Как работает холодильник на газе. Как работает холодильник на газу.

Внутренняя структура холодильника состоит из двойной стенки, между которой размещены трубы для транспортировки хладагента. Хладагент движется по замкнутому контуру, обеспечивая эффективное охлаждение устройства. Важным аспектом функционирования холодильника является наличие достаточного количества фреона, который зависит от типа используемого хладагента. Ответ на вопрос о характерном запахе хладагентов также различается в зависимости от их типа.

Газовый холодильник своими руками: принцип работы холодильника на пропане + пример сборки самоделки

История холодильной техники насчитывает множество этапов, выделяясь разнообразием типов бытовых холодильников. В числе этих конструкций можно встретить такие варианты, как бытовые абсорбционные приборы и газовые холодильники.

Газовые холодильники могут быть как стационарными, так и мобильными, что дает возможность их использования в различных условиях. Благодаря своей относительной простоте, такие устройства можно изготовить самостоятельно. Для успешной сборки газового холодильника потребуется изучить принципы его работы и особенности конструкции, не так ли?

Данная статья подробно рассмотрит устройства пропановых холодильников, их технические особенности и предложит пошаговые инструкции по сборке и возможным модификациям различных моделей таких холодильников.

Устройство пропанового холодильника

Газовые холодильные системы, работающие на принципе абсорбции, являются достаточно эффективными и широко применяются в быту.

Говоря о газовом холодильнике, следует акцентировать внимание на его конструкции: пропан в этом устройстве выполняет функцию нагревательного газа. В то же время, основные компоненты холодильного цикла в таких системах состоят из аммиака и воды.

На изображении показана задняя панель одного из старых образцов абсорбционного холодильника. Его можно модернизировать, заменив источник энергии с электричества на газ.

Таким образом, аммиак выступает в роли хладагента, а вода – как абсорбент в этом процессе.

Газовая модель включает в себя несколько ключевых модулей, упрощенно описанных ниже:

1. Газовый нагревательный модуль.
2. Генератор, также известный как кипятильник.
3. Конденсатор.
4. Абсорбер или поглотитель.
5. Испаритель.

Работа газового нагревателя заключается в нагреве жидкости в генераторе. Генератор выпаривает газообразный аммиак и подает слабый раствор аммиака в зону абсорбции.

Конденсатор отвечает за охлаждение паров аммиака до состояния жидкости, который затем направляется в испаритель, где он вновь превращается в пар, за счет тепла, выделяемого окружающей средой.

Принцип работы холодильника на газу

Процесс охлаждения запускается с нагрева конденсированного раствора аммиака с использованием газовой горелки. Поскольку температура кипения аммиака ниже, чем у воды, этот компонент начинает закипать быстрее, в результате чего образуются конденсированные пары, поступающие в конденсатор.

После конденсации аммиак становится жидким и направляется в испаритель, где происходит его испарение, образуя парожидкостную смесь за счет теплоты окружающей среды.

На схематическом изображении показан принцип работы абсорбционной холодильной машины, где в качестве нагревателя генератора используется газовая горелка. Тем не менее, принцип нагрева может быть осуществлен различными способами (+).

Система абсорбционного охладителя также включает так называемый «окклюдер», который размещается на выходе из котла и предназначен для получения слабого водно-аммиачного раствора посредством частичной конденсации насыщенных паров.

Этот слабый раствор потом поступает в абсорбер, где насыщенная аммиачно-жидкая смесь из испарителя направляется для абсорбции. После этого процесс повторяется.

Представленный абсорбционный чиллер готов к модернизации. На этом этапе была снята защитная металлическая оболочка, удален утеплитель из минеральной ваты, а также демонтирован электрический нагреватель. Теперь осталась доработать сифонную трубку.

Для большинства абсорбционных холодильников, используемых в быту, характерно наличие электрических радиаторов, образцы таких как «Садко» и «Морозко».

Однако электрические нагреватели можно успешно заменить альтернативными источниками тепла, такими как пропановые горелки, радиаторы или даже дым из печей.

Следовательно, возникла возможность построить газовые радиаторы непрерывного действия с использованием упомянутых моделей абсорбционной технологии.

Принцип работы аммиачного устройства

Функционирование аммиачного холодильника опирается на испарение аммиака совместно с водой. Раствор воды и аммиака вводится в деаэратор, который имеет задачу разложить этот раствор на составляющие части. После разложения газообразный аммиак проходит через процесс сжатия и подается в испаритель. Данный процесс повторяется циклически, обеспечивая постоянную работу холодильника.

Интересно! Иногда в систему добавляется водород, который помогает достичь охлаждающего эффекта за счет изменения парциального давления. Такие устройства обычно представлены в компактном формате, что делает их удобными для путешествий.

Абсорбционный холодильник

Абсорбционный холодильник, также называемый адсорбционным, функционирует за счет поглощения воды, где хладагентом выступает аммиак. Этот аммиак растворяется в жидкости в технической части устройства, после чего водный раствор под давлением поступает в генератор, а затем далее в деаэратор. В процессе происходит конденсация раствора, что приводит к отделению газа от жидкости.

По завершении данного процесса пар аммиака, который был сконденсирован, проходит через конденсатор, где снова сжимается, и поступает в испаритель. Вода поступает в абсорбер, что обеспечивает непрерывный процесс охлаждения.

Существует несколько типов холодильников, среди них:

Устройство без компрессора

Холодильники без компрессора функционируют за счёт физических и химических процессов, которые происходят в их технической части. Эти устройства являются подтипом абсорбционных холодильников. Далее будет представлена детальная информация о различных типах таких холодильников.

Данное устройство функционирует на принципе абсорбции-диффузии и состоит из системы вытянутых стальных труб. Эта система полностью герметична и лишена движущихся частей, что является её основным преимуществом — бесшумная работа.

Инертный газ, расположенный в контуре, поддерживает равномерное давление в системах. На движение водно-аммиачного раствора влияет работа водонагревателя.

Для более детального представления о работе технической части устройства, процесс можно описать следующими этапами:

1. Раствор аммиака и воды подогревается.
2. Теплоходящее вещество вспенивается, возникая подъем благодаря разнице в плотности растворов.
3. Как только жидкость выходит из системы, начинается выделение водоаммиачного пара.
4. Пар достигает конденсатора через регенератор.
5. Происходит процесс конденсации.
6. Жидкий газ поступает в испаритель и снова преобразуется в пар.

Несмотря на цикличность процесса, низкая температура в устройстве обеспечивается за счет бесконечного образования паров.

Как сделать газовый холодильник

Одним из наиболее простых способов создания газового холодильника является использование абсорбционного аппарата в качестве основы. Для возвышенного обновления подобной модели, как «Садко» или «Морозко», достаточно исключить установленное электронагревательное оборудование.

После удаления этих нагревательных элементов на их место встраивается система газового отопления, предполагая установку теплообменника и пропановой горелки.

Кроме того, можно рассмотреть идею газификации абсорбера, который ранее использовал электрическое отопление, для нововведения газовой горелки (+).

Например, абсорбционный чиллер «Morozko» четвёртого поколения серии АШ-30 подходит для создания мобильного агрегата. Габариты этой модели составляют 450x400x405 мм с весом не более 15 кг.

Температура морозильной камеры при максимальной мощности может достигать 10-12°C со знаком минус. Конструкторы решают заменить электрические нагреватели на пропановые устройства.

Хотя внедрение газового отопления может показаться многообещающим, стоит учесть, что существуют некоторые сомнения из-за продолжительности процесса абсорбции, который требует почти в два раза больше времени по сравнению с обычной компрессионной системой. Также с экономической точки зрения эта концепция вызывает вопросы с точки зрения расхода газа для достижения низкой температуры в самодельных условиях. Но все же интерес к реалистичности этой идеи не утихает.

Пошаговый процесс переделки «Садко»

Электрические нагреватели холодильника «Садко» расположены в зоне сифонной трубки, которая находится в нижней части задней стенки устройства. Эта область закрыта металлической крышкой, под которой размещается изоляционный слой из минеральной ваты.

На представленном изображении показано, как открыть крышку на задней стенке абсорбционного чиллера. Под ней скрывается электрический нагреватель, который необходимо удалить.

На начальном этапе строитель-любитель должен выполнить следующие действия:

Абсорбционная холодильная система заполняется аммиаком и водородом под давлением 2 атм. Неправильная разборка составляющих может привести к падению давления в системе, что угрожает вашему здоровью, поэтому важно соблюдать осторожность.

Следующим этапом будет установка пропанового обогревателя. Это требует установки устройства в зоне сифонной трубки с последующим нагреванием газом. Обратите внимание, что открытое пламя недопустимо для нагрева труб.

Для этой цели стройте теплообменник, который может представлять собой массивный медный блок с встраиваемой газовой горелкой.

Следует изменить конструкцию блока теплообменника для установки газовой горелки внутрь, заменяя демонтированный электронагреватель.

Газовый отопительный агрегат обязательно должен быть оснащен защитными системами от перегрева. Температурный диапазон работы сифонной трубки холодильника «Садко» находится в пределах 50-175°C. На основе этих данных следует продумать механизмы включения и отключения подачи газа в процессе отопления.

Альтернатива самодельной конструкции

Существует множество причин, по которым сборка газовых устройств может показаться нецелесообразной. На сегодняшний день в России практически нет старых заводских моделей подобного рода. Абсорбционные газовые холодильники, произведенные в России, в основном представляют собой крупногабаритные и сложные промышленные установки.

На изображении ниже показан пример промышленного агрегата, работающего на принципах абсорбции газа, который может эффективно функционировать при сравнительно низком потреблении газа на этапе промышленной эксплуатации.

Таким образом, более актуальным представляется альтернативный вариант для создания самодостаточных газовых холодильных систем. Современные компактные и мобильные устройства из области термобаков, а также аналогичных своих предшественников, становятся всё более востребованными, особенно среди любителей активного отдыха.

Для сохранения продуктов в свободное время многие заинтересовываются сборкой газовых холодильников своими руками. Разнообразие современных мобильных решений действительно обширно.

При этом стоимость таких комплексов вполне приемлема, и скорее всего, покупка, например, холодильника марки Comfort, будет значительно выгоднее по сравнению с затратами на модернизацию старого абсорбционного устройства.

Тем более, что характеристики современных компактных холодильников сопоставимы с заводскими образцами, а температурные условия выглядят более привлекательно (до -18 ºC).

При этом существует альтернативное решение, затмевающее импровизированные конструкции газовых холодильников. Например, идеальным вариантом может стать легко переносимый, мобильный агрегат Waeco-Dometic Combicool, работающий на трёх источниках тепла.

В заключение, вы можете рассмотреть приобретение промышленного холодильника, который действительно использует пропан в качестве источника энергии. Примером такого агрегата может служить универсальная модель от немецкого производителя, выпускаемая под маркой Waeco-Dometic Combicool.

Этот мобильный холодильник создан для генерации холода путем использования одного из трёх источников энергии, одним из которых выступает газовый баллон.

В целом, выводы относительно необходимости создания «бесплатных» холодильников очевидны. Основная причина, по которой следует рассматривать самостоятельную сборку газового холодильника, скорее всего, состоит в желании исполнить проект своими руками.

Часто радость от творчества и создания любого изделия становится более ценной, чем даже самые мощные мировые технологии. Однако более современные заводские конструкции, как правило, отличаются повышенной надежностью и безопасностью.

Холодильник, который работает без электричества

Многие уверенны, что холодильники, работающие на пропане, не новинка и существуют уже несколько веков. Например, компания Electrolux производит такие устройства с 1925 года, а холодильники Servel популярны и на сегодняшний день.

Несмотря на то, что эта технология занимается разработкой с 1925 года, она терпела множество улучшений за это время, что привело к значительным улучшениям в эффективности работы пропанового холодильника и усилению мер безопасности.

Что такое холодильник на пропане

Главными отличиями пропанового холодильника от его электрического предшественника являются несколько важных факторов. Прежде всего, сам принцип работы основывается на использовании жидкого пропана. По сути, механизм функционирования остается аналогичным, как и у традиционных холодильников, но благодаря работе на пропане, в этих устройствах почти отсутствуют движущиеся части, что делает их более безопасными.

В базовой конструкции холодильника присутствуют несколько компонентов, которые обеспечивают его функционирование:

• Генератор;
• Конденсатор;
• Испаритель;
• Сепаратор;
• Амортизатор.

Как охлаждает холодильник на пропане

Пропановый холодильник включает в себя горелку, которая служит для нагрева генератора. Когда генератор достигает необходимых температурных значений, происходит кипение смеси аммиака и воды. Эта нагретая жидкость подается в блок сепарации. Благодаря разнице плотности аммиака и воды, происходит их эффективное разделение; аммиак после охлаждения конденсатором становится жидким, а вода продолжает служить для обеспечения процесса. Как только аммиак становится жидким, он значительно охлаждается за счет смешивания с сжатым водородом.

Эти холодильники могут функционировать без использования электричества. Единственным требованием для нормальной работы контуров является наличие стабильного источника тепла.

За счет отсутствия необходимости в электричестве, такие холодильники идеально подходят для использования в туристических походах и на природе. Они также могут быть полезны на дачах, особенно в случае отключений электричества или нестабильного напряжения в сети.

Производители

Exmork

Компания Exmork известна производством газовых приборов. Она выпускает абсорбционные холодильники, работающие на пропане без использования электросети. Такие устройства подключаются к газовой сети как обычные газовые плиты. В зависимости от модели стандартного 50-литрового газового баллона может хватить на срок службы холодильника от 30 до 60 дней. Холодильные параметры таких устройств сопоставимы с кондиционерами: от +3 до +5 °C в холодильном отделении и от -15 до -5 °C в морозильном.

Ключевым преимуществом холодильников Exmork является термомеханическая система остановки газа при погасании пламени. Они также могут работать от стандартной электрической сети 220 вольт, оставив газовый режим выключенным.

Более правильно такие устройства называть электрическими газовыми приборами. Компания-производитель также предусмотрела встроенные светодиодные лампы, работающие от батарей, срок службы которых составляет более 6 месяцев. Популярной моделью бренда является Exmork XCD-95, общий объём которого составляет 90 литров, в том числе 15 литров в морозильной камере. Данная модель характеризуется бесшумным функционированием, регулируемыми полками и встроенным термостатом. Цвет холодильника — светло-серый, а его цена составляет около 55-60 тысяч рублей. Компактной версией является Exmork XC-50, с объемом 50 литров и без морозильного отделения, что делает её более подходящей для дачи, летней кухни, кемпинга или рыбалки. Его цена на рынке колеблется в диапазоне 20-25 тысяч рублей.

Vitrifrigo

Несмотря на то, что газовые холодильные агрегаты пока не так широко распространены в России, известным производителем, который предлагает такой товар, является марка Vitrifrigo. На выбор представлены модели объемом от 40 до 150 литров, предназначенные как для домашних хозяйств, так и для автомобилей. Эти устройства могут работать от различных источников: газового баллона, а также сети 12 В или 220 В, что позволяет устанавливать любые температурные режимы.

Автомобильные газовые холодильники

С газовым холодильником можно удобно использовать не только в домашних условиях, но и в поездках или длительных командировках — есть планы на создание автомобильной версии. Эти холодильники помогают поддерживать продукты свежими и прохладными даже в условиях жары. Существуют многочисленные типы автомобильных холодильников, но именно газовые устройства считаются наиболее удобными из них. Они работают безшумно благодаря отсутствию механических частей.

Аккумулятор автомобиля не требует затрат энергии для их функционирования, а их компактные размеры делают возможным установку в зонах отдыха, таких как дома отдыха, пансионаты, гостиницы и санатории.

Автомобильный холодильник не может функционировать на такой же мощности, как обычный бытовой холодильник. Процесс достижения низкой температуры значительно медленнее. Его улучшенная компактность ориентирована на небольшие объемы хранения, что влияет на объем хранения продуктов. Абсорбционные холодильники, появившиеся на российском рынке в конце прошлого века, пользовались хорошей популярностью. Несмотря на то, что некоторые считают, что их функциональность небезопасна, многих привлекает цена, которая значительно ниже, чем у традиционных моделей. Средние цены таких устройств составляют около 250 долларов США за единицу. Эти холодильники работают как в автомобилях, так и в помещениях без электричества, а стоимость используемых газовых баллонов значительно ниже, чем расходы на отдельный генератор электричества. Имеется широкий выбор моделей от местных производителей. Хорошо зарекомендовали себя марки Vitrifrigo, Dometic и EZETIL, которые предлагают надежные устройства, сфокусированные на единственном использовании. Эти приборы также отлично подходят для работы в удаленных местах, так как они просты в использовании и могут работать от газа, электричества или от прикуривателя автомобиля. Здесь важно прочитать инструкции к каждому устройству, чтобы избежать ошибок при выборе и упростить эксплуатацию.

Как охлаждает холодильник на пропане

Пропановый холодильник имеет горелку, которая, в свою очередь, и нагревает генератор. Когда генератор достигает необходимой температуры, смесь аммиака и воды начинает кипеть. Нагретая жидкость поступает по трубам в блок сепарации. Поскольку аммиак и вода имеют различное вес, они разделяются, и аммиак становится жидким под действием конденсатора. Вода продолжает свою роль в процессе. Как только аммиак переходит в жидкую фазу, он охлаждается в процессе сжатия с водородом.

Пропановые холодильники успешно функционируют без необходимости электрического питания. Единственное, что требуется для их работы — это доступ к постоянному источнику тепла.

Отсутствие необходимости электричества делает эти холодильники идеальным выбором для путешественников и любителей активного отдыха на природе. Они также идеально подходят для дач, особенно в условиях отключения электроэнергии или недостаточной мощи сети.

Принцип работы аммиачного устройства

Принцип работы аммиачного холодильника основан на испарении аммиака в воде. Смешанный раствор вводится в деаэратор. Главная задача устройства — разделить раствор на компоненты, после чего газообразный аммиак снова сжимается и подается в испаритель. Этот цикл повторяется без остановок.

Интересно! В некоторых случаях в систему также вводится водород, что дополнительно способствует охлаждению за счёт изменения парциального давления. Эти агрегаты часто проектируются в компактных форматах, подходящих для краткосрочного применения.

Абсорбционный холодильник

Абсорбционный холодильник (также известный как адсорбционный) работает за счет поглощения воды. Хладагент в этих устройствах — водный раствор аммиака. Этот раствор под давлением поступает в генератор, а затем в деаэратор. В этом процессе начинается конденсация раствора, в результате чего происходит отделение газа от жидкости.

Когда процесс завершен, конденсированный пар аммиака проходит через конденсатор, где он снова сжимается действием внешних сил и поступает в испаритель. Вода, в свою очередь, подается в абсорбер, что способствует непрерывности цикла охлаждения.

Существуют различные классы холодильников:

• газовые;
• электрические;
• электрогазовые.

Как выбрать холодильник на газу

При выборе газового холодильника следует учитывать те же параметры, что и при выборе традиционных моделей.

Газовые устройства бывают компактными, с объемом до 35 литров, и более крупными, с объемом 100 литров и больше, которые часто включают как холодильные, так и морозильные камеры, в отличие от меньших моделей, предназначенных только для охлаждения.

Цены колеблются в зависимости от объема устройства и характеристик. В сравнении с моделями, работающими исключительно на электричестве, газовые приборы стоят заметно дороже. Однако автомобильные холодильники зачастую более доступные из-за компактных размеров.

При выборе также обращайте внимание на климатическую категорию, которая определяет, в каких условиях целесообразно использовать холодильник:

• N – от +16 до +32 градусов;
• SN – от +10 до +32 градусов;
• ST – от +18 до +38 градусов;
• T – от +18 до +43 градусов.

Дополнительные функции и оборудование также имеют значение:

• Автоматическое оттаивание;
• Индикатор температуры на панели;
• Звуковые и световые сигналы;
• Аварийная сигнализация;
• Антибактериальное покрытие;
• Колесики для транспортировки;
• Функция No Frost – предотвращает образование льда за счёт циркуляции воздуха;
• Режим суперохлаждения для быстрого снижения температуры (Super Cool);
• Экономичные режимы работы.

Существует два варианта управления холодильником: механическое и электронное. Механические модели обычно проще, в то время как электронные имеют дисплеи с отображением информации о текущем состоянии устройства.

Как пользоваться

Газовые агрегаты имеют как холодильную, так и морозильную камеру, внутреннее освещение и функцию поддержания комфортной температуры.

Абсорбционный холодильник использует расширенный протокол работы на пропановом газе. Он подключается к шлангу через редуктор и может ли быть установлен в любом удобном месте, однако лучше всего использовать ровную вертикальную поверхность. Учтите, что задняя стенка активно выделяет тепло и может нагреть находящиеся рядом предметы.

По сравнению с традиционными моделями, газовые версии выделяют больше тепла, что требует осторожного размещения с учетом этого фактора.

Процесс установки подобен тому, что используется для газовых плит: подсоедините шланг с редуктором к соответствующему штуцеру. Если вы хотите переключиться с газового питания на электрическое, просто подключите прибор к обычной розетке, предварительно отключив газовый баллон.

Газовые модели имеют автоматическую систему отключения, которая активируется при проблемах с пламем горелки, что повышает безопасность устройства.

Внутри находятся светодиодные лампы для освещения, которые работают от батарей, срок службы которых может достигать одного года. Когда батарея разрядится, лампочки можно использовать с электросетью. Сам прибор работает на газе.

Некоторые модели имеют функцию контроля температуры, что позволяет использовать как газовую, так и электрическую опции.

Для очистки компоненты не следует применять кислоты или порошки, так как они могут повредить поверхность и в конечном итоге привести к образованию ржавчины. Неаккуратное обращение с продуктами может повредить внутренние поверхности, и кусочки эмали могут попасть в еду. Для размораживания не используйте острые предметы, так как они могут повредить испаритель, что также запрещено. Убедитесь, что двери плотно закрыты, чтобы предотвратить утечки холода.

Необходимо помнить о нескольких мерах предосторожности при использовании устройства:

• Устанавливать холодильник в хорошо вентилируемом месте;
• Избегать установки в сырых и пыльных помещениях;
• Следует остерегаться открытых источников огня;
• Защищать от попадания прямых солнечных лучей и воды;
• Не размещать вблизи источников тепла, лучше установить на прохладной поверхности;
• Осторожно обращаться с газовыми баллонами;
• Использовать только специализированные газовые баллоны;
• Перед запуском проверьте целостность всех шлангов и соединений на герметичность;
• При переходе с газового на электрическое питание убедитесь, что никаких других приборов из этой группы не подключено к одной и той же сети;
• Запрещается использовать поврежденные провода для подключения;
• Не располагать тяжелые предметы на верхней крышке холодильника;
• Высокий риск использования летучих и горючих веществ внутри холодильника;
• Регулярно проветривайте помещение и следите за хорошей вентиляцией;
• Не ставить воду на верхнюю поверхность, если холодильник подключен к электросети.

С целью увеличения долговечности холодильного устройства рекомендуется после покупки провести основную очистку внутренних дверей и полок с использованием теплой мыльной воды. После этого следует тщательно протереть и проветрить внутренние поверхности. В начале эксплуатации рекомендуется проветривать прибор каждые две недели.

Неисправности

Наиболее распространенными проблемами с функционированием устройства являются случаи повышения температуры в камере сгорания, что может быть вызвано его соединением с газовым баллоном. Неисправности основных механизмов можно исправить заменой поврежденных частей.

Могут также возникать проблемы с кронштейнами полки и дверями, что требует их ремонта через замену сломанных компонентов. Одной из самых частых неисправностей является трудность зажигания конфорки — прибор может не запускаться после длительного времени простоя. При непрерывной эксплуатации возможны проблемы с повышением температуры как в морозильном, так и в холодильном отсеке.

Утечка хладагента из испарителя также возможна. Для решения этой проблемы требуется комплексное тестирование и диагностика.

Случай выхода термостата из строя может возникнуть из-за его непрерывной эксплуатации, что также приводит к образованию льда и снега в морозильной камере, особенно если дверца недостаточно плотно закрыта. В таком случае требуется замена уплотнителей дверей.

Специальное внимание следует уделить безопасности газовых приборов, поэтому в случае поломки лучше обратиться к опытному специалисту.