Принцип работы газовых холодильников

Альтернатива газовым самоделкам

Смысл собирать самодельный газовый холодильник отсутствует (за исключением научного интереса) по той причине, что старых фабричных агрегатов такой конструкции фактически не имеется в бытовом исполнении. Холодильное оборудование, функционирующее на газу с абсорбером отечественного производства – это, в большей части, установки промышленного образца, тяжеловесные и крупногабаритные, которые заранее оснащены газовым оборудованием многокомпонентного исполнения.

Исходя из указанного, более привлекательной с точки зрения функциональности, является альтернатива холодильников-самоделок на газу – современные компактные и мобильные системы из категории термоконтейнеров и сходных устройств. Любой прибор из этой категории полностью аннулирует необходимость в холоде, которая наблюдается у поклонников «дикого» отдыха.

Стоимость таких агрегатов сравнительно небольшая, так как, к примеру, приобретение холодильника Comfort будет в несколько раз выгоднее, чем обновление абсорбционной системы старого образца. Кроме цены, современные компактные холодильные аппараты имеют фактически идентичные технические характеристики, в сравнении с переделкой «Садко» и его аналогов, а диапазон температур более значительный (до -18 ̊С).

Также возможно приобрести действительно функционирующий на пропане промышленный холодильный аппарат зарубежного изготовления, как пример – универсальный немецкий агрегат Waeco-Dometic Combicool. Конструкция компактного холодильника позволяет поддерживать рабочую температуру в камерах при возможности выбора одного из трех различных источников питания, в том числе – газового баллона.

Видео: газовый автохолодильник Dometic Combicool

Газовый автохолодильник Dometic Combicool ACX 35 л, 12/220В/газ, 30мбар)

Watch this video on YouTube
Watch this video on YouTube

Самостоятельная сборка

Относительно простой вариацией сборки холодильника на газу выступает переделка уже израсходовавшего собственный ресурс абсорбционного агрегата. Чтобы собрать газовый холодильник достаточно переработать оборудование «Морозко» или «Садко», исключив из их конструкции присутствующие в системе электронагреватели. На место снятых элементов необходимо установить газовые подогреватели, внедрив их в систему пропановую горелку и теплообменник.

Температурные показатели в морозильной камере во время функционирования агрегата на полную мощность будут -0…-12 ̊С. Но, при этом есть один большой минус абсорбционных холодильников – процесс набора температуры отнимает фактически в два раза больше времени, чем у стандартных электрических.

Электронагревательные элементы расположены у «Садко» на сифонной трубке. Такой элемент – сифон, закреплен внизу около задней стенки агрегата. Зона сифона прикрыта кожухом из металла, под ним присутствует слой минеральной ваты, которая выступает в форме теплоизолятора. Алгоритм переделывания холодильника «Садко» следующий:

• демонтаж кожуха защиты с задней стенки агрегата;
• изъятие теплоизоляционного материала (минеральной ваты);
• снятие нагревательных элементов с сифонной трубки.

Требуется принимать во внимание, что собственноручная доработка предполагает некоторые риски – так как система абсорбционного агрегата наполнена аммиаком и водородом под давлением в две атмосферы. Демонтаж с недостаточной аккуратностью может стать причиной разгерметизации системы, что несет опасность для здоровья

Требуется производить все манипуляции с повышенной осторожностью. После демонтажа необходимо поставить систему нагрева, функционирующую за счет пропана – в зоне сифонной трубки крепится модуль, который будет выполнять нагрев за счет сжигания газа

Для этой цели допустимо использовать толстую медную трубку внутри которой будет зафиксирована газовая горелка. Также требуется обязательно организовать защиту от перегревов, так как рабочий диапазон сифона от холодильника «Садко» представлен +50…+175 ̊С. То есть, требуется создать схему включения и отключения газовой подачи во время нагрева

После демонтажа необходимо поставить систему нагрева, функционирующую за счет пропана – в зоне сифонной трубки крепится модуль, который будет выполнять нагрев за счет сжигания газа. Для этой цели допустимо использовать толстую медную трубку внутри которой будет зафиксирована газовая горелка. Также требуется обязательно организовать защиту от перегревов, так как рабочий диапазон сифона от холодильника «Садко» представлен +50…+175 ̊С. То есть, требуется создать схему включения и отключения газовой подачи во время нагрева.

Чтобы предотвратить перегрев применяют терморегулятор от холодильного агрегата серии Т-120, но этот прибор способен регулировать функционирование нагревателей при условии температурных показателей испарителя, а газовая горелка – другая система. Когда холодильник на пропане собирается с планами на продолжительную эксплуатацию, автоматику требуется делать капитальную. Для этого необходим контроль не только разогрева теплообменника, но и регуляция пламя и давление газа. Также, не следует забывать про систему запала.

Принцип работы инверторного компрессора

После того, как термодатчик передает сигнал, происходит запуск двигателя. Под воздействием фреона начинает работать инверторный компрессор. Когда температура достигнет необходимых показателей, датчик дает сигнал, чтобы мотор прекратил работу. Однако двигатель только начинает снижать скорость и напряженность, полностью никогда не останавливается. В результате хладагент циркулирует медленнее, но система охлаждает все также. Температура в камерах сохраняется на прежнем уровне, не увеличивается и не уменьшается. 

Когда дверцу открывают, часть холодного воздуха выходит, термодатчик посылает двигателю сигнал, что температура необходимым значениям не соответствует. Чтобы ее восстановить, компрессор лишь увеличивает количество оборотов. работает постоянно с различной мощностью, которая зависит от сигнала, посылаемого датчиком. Такие устройства применены в приборах бренда Bosch премиум-класса, которые отличаются продолжительным сроком службы.  

Как работает холодильников на газу

Во время работы в устройстве образуется конденсат. Об этом производители позаботились, и отвели специальный слив в отверстие, которое уходит в заднюю крышку. Это позволяет не размораживать агрегат в течение 2-3 недель. Помимо основной камеры имеется морозильная.

Внутри агрегата установлен тэн. Он может может обеспечить работу от электросети. Внизу расположен штуцер для подключения к газовому баллону. Теплообмен происходит за счет решетки, которую видно сзади.

Агрегат работает от подключенного к нему баллона с пропаном. В среднем, одного баллона хватает на месяц использования. Внешне такие модели схожи с обыкновенными холодильниками. Кроме того, они поддерживают такую же температуру, равную от +2 до + 4 градуса в холодильном отделении и от -15 до -5 градусов в морозильном. 

Суть охлаждения заключается в подогреве смеси из аммиака и воды, который происходит за счет горения газа.

Распространенной считается модель абсорбционного типа. В качестве хладагента используется аммиак, а поглощающим материалом является вода. Работает таким образом, что газ подогревает водно-аммиачную смесь до кипения.

Температура кипения аммиака ниже температуры кипения воды. Это приводит к процессу выпаривания концентрированных паров аммиака, они проходят теплообменный аппарат, конденсатор и испаритель. Выйдя из испарителя, пары встречаются с абсорбентом и охлаждаются. Циркуляция раствора происходит в непрерывном режиме.

Конструктивные элементы:

• Генератор;
• Нагреватель;
• Конденсатор;
• Испаритель;
• Поглотитель.

Особенности:

• Температурный режим не отличается от электрических моделей;
• Функционирует и от баллона с газом, и от электросети;
• Конструкция не предполагает наличие запорных вентилей и движущихся частей.

Газовые холодильные камеры безопасны, надежны и долговечны. Малые габариты автомобильного холодильника обеспечивают его удобство при транспортировке и экономию места в машине.

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.

Как перевести газовую плиту на балонный газ

В целом настройка газовой плиты под балонный газ не сложная, чтобы грамотно приспособить плиту необходимо всего лишь поменять жиклеры подачи газа в горелки. Это легко выполнить своими руками, не нанимая для этого специалистов.

Подача газа в горелку осуществляется при помощи специального отверстия в жиклере, который является неотъемлемой частью любой газовой плиты. Отверстие может быть разного диаметра, в зависимости от давления в системе газоснабжения. Конечно же, давление в центральных газовых магистралях заметно выше, чем в обычном газовом баллоне, соответственно и диаметр отверстия в жиклере должен быть меньшим.

Часто в комплекте с газовой плитой производитель прилагает и набор жиклеров, предназначенных для разного вида газовых смесей – природный газ, пропан-бутан и т.д. Но если их не оказалось или плита покупалась давно, ничего страшного, нужные жиклеры можно купить в магазине.

Выбираем жиклер под балонный газ

Жиклеры (другие названия: форсунки, инжекторы, сопла и т.д.) для газовых плит не являются дефицитом, их можно купить в специализированных торговых точках – рынки, магазины. По виду жиклер похож на обычный болт с нанесенной резьбой, однако в отличии от последнего в центре имеет отверстие, через которое, собственно, и проходит газ. Как мы уже говорили ранее, отверстие может быть разного диаметра, и обычно его значение выбито на торце изделия.

Прежде чем покупать жиклер, следует определить, какой диаметр нужен. Это важный момент, поскольку неправильно выбранные жиклеры не позволит плите нормально работать, а то и вовсе сделает это невозможным.

Понять, что плита после замены жиклеров работает правильно, не сложно:

пламя должно гореть без шипения, без желтых примесей и красных языков;

при зажигании конфорки не допустимы хлопки, пламя не должно внезапно гаснуть.

Необходимый диаметр отверстия жиклера указан в инструкции к газовой плите, если инструкция потерялась, то сведения о вашей плите и руководство к ней легко найти в интернете.

Категорически не рекомендуем самостоятельно менять диаметр отверстия жиклера путем зачеканки или высверливания – новые жиклеры не дорогие, а «доработка» в домашних условиях может плачевно сказаться при эксплуатации плиты.

Какие необходимы инструменты

Для настройки газовой плиты под балонный газ и последующему ее подключению к газовой емкости, потребуются следующие инструменты:

в первую очередь, новые жиклеры;  

ключи на 7 мм, гаечные или рожковые;

отвертки;

новый гибкий шланг, длиною 1,5 метра или более. Послужит для подключения плиты к газовому баллону;

уплотнитель и газовый редуктор с выходным давлением 30 mBar.

Газовые холодильники для авто

Кроме бытового использования, газовый холодильник возможно использовать для авто, что повышает комфорт рабочей поездки или путешествия на большие расстояния. Присутствует большое разнообразие автомобильных газовых холодильников, которые работают бесшумно, что делает их самым привлекательным вариантом, в сравнении с другими конфигурациями автомобильного холодильного оборудования.

Автомобильный холодильник не способен функционировать в полноценном режиме, как бытовой, а момент достижения самых низких температур происходит замедленно. Также, из-за малогабаритности, в него помещается гораздо меньше продуктов. Но, средняя стоимость такого оборудования для авто – 250 долларов. Распространенные бренды:

• Vitrifrigo;
• EZETIL;
• Dometic.

Таким холодильным оборудованием возможно пользоваться не только в качестве авто холодильника, но также и в других условиях. Тем не менее, требуется помнить, что газовое оборудование нуждается в тщательном изучении инструкции по эксплуатации устройства.

Практические советы по отоплению на пропане

Так как установка и обслуживание отопления пропаном в баллонах имеет ряд специфических моментов – рекомендуется придерживаться рекомендаций. Основной из них является постоянный контроль за наличием газа в емкостях. Для этого необходимо предварительно рассчитать средний расход одного баллона на количество дней. При этом следует помнить, показатель преломления напрямую зависит от температуры на улице.

Для оптимизации системы с котлом на пропане можно использовать комбинированный метод – установить газовые конвекторы. Они монтируются в небольших отдаленных помещениях, чаще всего хозяйственного назначения. Это позволит сэкономить на монтаже трубопроводов и расходе энергоносителя. Такая схема чаще всего применяется при организации отопления гаража пропаном.

Помимо этого необходимо следовать таким правилам:

• Для баллонного отопления пропаном рекомендуется использовать емкости с максимальным объемом – 50 л;
• Оптимальное количество одновременно баллонов – 2-3 шт. При этом столько же должно быть в запасе;
• Установку оборудования для системы отопления на пропане нужно доверять только специалистам. Даже небольшие нарушения во время монтажа могут привести к опасным ситуациям.

Что происходит в каждом секторе

Бойлер

Первая фаза газового холодильника — это бойлер, которому требуется источник тепла для подогрева воды и смеси аммиака внутри. Природный газ, пропан, бутан или керосин запускают горелку, а электричество — нагревательный элемент. Поскольку аммиак кипит при более низкой температуре, чем вода, большая часть аммиака переходит в газообразное состояние, которое переходит к следующему этапу в процессе. Тем временем вода и небольшое количество аммиака, все еще находящегося в жидком состоянии, стекают обратно в бойлер.

Конденсатор

Пары аммиака поступают в конденсатор, оснащенный ребрами и змеевиками, которые помогают охлаждать пары. Поскольку аммиак потерял всю воду, с которой он был смешан в бойлере, оставшееся соединение представляет собой сухой чистый аммиак. Ребра охлаждения отводят тепло от паров аммиака, без которого он переходит обратно в жидкое состояние. Далее жидкий аммиак двигается к испарителю.

Испаритель

Тем, кто хочет купить холодильник на газу, следует знать, что испарение в них используется как основа процесса охлаждения. Так внутреннюю часть газового холодильника и его содержимое остаются холодными. Когда жидкий аммиак перемещается из конденсатора в испаритель, он смешивается с водородом, выделяемым в другой части охлаждения. Газообразный водород быстро вступает в реакцию с жидким аммиаком, заставляя его испаряться и становиться очень холодным. Этот холодный аммиак — это то, что вытягивает тепло из холодильной камеры, охлаждая его содержимое. Остывая, аммиак снова возвращается в жидкое состояние.

Абсорбер

Из-за силы тяжести слабый раствор аммиака и водорода попадает в абсорбер (поглотитель). Внутри абсорбера находится вода, оставшаяся от кипения, и сильный раствор аммиака. Сильный раствор поглощает более слабый аммиак, в результате чего выделяется газообразный водород, который поднимается обратно к испарителю. Оставшиеся вода и аммиак возвращаются в бойлер, чтобы начать цикл охлаждения сначала.