Как сделать кондиционер своими руками для дома или автомобиля

Может ли самодельный воздухоохладитель стать альтернативой современной сплит-системе? Ведь холодильные машины, создающие комфортный микроклимат в доме, вместе с установкой большие деньги и цена доступны далеко не всем. Поэтому домашние умельцы-умельцы стараются решить проблему дешево и качественно, изобретая всевозможные охлаждающие устройства. Наша цель — рассмотреть все варианты дизайна, выбрать наиболее выгодный и рассказать, как сделать из рук рабочий кондиционер для дома или автомобиля. А чтобы оценить сложность задачи, предлагаем сначала разобрать …

Принцип работы бытовой сплит-системы

Кондиционер — это сложный бытовой прибор, который работает, передавая тепло из одного места в другое: летом из квартиры на улицу, а зимой из окружающей среды в дом. Для передачи тепла используется интересное вещество — фреон, который может закипать и превращаться в газ при отрицательных температурах.

Для справки. Хладон, циркулирующий в контурах холодильных машин, называется хладагентом или рабочим телом. Ключевым моментом является его испарение и конденсация, во время которых тепловая энергия надлежащим образом поглощается и выделяется в больших количествах.

Обычные устройства состоят из 2 блоков — наружного блока и внутреннего блока.

Домашняя сплит-система работает по циклическому алгоритму:

1. Сначала хладагент в жидкой форме поступает в теплообменник внутреннего блока кондиционера (испарителя), который обдувается центробежным вентилятором. Здесь испаряется фреон, который охлаждает воздушный поток в помещении.
2. Затем газ проходит по медной трубе к компрессору, который повышает его давление до определенного значения. Цель состоит в том, чтобы заставить рабочую среду конденсироваться снаружи, где температура воздуха даже выше, чем в помещении.
3. После компрессора газообразный фреон проходит через охладитель наружного блока (конденсатор). Большой осевой вентилятор прогоняет воздушный поток через свои ребра, и хладагент возвращается в жидкую фазу, отводя тепло из помещения наружу.
4. На последнем этапе давление жидкой рабочей среды снижается путем пропускания через расширительный клапан (дроссельную заслонку). Теперь фреон снова готов поглощать тепло и перемещается во внутренний блок, цикл повторяется снова.

Принципиальная схема заводского кондиционера

Внимание. В процессе эксплуатации на обоих теплообменниках образуется много конденсата, который необходимо отводить наружу или в канализацию. Чтобы сплит-система переключилась на отопление дома, фреон активируется в обратном направлении и радиаторы функционально инвертируются.

Электронный блок управления (ЭБУ), который получает сигналы от различных датчиков, отвечает за поддержание температуры воздуха в помещении и давления хладагента в системе. По такому же принципу работает автомобильный кондиционер, испаритель встроен в систему вентиляции салона, а конденсатор установлен рядом с обычным радиатором системы охлаждения.

Теперь вы понимаете, что сделать кондиционер испарительного типа в домашних условиях не так просто, как может показаться. В случае с автомобилем все еще сложнее; надо быть мастером в изготовлении холодильников. В качестве примера предлагаем посмотреть видео, где такой специалист установил домашнюю сплит-систему на свой автомобиль:

Далее разберем конструкции кондиционеров, изобретенные мастерами, и назначим им наиболее функциональные устройства, которые можно рекомендовать к производству.

Простой самодельный кондиционер

Принцип работы таких кулеров заключается в продувке внутреннего воздуха через предметы с отрицательной температурой. Для этого обычно используются аккумуляторы льда или холода в специальных сумках, используемых для перевозки продуктов летом.

Источники охлаждения размещены внутри закрытого бокса, а в его стенку встроен осевой вентилятор. С другой стороны сделано отверстие для выхода охлажденного воздуха. Что не используется при изготовлении корпуса:

• старый автомобильный холодильник с утепленными стенками;
• большие пластиковые бутылки на 5 литров и более воды;
• картонные или пластиковые коробки с крышками;
• пластиковые канистры.

Самая простая конструкция кулера выглядит следующим образом

Внимание. Воздух подается любым маленьким вентилятором, например компьютерным кулером.

Этот мини-кондиционер также подходит для охлаждения автосалона, необходимо только правильно подключить нагнетатель воздуха к бортовой электросети и заранее иметь необходимое количество льда.

Преимущества и недостатки конструкции

Примечательно, что такие устройства действительно направляют в комнаты поток холодного воздуха. Кроме того, простые добавки фактически изготавливаются из подручных материалов и их цена стремится к нулю. Лучше всего потратить на осевой вентилятор, если в доме никого нет.

Монтаж и подключение устройства в автомобиле

К сожалению, недостатки перевешивают все достоинства холодильника:

1. Сколько бы льда вы ни положили в камеру, на жаре он долго не протянет, поэтому вам придется постоянно замораживать свежую воду.
2. Пока вы охлаждаете одну комнату, следующую комнату нагревает холодильник, в котором производится лед. Кроме того, увеличивается потребление энергии.
3. Срок службы устройства в машине зависит от количества льда, которое вы привезете с собой.
4. Воздух, протекающий через лед, частично увлажняется. Через короткое время комната пропитается влагой, и вы почувствуете себя хуже, чем в случае жары.

Кончик. Избыточной влажности можно избежать, если вместо льда использовать аккумуляторы льда, которые не тают и не превращаются в воду. Другая бытовая техника используется для контроля и поддержания оптимального уровня влажности.

Выводы. Вышеописанные кондиционеры, сделанные своими руками, можно считать эффективными. Они могут помочь в безвыходной ситуации, но управлять холодильником — довольно муторно.

Типы аккумуляторов холода

На сколько хватит льда в камере

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посчитаем, сколько холода выделяется из 1 кг льда при нагревании от точки замерзания -6 ° C до + 20 ° C. Для этого мы используем формулу для расчета тепла как функции теплоемкости.

Нам нужно выполнить четыре шага:

1. Рассчитайте выделение холода от тающего льда: Q = 1 кг x 2,06 кДж / кг ° C x (0 ° C — 6 ° C) = -12,36 кДж.
2. Контрольное значение энергии, выделяющейся при таянии льда, составляет 335 кДж.
3. Давайте посчитаем, сколько холодной воды будет перенесено при нагреве: Q = 1 кг x 4,187 кДж / кг ° C x (0 ° C — 20 ° C) = -83,74 кДж.
4. Сложите результаты и получите -431,1 кДж или 119,75 Вт.

Внимание. Результаты расчета холода в физике тоже оказываются со знаком «минус», это логично.

Даже если заморозить лед до минус 15 ° C, от 1 кг вы вряд ли получите больше 150 ватт холода. Это означает, что для интенсивного охлаждения помещения размером 3 х 3 м при температуре выше 30 градусов вам нужно будет каждые 20-30 минут добавлять в домашний кондиционер 1 кг льда и такое же количество льда будет заморожено. На практике расход будет ниже, если нас устроит сносная температура воздуха — 25-28 ° C.

Как собрать охладитель воздуха

Мини-кондиционер для дома или автомобиля изготавливается следующим образом:

1. Вырежьте в боковой стенке бака отверстие, равное рабочему сечению вентилятора.
2. Прикрепите радиатор саморезами или установите винтами.
3. Сделайте второе отверстие для выхода охлажденного воздуха. Другой вариант — прикрепить гофрированную пластиковую трубку к горлышку бутылки или канистры. Теперь камера готова.

Кончик. С точки зрения обслуживания лучше всего использовать ящик со съемной крышкой, так как в него легче загружать лед или резервуары для хранения холода.

Все, что вам нужно сделать, это вставить и подключить свой импровизированный автоклиматор. Вы можете провести провода от радиатора к гнезду прикуривателя, в котором есть надежный предохранитель. Процесс изготовления и подключения подробно расписан на видео:

Водяная охлаждающая установка

Идея проста и одновременно эффективна: холодная вода через теплообменник с вентилятором прокачивается внутрь помещения. Когда температура составляет от 5 до 10 ° C, воздушный поток охлаждается, и в помещении становится прохладнее. Источник воды — колодец или скважина, а теплообменник — автомобильный радиатор или старый кондиционер.

Важный совет. В отличие от других бытовых приборов, водяной агрегат работает как радиатор и может не только охлаждать воздух в доме, но и нагревать его. Все зависит от температуры воды, подаваемой внутрь кулера.

Гениальное решение — поставить обогреватель и вентилятор в корпус вашего старого телевизора.

Система проточного охлаждения состоит из 3-х элементов:

• Сам теплообменник;
• погружной или погружной насос;
• изолированные трубы входа и выхода воды.

Изготовление водяного кондиционера

Порядок сборки устройства следующий:

1. Установите и закрепите радиатор автомобиля в удобном месте в комнате.
2. Проложите туда линии подачи и возврата. Для подключения к клеммам компонентов необходимо использовать переходники и зажимы.
3. Установите насос в колодец или скважину и подсоедините подающую трубу к теплообменнику.
4. Изолируйте участок подающей трубы, чтобы предотвратить преждевременный нагрев воды. Нет необходимости изолировать обратную трубу.

Вы можете приспособить радиатор отопителя автомобиля к радиатору

Чтобы сделать кондиционер для воды и успешно запустить его, необходимо решить две проблемы: куда слить воду и как регулировать скорость ее подачи. Предлагаем решить проблему сброса воды следующим образом:

• собрать его в накопительную емкость, из которой поливают огород;
• переносится в другую скважину, как это делает водо-водяной тепловой насос;
• организовать замкнутый циркуляционный контур с погруженным на дно колодца вторым теплообменником.

Вращение воды можно организовать по схеме теплового насоса.

Для информации. Не рекомендуется поливать посевы холодной водой. Следовательно, вы одним выстрелом убьете двух зайцев, если предварительно нагреете колодезную воду в кулере — воздухоохладителе.

Чтобы снизить КПД насоса, необходимо контролировать частоту вращения двигателя, что невозможно без преобразователя частоты (или инвертора), который будет стоить довольно дорого. Всевозможные автотрансформаторы и прочие ухищрения не подходят — поэтому просто «ставим» электродвигатель насосного агрегата. Без приобретения дорогостоящего оборудования проблема решается следующим образом:

• для колодцев глубиной до 10 м можно использовать циркуляционный насос для отопления соответствующей мощности;
• ограничить подачу воды в радиатор с помощью перепускного клапана, который сбрасывает часть воды обратно в колодец. Пример того, как работает кондиционер для воды, показан в другом видео:

Плюсы и минусы проточной системы

Кратко о плюсах:

• Кондиционер способен как обогревать, так и охлаждать комнату;
• Конструкция проста по сравнению с заводской сплит-системой;
• Даже если вам нужно купить насос и трубы, стоимость строительства невысока.

Мы уже перечислили некоторые недостатки и способы их устранения — сложности с регулированием подачи и проблема сброса воды. Есть еще один недостаток: систему нереально использовать в квартире (без источника холодной воды) или в машине по понятным причинам.

Для справки. Самый простой вариант холодильника можно приспособить к квартире. Это бытовой вентилятор, в котором змеевик из медной трубки, по которой течет вода, закреплен на решетке. Вопрос, откуда взять такую ​​холодную воду и сколько платить за нее по счетчику, если брать ее из-под крана.

Выводы. Самодельный кондиционер — радиатор на воде вполне реальная конструкция. При желании можно сделать достойный радиатор для частного дома при условии, что на участке есть колодец с грунтовыми водами приемлемой температуры.

Можно ли сделать кондиционер из старого холодильника

Совершенно утопическая идея. Все материалы, опубликованные в русскоязычном Интернете, описывают одно и то же видео, на котором мужчина пытается собрать морозильную камеру для грибов из двух холодильников. И результат этого действия неизвестен, потому что видеоматериал неполный. Представьте, как это должно выглядеть:

1. Оба теплообменника аккуратно вырезаны из холодильника, не отключая от компрессора, иначе фреон выйдет наружу и за доливку придется платить.
2. Компрессор и конденсатор выносятся за пределы помещения, а испаритель (бывший морозильник) устанавливается в помещении. К нему необходимо прикрепить вентилятор для обдува воздуха.
3. Встроенный датчик и блок управления, настроенный на температуру отключения компрессора 3-6 ° C, необходимо выбросить и заменить другими компонентами, подключив блоки через реле. В противном случае компрессор никогда не остановится и выйдет из строя через 100-200 часов непрерывной работы.

Организация охлаждения помещения двумя встроенными в стену холодильниками. Результаты неизвестны.

Отложим в сторону все технические тонкости (другой режим работы, другая марка фреона и т. д.) И представим, что вам удалось собрать эту микросхему. Максимальная холодопроизводительность таких агрегатов не превышает 400 Вт или 0,4 кВт. Примерные расчеты показывают, что этого достаточно для комнаты площадью 4 м². Теоретически это меньше, чем на практике.

Выводы. Если вы один из уважаемых энтузиастов и экспериментаторов, можете попробовать сделать кондиционер из холодильника. Но вы потратите гораздо больше работы, чем простудитесь.

Охлаждение с помощью элементов Пельтье

Использование этих деталей для сборки самодельного кондиционера — вопрос спорный. Все дело в энергопотреблении элементов Пельтье (или термоэлектрических преобразователей), которое несопоставимо с количеством производимого холода. Внешне они выглядят как пластины с двумя проводниками, при подключении электричества одна поверхность элемента излучает тепло, а другая — холод.

Именно этим занимаются домашние мастера и автолюбители:

1. Они покупают от 4 до 8 элементов Пельтье и устанавливают их в горячем состоянии на алюминиевый радиатор с ребрами.
2. Этот радиатор установлен таким образом, что он охлаждается наружным воздухом.
3. Компьютерный кулер подключается к холодной стороне преобразователей, так что он снабжает пластину комнатным воздухом.

Схема воздушного охлаждения преобразователя Пельтье

Внимание. Для лучшего отвода тепла перед установкой на радиатор («горячая» сторона) элемент покрывается термопастой.

Элементы Пельтье фактически охлаждают воздушный поток, но при этом потребляют электричество. В конце концов, половина энергии тратится впустую, потому что она превращается в тепло и рассеивается в атмосфере. Это значит, что на каждый ватт потребляемой электроэнергии мы получим не более 0,5 Вт охлаждения, тогда как в сплит-системе это соотношение совершенно другое: 1: 3. Как это работает на практике, можно увидеть на видео ниже:

Заключение

Не все идеи успешны на практике. Если вы сделаете кондиционер для дома или автомобиля из самодельных материалов, вы вряд ли получите производительность, сопоставимую с сплит-системами. С другой стороны, некоторые конструкции довольно эффективны, хотя и не очень удобны в использовании. Они будут вам полезны как временное решение проблемы, пока вы не приобретете и не установите обычный кондиционер.