных матриц (FPGA) и / или другую логику.

Хотя настоящее раскрытие включает в себя несколько вариантов осуществления, мириады изменений, вариаций, переделок, преобразований и модификаций могут быть предложены специалисту в данной области техники, и предполагается, что настоящее раскрытие охватывает такие изменения, вариации, переделки, преобразования и модификации. как подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения.

Бескомпрессорный солнечный холодильник — Сведения о патенте

I / We Claim,

1. БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК , содержащий:

четыре концентрических цилиндра, содержащие внутренний цилиндр, первый промежуточный цилиндр, второй промежуточный цилиндр и внешний цилиндр, расположенные в указанном порядке; при этом пространство внутри внутреннего цилиндра образует пространство для холодильного объема;

перфорированная труба, предназначенная для переноса охлаждающей жидкости, спирально намотанной в пространстве между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром;

слой абсорбирующего материала, расположенный между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром, при этом абсорбирующий материал абсорбирует хладагент из перфорированной трубы;

— осушитель, расположенный между вторым промежуточным цилиндром и внешним цилиндром для ускорения испарения; и

термостойкая нижняя пластина, прикрепленная к нижней части концентрического цилиндра.

2. БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК по п. 2, дополнительно содержащий узел опорного стержня, содержащий уплотнительную пластину, опорный стержень и отсек, при этом уплотнительная пластина идеально закрепляется на верхней части внутреннего цилиндра для предотвращения воздействия на холодильный объем внешняя среда.

3. БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК по п.2, в котором отделение действует как держатель для хранения предметов, которые необходимо охлаждать.

4. Устройство по п.2, в котором опорный стержень поддерживает другие компоненты на своем корпусе.

5. Способ, система и устройство, обеспечивающие одну или несколько функций, как описано в параграфах данной спецификации.

Дата: 08-10-2014 Подпись

, тег SPECI: FORM 2

ПАТЕНТНЫЙ АКТ 1970

(39 1970 г.)

и

ПАТЕНТНЫЕ ПРАВИЛА, 2003 г.

ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ

(см. Раздел 10 и правило 13)

НАЗВАНИЕ

БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК

ЗАЯВИТЕЛЬ (И)

Технологический институт Сиддаганги

Учреждение Образовательного общества Шри Сиддаганга,

B.H Road, Tumkur — 572 103,

Karnataka, India

Следующая спецификация описывает и устанавливает природу этого изобретения и способ его реализации:

ОПИСАНИЕ

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Варианты осуществления настоящего раскрытия относятся, в основном, к солнечному холодильнику и, в частности, к БЕСКОМПРЕССОРНОМУ СОЛНЕЧНОМУ ХОЛОДИЛЬНИКУ .

СВЯЗАННЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Охлаждение выполняется для замедления активности бактерий (которые содержатся во всей пище), чтобы сохранить пищу в течение длительного периода.Холодильник состоит из теплоизолированного отсека и теплового насоса (механического, электронного или химического), который работает на электричестве и передает тепло из внутренней части холодильника во внешнюю среду, так что внутренняя часть холодильника охлаждается до температуры ниже температура окружающей среды в помещении. Возможно, недостатком обычных холодильников является то, что они не вредны для окружающей среды и опасны, если не утилизируются должным образом. Холодильник содержит хладагент, который может нанести вред окружающей среде из-за содержания хлорфторуглерода (CFC), который предположительно является причиной истощения озонового слоя земли.

Фреон (вредный загрязняющий газ) может использоваться в холодильниках, что вызывает глобальное потепление. Компрессор, используемый в системе охлаждения, очень тяжелый, шумный и потребляет больше энергии. Поскольку в развивающихся странах электроснабжение ненадежно, нам нужно искать другие методы работы для охлаждения.

[0003] Холодильники, работающие на солнечных батареях, позволяют обойти проблемы энергопотребления, связанные с традиционными холодильниками. Система охлаждения на солнечных батареях просто использует фотоэлектрические элементы вместо угля или ядерной энергии для выработки электроэнергии.Поскольку он использует возобновляемые источники энергии, проблемы с энергопотреблением можно решить, но поскольку используются очень ядовитые хладагенты, такие как аммиак, существует опасность утечки. Другими недостатками холодильников, работающих на солнечной энергии, являются очень высокая начальная стоимость и очень тяжелые и шумные компрессоры.

КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

[0004] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКомпрессорный СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит четыре концентрических цилиндра, которые включают в себя внутренний цилиндр, первый промежуточный цилиндр, второй промежуточный цилиндр и внешний цилиндр, расположенные в том порядке, в котором пространство внутри внутреннего цилиндра образуется пространство для объема охлаждения.

[0005] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит перфорированную трубу, сконфигурированную для переноса хладагента, которая спирально намотана в пространстве между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром.

[0006] Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит слой абсорбирующего материала, расположенный между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром, при этом абсорбирующий материал абсорбирует хладагент из перфорированной трубы.

[0007] В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит осушитель, расположенный между вторым промежуточным цилиндром и внешним цилиндром для ускорения испарения.

[0008] Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит термостойкую нижнюю пластину, герметично соединенную с нижней частью концентрического цилиндра.

[0009] Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК дополнительно содержит узел опорного стержня, включающий уплотнительную пластину, опорный стержень и отсек, при этом уплотнительная пластина идеально закрепляется на верхней части внутреннего цилиндра. Чтобы предотвратить попадание холодильного объема в окружающую среду, отсек действует как держатель для хранения предметов, которые необходимо охлаждать, а опорный стержень поддерживает другие компоненты на своем корпусе.Узел опорного стержня размещается внутри холодильной камеры.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] На фиг.1 показано поперечное сечение модели БЕСКомпрессорного солнечного холодильника в одном варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 показан внутренний цилиндр и его части в одном варианте осуществления настоящего изобретения.

[0012] На фиг.3 показаны второй, третий и внешний цилиндры в модели холодильника в одном варианте осуществления настоящего изобретения.

[0013] На фиг.4 показан трехмерный вид модели БЕСКОМПРЕССОРНОГО СОЛНЕЧНОГО ХОЛОДИЛЬНИКА в одном варианте осуществления настоящего изобретения.

[0014] На фиг.5 показана психометрическая диаграмма.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0015] На фиг.1 показано поперечное сечение модели БЕСКОМПРЕССОРНОГО СОЛНЕЧНОГО ХОЛОДИЛЬНИКА в одном варианте осуществления настоящего изобретения. На фигуре 1 изображены внутренний цилиндр (первый цилиндр) 105, второй цилиндр (первый промежуточный цилиндр) 110, третий цилиндр (второй промежуточный цилиндр) 115, внешний цилиндр (четвертый цилиндр) 120, опорный стержень 125, перфорированная труба 130, отсек 135, поглощающий материал 140, пустое пространство 145 и осушитель 150.

[0016] Как показано на фиг. 1, модель БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК состоит из четырех концентрических цилиндров, которые удерживают различные материалы. Термостойкая нижняя пластина прикреплена к нижней части концентрических цилиндров для предотвращения теплообмена. Четыре концентрических цилиндра содержат внутренний цилиндр 105, первый промежуточный цилиндр 110, второй промежуточный цилиндр 115 и внешний цилиндр 120, расположенные в указанном порядке, при этом пространство внутри внутреннего цилиндра 105 образует пространство для холодильного объема.

[0017] Внутренний цилиндр 105 вмещает съемный узел опорного стержня, который включает опорный стержень 125, отсек 135 на нижнем конце опорного стержня и уплотнительную пластину на верхнем конце опорного стержня, где каждый компонент снимается с сборка. Опорный стержень 125 поддерживает другие компоненты на своем корпусе. Отсек 135 действует как держатель для хранения предметов, которые необходимо охлаждать. Согласно одному аспекту настоящего изобретения опорный стержень может поддерживать только одно отделение внизу.Согласно другому аспекту, несколько отсеков могут быть размещены по длине поддерживающего стержня, чтобы предоставить больше места для размещения охлаждающих предметов. Отсек также можно отсоединить от опорной стойки. В отсеке могут храниться продукты, лекарства или любые другие предметы, которые необходимо охлаждать. Уплотнительная пластина в верхней части съемного опорного стержня может быть сконструирована таким образом, чтобы она идеально фиксировалась на верхней части внутреннего цилиндра, чтобы предотвратить попадание охлаждающего объема во внешнюю среду, чтобы поддерживать постоянную температуру в камере.Перфорированная труба 130, сконфигурированная для подачи хладагента (например, воды), может быть намотана по спирали в пространстве между внутренним цилиндром и вторым цилиндром.

[0018] Второй цилиндр 110 имеет отверстия по всему корпусу. Поглощающий материал 140 (почва, песок или шерсть) может быть помещен в пространство между внутренним цилиндром 105 и вторым цилиндром 110, и он остается влажным за счет хладагента в перфорированной трубе 130. Когда вода (или любой хладагент) во влажном состоянии почва (песок или шерсть) испаряется, она может поглощать тепло внутреннего цилиндра i.е., охлаждающий объем и, следовательно, поддерживает охлаждение внутренней камеры. Пары воды могут выходить из пространства между внутренним цилиндром и вторым цилиндром через отверстия во втором цилиндре.

[0019] Третий цилиндр 115 имеет отверстия по всему корпусу. Пространство между вторым цилиндром 110 и третьим цилиндром 115 может оставаться пустым, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха через него и, следовательно, способствовать испарению воды. Испаренная вода также может собираться в этом пространстве.

[0020] Внешний цилиндр 120 имеет отверстия по всему корпусу.Слой осушителя помещается в пространство между третьим цилиндром 115 и внешним цилиндром 120. Силиконовый гель может использоваться как осушитель. Он поглощает водяной пар между вторым и третьим цилиндрами и снижает RH (относительную влажность) в этом пространстве и, следовательно, ускоряет явление испарения.

На фиг.2 показан внутренний цилиндр и его части в одном варианте осуществления настоящего изобретения. Фигура включает внутренний цилиндр 210, внутренний цилиндр с нарезанной перфорированной трубой 220 и узел 230 опорных стержней.Узел 230 опорного стержня дополнительно содержит уплотняющую пластину 240, опорный стержень 250 и отсек 260. Согласно одному примеру модели БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК , внутренний цилиндр 210 может быть изготовлен из алюминия с внутренним диаметром, высотой и толщиной 18,3 см. 17,9 см и 1 мм соответственно. Согласно одному примеру внутренний цилиндр может иметь отверстия диаметром 3 мм, а внутренний диаметр и внешний диаметр раненой перфорированной трубы 220 могут составлять 2 мм и 4 мм соответственно.Внутренний цилиндр вмещает узел 230 опорного стержня, который состоит из уплотнительной пластины 240, опорного стержня 250 и отсека 260.

На фиг.3 показаны второй, третий и внешний цилиндры в модели холодильника в одном варианте осуществления настоящего изобретения. Согласно одному примеру второй цилиндр 310 может быть изготовлен из алюминия с внешним диаметром, высотой и толщиной 20,6 см, 21,3 см и 1 мм соответственно. Диаметр отверстий на поверхности может составлять 1 мм, а частота отверстий может составлять 4 на линию с 5 см между отверстиями.Согласно одному примеру второй цилиндр 320 может быть изготовлен из алюминия с внешним диаметром, высотой и толщиной 22,2 см, 23,8 см и 1 мм соответственно. Диаметр отверстий на поверхности может составлять 3 мм, а частота отверстий может составлять 4 на линию с 1,5 см между отверстиями. Согласно одному примеру внешний цилиндр 330 изготовлен из алюминия с внешним диаметром, высотой и толщиной 23,5 см, 25,8 см и 1 мм соответственно. Диаметр отверстий на поверхности может составлять 3 мм, а частота отверстий может составлять 4 на линию с 1.5 см между отверстиями.

[0023] На фиг.4 показан трехмерный вид модели БЕЗ КОМПРЕССОРНОГО СОЛНЕЧНОГО ХОЛОДИЛЬНИКА в одном варианте осуществления настоящего изобретения. Он состоит из концентрического цилиндра модели 410, узла опорного стержня 470 и БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК модели (модель концентрического цилиндра с узлом опорного стержня) 480. Концентрический цилиндр модели 410 дополнительно включает охлаждающий объем 420, абсорбирующий материал 430, пустое пространство 440 и осушитель ( е.г. силикагель) 450.

Холодильный объем 420, то есть объем внутри внутреннего цилиндра, обеспечивает размещение охлаждаемых предметов. Узел 470 опорного стержня функционально представляет 230 на фиг. 2. Поглощающий материал 430 (почва, шерсть или песок) помещается в пространство между внутренним цилиндром и вторым цилиндром, и он поддерживается влажным за счет циркуляции воды в перфорированной трубе, которая намотана вокруг внутренний цилиндр. Когда жидкость меняет свое состояние на пар, она поглощает тепло из окружающей среды, и, следовательно, температура окружающей среды снижается.Это называется испарительным охлаждением. Охлаждение испарением — это принцип, на котором работает БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК . Самый известный пример испарительного охлаждения — охлаждающий эффект, вызванный потоотделением кожи человека. В жарком и засушливом климате температура тела частично контролируется быстрым испарением пота с поверхности кожи. В холодном и влажном климате охлаждающий эффект меньше из-за высокого содержания влаги в окружающем воздухе.Таким образом, скорость охлаждения при испарении зависит от влажности воздуха. Принцип, лежащий в основе испарительного охлаждения, заключается в том, что вода должна иметь тепло, чтобы превратиться из жидкости в пар. Когда происходит испарение, окружающее тепло отбирается у воды, которая остается в жидком состоянии, что приводит к более холодной жидкости. Когда вода испаряется, из воздуха теряется энергия, что снижает температуру.

[0025] В модели БЕСКОМПРЕССОРНОГО СОЛНЕЧНОГО ХОЛОДИЛЬНИКА влажный материал (почва, песок или шерсть) может поглощать тепло из окружающей среды, и вода испаряется.Поскольку поглощающий материал прижимается к внутренней стенке цилиндра, тепло может отводиться от внутренней камеры в процессе испарения, сохраняя ее прохладной. Следовательно, температура внутренней камеры может снизиться. Испаренный водяной пар может выходить из пространства между внутренним цилиндром и вторым цилиндром через отверстия, предусмотренные на втором цилиндре, и собирается в пустом пространстве между вторым цилиндром и третьим цилиндром.

[0026] При работе с системами испарительного охлаждения важны две температуры.Первый — это температура сухого термометра, которая представляет собой температуру воздуха, измеряемую обычным термометром, находящимся в воздушном потоке. Второй — температура влажного термометра, это самая низкая температура, которая может быть достигнута только при испарении воды. При рассмотрении испарения воды в воздух температура по влажному термометру по сравнению с температурой воздуха по сухому термометру является мерой потенциала испарительного охлаждения. Температуру по сухому и влажному термометру можно использовать для расчета относительной влажности.Относительная влажность — это измерение водяного пара в воздухе в процентах от максимального количества водяного пара, которое воздух может удерживать при определенной температуре. Испарение происходит, когда относительная влажность ниже 100% и воздух начинает поглощать воду. Любой заданный объем воздуха может удерживать определенное количество водяного пара, и степень абсорбции будет зависеть от того количества, которое он уже удерживает. Воздух становится насыщенным, когда он больше не может удерживать воду.

[0027] Производительность испарительного охладителя может быть выражена следующим образом:

TLA = TDB ((TDB TWB) x E)

Где TLA = температура на выходе

TDB = Температура сухого термометра

TWB = Wet Bulb Temp

E = Эффективность испарительной среды.

Для температуры по сухому термометру 32,7 C и относительной влажности 20%, температура по влажному термометру, определенная из фихроматического графика, показанного на рисунке 5, может составлять 18 C. Пусть эффективность E испарительной среды составляет 80%. TLA температуры выходящего воздуха может быть задана как

TLA = 32,7 ((32,7 18) x 0,8)

= 20,94 21 ° C

21 ° C является теоретической температурой выходящего воздуха (охлаждения). Но практическая температура охлаждения может быть на 3-6 ° C больше теоретической. Следовательно, количество охлаждения, которое может быть достигнуто с использованием метода испарительного охлаждения, составляет 6-9 C i.е., температура выходящего воздуха может быть на 6-8 C ниже температуры по сухому термометру (температура внешней среды).

Факторами, влияющими на испарение, являются температура воздуха, площадь поверхности, движение воздуха и относительная влажность. Скорость испарения прямо пропорциональна температуре. При более высоких температурах у нас может быть высокая скорость испарения. При низкой температуре способность воздуха удерживать воду может уменьшиться. Следовательно, увеличивая внешнюю температуру, можно увеличить скорость испарения, тем самым увеличивая степень охлаждения.Еще один фактор, влияющий на испарение, — это движение воздуха. Когда вода испаряется с поверхности, она может снижать влажность воздуха, ближайшего к поверхности воды. Если этот влажный воздух остается в космосе, скорость испарения может начать замедляться с повышением влажности. С другой стороны, если влажный воздух у поверхности воды постоянно удаляется и заменяется более сухим воздухом, скорость испарения может увеличиваться. Площадь испаряющейся поверхности — еще один важный фактор, влияющий на скорость испарения.Чем больше площадь поверхности, с которой может испаряться вода, тем больше может быть испарение. Еще одним важным фактором, влияющим на скорость испарения, является относительная влажность. Скорость испарения обратно пропорциональна относительной влажности окружающего воздуха. Если окружающий воздух полностью насыщен, это может остановить дальнейшее испарение воды. Следовательно, охлаждение также прекращается. Поскольку влагопоглотители адсорбируют водяной пар из окружающей среды, относительная влажность окружающей среды может снижаться.Это ускоряет явление испарения. Следовательно, осушитель 450 может использоваться для увеличения скорости испарения за счет снижения относительной влажности.

[0029] Десикант представляет собой гигроскопичное вещество, которое вызывает или поддерживает состояние сухости (обезвоживания) в непосредственной близости от него. Обычно используемые предварительно расфасованные влагопоглотители представляют собой твердые вещества, абсорбирующие воду. Осушители для специальных целей могут быть в форме, отличной от твердой, и могут работать на основе других принципов, таких как химическое связывание молекул воды.Из-за их обычного использования для консервирования осушители являются химически стабильными или химически инертными, и был идентифицирован ряд полезных осушителей с этим свойством, которые широко используются. Наиболее распространенным осушителем может быть диоксид кремния, инертное, нетоксичное, нерастворимое в воде белое твердое вещество. Другие осушители могут включать активированный уголь, сульфат кальция, хлорид кальция и молекулярные сита (обычно цеолиты).

[0030] Одним из показателей эффективности адсорбента является отношение (или процент) воды, хранящейся в адсорбенте, по отношению к массе адсорбента.Другой мерой является остаточная относительная влажность воздуха или другой осушаемой жидкости. Эффективность любого влагопоглотителя зависит от температуры, относительной и абсолютной влажности. Полностью насыщенный воздух, то есть содержащий как можно больше воды, имеет относительную влажность 100 процентов, в то время как воздух, в котором содержится только половина водяного пара, который он может удерживать при определенной температуре, имеет относительную влажность 50 процентов.

[0031] В процессе работы осушитель гелевого типа улавливает и удерживает влагу.Молекулы воды могут прилипать к внутренним стенкам капилляров. Этот физический процесс называется адсорбцией молекул воды. Способность силикагеля поглощать влагу может определяться величиной эффективной площади поверхности в форме капилляров в теле осушителя. Когда силикагель адсорбирует максимальное содержание влаги и становится насыщенным, свойства силикагеля с точки зрения адсорбции влаги изменяются, и его способность адсорбировать может снижаться. Для восстановления адсорбционных свойств может использоваться солнечная энергия.Силикагель имеет очень высокую температуру плавления (1600 C). Но он также может потерять химически связанную воду и гигроскопические свойства при низкой температуре. Вся установка из уплотненного силикагеля может подвергаться воздействию солнечного света. Поскольку внешняя температура по сухому термометру выше, чем внутренняя температура, наружный воздух может удерживать больше влаги, и, следовательно, силикагель передает влагу наружному воздуху. После этого силикагель приобретает первоначальные свойства, процесс адсорбции продолжается.

[0032] Как и в СОЛНЕЧНОМ ХОЛОДИЛЬНИКЕ БЕЗ КОМПРЕССОРА , слой силикагеля помещается рядом со слоем испарительной среды для улучшения охлаждающего эффекта, аналогично более мощному слою осушителя (например.g., цеолит) рядом со слоем силикагеля, чтобы получить более быстрое охлаждение.

[0033] Поскольку БЕСКомпрессорный СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК нельзя использовать в ночное время, а также при очень влажной среде, расплав соли или горячей воды может циркулировать вокруг установки, чтобы холодильник работал и в этих ситуациях. .

[0034] Поскольку вода непрерывно циркулирует в перфорированной трубе, для устранения этой необходимости можно использовать датчики, чтобы вода циркулировала только при необходимости.

[0035] БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК может работать исключительно на солнечной энергии. Поскольку в нем не используются элементы преобразования солнечной энергии, стоимость холодильника невысока. Поскольку компрессор исключен, шум, вызываемый компрессором, также может быть устранен, и вес холодильника также может быть уменьшен, что делает устройство портативным. Поскольку здесь не используются вредные холодильники, БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК является экологически чистым.

[0036] Хотя выше были описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что они были представлены только в качестве примера, а не ограничения.Таким образом, широта и объем настоящего изобретения не должны ограничиваться каким-либо из описанных выше примерных вариантов осуществления, а должны определяться только в соответствии со следующей формулой изобретения и ее эквивалентами.

ПРЕТЕНЗИИ

I / We Claim,

1. БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК , содержащий:

четыре концентрических цилиндра, содержащие внутренний цилиндр, первый промежуточный цилиндр, второй промежуточный цилиндр и внешний цилиндр, расположенные в указанном порядке; при этом пространство внутри внутреннего цилиндра образует пространство для холодильного объема;

перфорированная труба, предназначенная для переноса охлаждающей жидкости, спирально намотанной в пространстве между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром;

слой абсорбирующего материала, расположенный между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром, при этом абсорбирующий материал абсорбирует хладагент из перфорированной трубы;

— осушитель, расположенный между вторым промежуточным цилиндром и внешним цилиндром для ускорения испарения; и

термостойкая нижняя пластина, прикрепленная к нижней части концентрического цилиндра.

2. БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК по п. 2, дополнительно содержащий узел опорного стержня, содержащий уплотнительную пластину, опорный стержень и отсек, при этом уплотнительная пластина идеально закрепляется на верхней части внутреннего цилиндра для предотвращения воздействия на холодильный объем внешняя среда.

3. БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК по п.2, в котором отделение действует как держатель для хранения предметов, которые необходимо охлаждать.

4. Устройство по п.2, в котором опорный стержень поддерживает другие компоненты на своем корпусе.

5. Способ, система и устройство, обеспечивающие одну или несколько функций, как описано в параграфах данной спецификации.

Дата: 08-10-2014 Подпись

РЕФЕРАТ

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКомпрессорный СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит четыре концентрических цилиндра, которые включают внутренний цилиндр, первый промежуточный цилиндр, второй промежуточный цилиндр и внешний цилиндр. расположены в том порядке, в котором пространство внутри внутреннего цилиндра образует пространство для холодильного объема.Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит перфорированную трубу, сконфигурированную для подачи хладагента, которая закручена по спирали в пространстве между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения БЕЗ КОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит слой абсорбирующего материала, расположенный между внутренним цилиндром и первым промежуточным цилиндром, причем абсорбирующий материал абсорбирует хладагент из перфорированной трубы.В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит влагопоглотитель, расположенный между вторым промежуточным цилиндром и внешним цилиндром для ускорения испарения. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит термостойкую нижнюю пластину, приваренную к нижней части концентрического цилиндра. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения БЕСКОМПРЕССОРНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК содержит узел опорного стержня, включающий уплотнительную пластину, опорный стержень и отсек, при этом уплотнительная пластина идеально закрепляется на верхней части внутреннего цилиндра для предотвращения воздействия на холодильный объем Во внешней среде отсек действует как держатель для хранения предметов, которые необходимо охлаждать, а опорный стержень поддерживает другие компоненты на своем корпусе.Узел опорного стержня размещается внутри холодильной камеры.

10 лучших холодильников без компрессора в 2021 году. Согласно тысячам обзоров

Как купить лучший холодильник без компрессора?

Вы нервничаете, думая о покупке лучшего холодильника без компрессора? Сомнения продолжают закрадываться в вашу голову? Мы понимаем это, потому что мы уже прошли весь процесс исследования лучшего холодильника без компрессора, поэтому мы составили полный список лучших холодильников без компрессора, доступных на текущем рынке.Мы также составили список вопросов, которые, вероятно, возникают у вас самих.

Study Droid сделал все, что в наших силах, с нашими мыслями и рекомендациями, но по-прежнему крайне важно, чтобы вы самостоятельно провели тщательное исследование в поисках лучшего холодильника без компрессора, который вы думаете о покупке. Ваши вопросы могут включать следующее:

1. Стоит ли покупать лучший безкомпрессорный холодильник?
2. Какие преимущества дает покупка лучшего холодильника без компрессора?
3. Какие факторы следует учитывать при покупке эффективного холодильника без компрессора?
4. Почему так важно инвестировать в любой лучший безкомпрессорный холодильник, не говоря уже о самом лучшем?
5. Какие из холодильников без компрессора подходят на текущем рынке?
6. Где можно найти подобную информацию о Best Compressorless Холодильниках?
7. Мы убеждены, что у вас, вероятно, будет гораздо больше вопросов, чем просто эти, относительно лучшего холодильника без компрессора, и единственный реальный способ удовлетворить ваши потребности в знаниях — это получить информацию из как можно большего количества авторитетных интернет-источников.

Потенциальные источники могут включать в себя руководства по покупке холодильника без компрессора, рейтинговые веб-сайты, отзывы из уст в уста, онлайн-форумы и обзоры продуктов. Тщательное и внимательное исследование имеет решающее значение, чтобы убедиться, что вы получите лучший холодильник без компрессора. Убедитесь, что вы используете только заслуживающие доверия и заслуживающие доверия веб-сайты и источники.

Study Droid предоставляет руководство по покупке лучшего холодильника без компрессора, и информация полностью объективна и достоверна.Для корректуры собранной информации мы используем как искусственный интеллект, так и большие данные. Как мы создали это руководство по покупке? Мы сделали это, используя специально созданный набор алгоритмов, который позволяет нам составить список лучших холодильников без компрессора, доступных в настоящее время на рынке.

Эта технология, которую мы используем для составления нашего списка, зависит от множества факторов, включая, помимо прочего, следующие:

• Ценность бренда: Каждая марка холодильника без компрессора имеет свою собственную ценность.Большинство брендов предлагают своего рода уникальное торговое предложение, которое должно предложить нечто иное, чем их конкуренты.
• Особенности: Какие навороты важны для лучшего холодильника без компрессора?
• Технические характеристики: Можно измерить их мощность.
Ценность продукта
• : Это просто то, сколько денег вы получите от своего лучшего холодильника без компрессора.
• Оценки покупателей: Объективная оценка «Лучший бескомпрессорный холодильник».
• Отзывы клиентов: эти параграфы, тесно связанные с рейтингами, дают вам из первых рук и подробную информацию от реальных пользователей об их лучшем холодильнике без компрессора.
Качество продукции
• : Вы не всегда получаете то, за что платите, с лучшим холодильным устройством без компрессора, иногда меньше, а иногда больше.
Надежность продукта
• : Насколько прочен и долговечен лучший безкомпрессорный холодильник, должно указывать на то, как долго он проработает для вас.

Study Droid всегда помнит, что поддержание актуальности информации о лучших холодильниках без компрессора является главным приоритетом, поэтому мы постоянно обновляем наши веб-сайты.Узнайте больше о нас из онлайн-источников.

Если вы считаете, что все, что мы представляем здесь относительно Best Compressorless Refrigerator, не имеет отношения к делу, неверно, вводит в заблуждение или ошибочно, то сообщите нам об этом как можно скорее! Мы все время здесь для вас. Свяжитесь с нами здесь. Или вы можете прочитать о нас больше, чтобы увидеть наше видение.

4 лучших варианта автономных холодильников (и их выбор)

Холодильники — это холодильники, верно? Однако для людей, живущих вне сети, выбор холодильника, который подходит для их ситуации, — серьезная задача, которую нельзя упускать из виду.

Вы должны сбалансировать начальные затраты с эффективностью, надежностью и источником энергии.

Меньше всего вам нужен холодильник, полный продуктов, испорченных из-за того, что вы не выработали достаточно энергии на неделю.

Мы рассмотрим некоторые из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при сравнении различных автономных холодильников, и объясним затраты и преимущества популярных следующих 4-х самых популярных автономных холодильных решений:

• Холодильники на солнечных батареях
• Термоэлектрические охладители
• Холодильники на пропане
• Ящики для льда

** Примечание ** Если вы хотите приобрести автономные холодильники, ознакомьтесь с нашими подробными руководствами по закупкам ниже :

1.Лучшие пропановые холодильники 2020 года [Обзор и руководство по покупке]
2. Лучшие автономные солнечные холодильники в 2020 году
3. Обзор и тестирование лучших термоэлектрических охладителей [Руководство по покупке]