Принцип работы газовых холодильников

Самодельные газовые горелки

Основными компонентами изготовления мощных газовых горелок являются промышленные вентили. Они могут быть новыми, однако для самодельного устройства достаточно использовать бывшие в употреблении при отсутствии утечки газа. Предназначены они для работы в паре с 50-литровым газовым баллоном на пропане, имеющим угловой вентиль и редуктор.

Горелка с вентилем ВК-74

Устройство данной горелки изображено на рис. 1. За основу принят вентиль кислородного баллона ВК-74.К выходному концу устанавливается выточенная на токарном станке штуцер-рукоятка, к рифленой части которой подключается шланг от баллона. На часть вентиля с конической резьбой К3/4˝ , которой он соединялся с газовым баллоном, накручивается колпачок с подготовленным отверстием с резьбой для жиклера. Можно использовать готовый вариант паяльной лампы или газовой плиты.

Сопло изготовлено из отрезка стальной трубы 1/4˝ длиной 100 мм и приварено к колпачку на двух отрезках проволоки ∅5 мм. Между колпачком и соплом следует оставить расстояние 15 мм для поступления воздуха в зону горения. Подгибом проволочных держателей регулируют положение сопла, чтобы добиться центрового положения пламени.

Последовательность действий для розжига горелки:

1. Откройте вентиль баллона;
2. Поднесите зажженную спичку к соплу и медленно открывайте вентиль горелки;
3. Контролируйте зажигание газа;
4. Регулируйте пламя вентилем горелки

Самодельная газовая горелка данной конструкции имеет один недостаток, связанный с особенностью расположения вентиля. Поток газа направлен в противоположную сторону нормальному положению. Сальниковые уплотнители испытывают постоянное давление газа( вт.ч. при закрытом вентиле), поэтому необходимо постоянно следить за герметичностью уплотнителей.

Горелка, переделанная из ацетиленового газореза

Если у вас есть ацетиленовый резак с неисправным краником подачи кислорода, не спешите его выбрасывать. Он также сгодится для изготовления горелки(рис 2.). Газовая мини горелка

Мини газовые горелки больше подходят для работы с мелкими деталями. За основу мини горелки берется игла для накачивания мячей. В ней необходимо сделать пропил, чуть дальше середины иглы.Некоторые иглы уже имеют подобное отверстие, что значительно ускоряет процесс работы. Далее нужно взять иглу для шприца, и согнуть ее примерно на 45 градусов посередине.

Заостренный конец иглы для шприца лучше всего заточить, чтобы он был прямым. После этого ее нужно вставить в иглу для мяча таким образом, чтобы один ее конец выходил через отверстие, а второй выступал из большой иглы на несколько мм. Получившуюся мини конструкцию следует зафиксировать с помощью припайки. После этого к основаниям двух игл необходимо присоединить капельницы. Зажимы – регуляторы капельниц нужно сдвинуть как можно ближе к иглам. В получившейся горелке они будут выполнять роль регуляторов подачи газа и воздуха. Их тоже нужно скрепить между собой, и делать это лучше всего с помощью термопистолета. Остается лишь подключить к готовому устройству источник сжатого газа, горелка готова к использованию. Такая самодельная газовая горелка может нагревать предметы до 1000 градусов

Работать с ней следует осторожно, соблюдая технику безопасности

Как распознать утечку фреона из холодильника

Для начала кратко определим роль охлаждающего вещества в бесперебойной работе устройства. Фреон – химическое соединение на основе метана и этана с замещением некоторых атомов. Это так называемых хладагент, который циркулирует по схеме и в определенном агрегатном состоянии отнимает тепло у холодильной камеры, передавая его окружающей среде.

Соответственно, уменьшение объема фреона ведет к тому, что система становится не способной поддерживать долгое время низкую температуру внутри холодильной камеры или морозилки т.е. холодильник свои прямые обязанности не выполняет. Стоит отметить, что так как сам по себе газ запаха и цвета не имеет, хозяева узнают о проблеме чаще всего вследствие испорченных продуктов. Это и есть первый признак утечки фреона из холодильника – температура внутри, близкая к комнатной.

Второй признак, который помогает конкретизировать, что проблема именно в хладагенте, а не в нарушении работы терморегулятора или мотор-компрессора – непосредственно температура конденсатора. В обычном рабочем состоянии в нем остывает нагретый до 70 градусов в результате сжатия газ. Соответственно, если после продолжительной работы трубки остаются холодными – проблема в разгерметизации системы.

Причина утечки фреона из холодильника чаще всего механическая

Повреждение может возникнуть в результате неосторожной транспортировки устройства или неудачной очистки его от обледенения (пользователи часто применяют для этого ножи или другие колющие предметы, что в общем-то запрещено). Также это может случиться с течением времени

Специалисты вообще рекомендуют менять хладагент каждые 1-3 года, однако у нас эта тенденция не прижилась и к ремонтным работам традиционно приступают, когда поломка уже очевидна.

Неисправности

Чаще всего при эксплуатации сталкиваются с проблемой поднятия температуры в камере сгорания. Это происходит при подсоединении к баллону. Сбой в работе основных механизмов устраняется заменой.

Возможен выход из строя креплений полок и дверцы. Неполадки со звуковой и световой сигнализацией устраняются заменой неисправной детали.

Популярные неисправности касаются поджога горелки – после простоя устройство попросту не включается. Непрерывная работа приводит к повышению температуры в морозильной и холодильной камере.

Возможна утечка хладагента из испарителя. Для нейтрализации проблемы проводится полная диагностика.

Поломка тероморегулятора происходит из-за работы без остановки. В морозильной камере появляется лед и снег, если дверца не закрыта плотно. В данном случае заменяются уплотнители на дверце.

Газовое оборудование опасно для жизни, поэтому лучше доверить починку профессионалам.

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.

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 газового холодильника

Технологический цикл охлаждения начинается с нагрева концентрированного водного раствора аммиака газовой горелкой. Из-за более низкой точки кипения аммиака это вещество закипает быстрее, чем вода. Начинается процесс образования концентрированных паров хладагента, которые попадают в конденсатор.

Здесь пары аммиака конденсируются и уже жидкий аммиак устремляется в испаритель, где за счет отвода тепла от продуктов кипит, образуя парожидкостную смесь.

Блок-схема, показывающая принцип работы абсорбционного чиллера. В качестве нагревателя генератора используется газовая горелка. Однако на самом деле ТЭН может быть практически любого типа (+)

Схема абсорбционного холодильника также предусматривает работу устройства, которое называется «дефлегматором». Этот модуль устанавливается на выходе из котла и предназначен для получения водного раствора слабого аммиака в процессе частичной конденсации насыщенных паров.

Этот слабый раствор собирается в поглотителе. Смесь жидкого пара, насыщенного аммиаком, из испарителя также направляется туда, где она абсорбируется. Затем цикл повторяется.

Абсорбционный холодильник, рассчитанный на модернизацию. Здесь снята металлическая защитная панель, снята теплоизоляция (слой минеральной ваты), снято электрическое сопротивление. На трубке сифона была только одна гильза

Большинство бытовых абсорбционных холодильников оснащено электронагревателями. Например, из таких моделей можно назвать холодильники «Садко», «Морозко» и другие.

А вот электронагреватель можно заменить любым другим источником тепла, включая пропановую горелку, радиатор отопления и даже дымоход.

Поэтому известные модели абсорбционной техники теоретически вполне приемлемы для изготовления газового холодильника своими руками, работающего в постоянном режиме.

Подключение к СУГ

Для переключения котла на СУГ лучше воспользоваться услугами специалиста с лицензиейИсточник otivent.com

Мы не сможем указать вам точный порядок действий для настройки котла, работающего на баллонном газе, так как у всех производителей он будет отличаться в нюансах. Тем не менее, принцип действий будет одинаковым, но в любом случае не производите пуск самостоятельно, без контроля со стороны лицензированного специалиста.

Переоборудование горелки

Комплект форсунок под сжиженный газИсточник truber.com.ua

Начнем с того, что котлы все-таки отличаются своим внутренним оборудованием, хотя и работают по одинаковому принципу. Например, чтобы запустить итальянский котел на баллонном газе, достаточно поменять форсунки на рампе, но вот уже для немецкого Viessmann Vitopend потребуется заменить всю горелку целиком. Поэтому, при покупке в магазине сразу поинтересуйтесь особенностями агрегата по поводу перехода на СУГ – там же вы сможете приобрести дополнительное оборудование (горелку, целиком или только форсунки).

Газовая горелка с форсунками на рампеИсточник olx.ua

Чтобы поменять форсунки или рампу целиком, в любом случае нужно предварительно снять теплообменник, так как иначе вы просто не подберетесь к нужному узлу. Впрочем, у большинства агрегатов выполнить такие работы довольно просто – достаточно открутить несколько болтов и/или гаек. 

Регулировка давления

Такой манометр понадобится для измерения давленияИсточник aliradar.com

Перед настройкой газового клапана необходимо замерять давление сжиженной смеси и для этой цели используем манометр. Такой прибор на фото вверху показан в Барах, но это не является обязательным требованием – он может быть для измерения в Паскалях (МПа) – просто конвертируйте величины по паспортным данным. Для подключения прибора к штуцеру, как правило, нужен катетер №28.

Для измерения входного давления ослабляете на несколько оборотов винт на нижнем штуцере клапана, подключаете трубку и смотрите данные – они должны быть в пределах 43 мБар, но точные данные смотрите в техдокументации котла. Регулировка входного давления осуществляется редуктором от баллонов. Давление на выходе измеряется подобным образом: на пару оборотов ослабляете винт на верхнем штуцере, подключаете манометр и, запустив котел, ставите горелку на максимальный режим. Смотрите показания на приборе – в среднем, они должны быть 17 мБар.

Входное давление регулируется болтом на клапанеИсточник youtu.be

Все настройки проводятся при открытой крышке топливной камеры – так вам будет удобнее. Maximum-minimum давления выставляются с ориентировкой на паспортные данные. В техусловиях есть раздел «Сжиженный газ» или нечто похожее. Для того чтобы привести настройки на должный уровень по центру газового клапана есть пластиковый колпачок, который нужно снять и под ним будет винт под фигурную отвёртку, зафиксированный контргайкой. Её следует ослабить, произвести регулировку и зажать заново, чтобы настройки не сбивались. Также обязательно нужно затянуть винты на верхнем и нижнем штуцере, чтобы нигде не было утечек газа. После этого закрываете крышку и вызываете специалиста для освидетельствования – поверьте, это в ваших интересах!

Конструктивные особенности котлов

Турбированные

Турбированный газовый котел отличается наличием коаксиального дымохода. Такой дымоход представляет из себя конструкцию труба в трубе. Через трубу большего диаметра на улицу выводятся продукты сгорания газа, через трубу меньшего диаметра поступает воздух для горения, который нагревается выходящими газами, что способствует экономичности.

Турбированные котлы оборудуются вентилятором принудительной тяги,  при помощи которого поступает воздух в агрегат для горения. Такие котлы имеют камеру сгорания  закрытого типа, которая обычно выполнена из меди или сплавов меди, иногда она бывает и чугунной.

На баллонном газе, на пропане, на сжиженном газе

Переделывая котел под газовый, можно использовать не только магистральный газ.  Ваш самодельный агрегат может работать и на сжиженном газе или на пропане. Для подключения баллонного газа необходимо установить редуктор, так как в баллоне газ находится под высоким давлением.

В некоторых случаях приходится менять форсунки на меньшие. Для удобства, чтобы постоянно не менять баллоны, можно соединить несколько баллонов. С учетом того, что на отопление дома  около 100 кв.м и получения горячей воды за неделю в среднем расходуется 2 баллона, можно рассчитать количество подключаемых емкостей с газом.

Для удобства и более эффективного использования газа  баллоны соединяют в так называемую рампу, соединить можно до 10 баллонов. Рампа состоит из двухплечевого коллектора, который делит всю группу емкостей на 2 части. После того, как в основной группе заканчивается газ, происходит переключение на дополнительную группу.

Правила безопасности при обращении с баллоном

Баллоны с газом чрезвычайно опасны. Ежегодно взрываются, разрушая жильё и убивая людей, десятки и сотни бытовых газовых баллонов, и в большинстве случаев виной тому – нарушение правил их эксплуатации.

Заправляя газ легально, на специализированной подстанции, вместе с полным баллоном вы получите памятку по его безопасной транспортировке, хранению и использованию. Среди прочего, запрещается устанавливать баллоны ближе, чем за полметра от газовой плиты или за метр от печки, обогревателя или батареи.

Лучше всего разместить их в специальном металлическом шкафу с вентиляцией или под навесом на улице, возле северной стены и подальше от оконных и дверных проёмов

Нельзя позволять баллонам нагреваться – от любых приборов или на солнце – это чревато их разрывом. Также нельзя хранить их в плотно закрытом шкафу без вентиляции внизу на дверцах: в случае утечки, газ заполнит шкаф, а в соединении с кислородом из воздуха смесь становится чрезвычайно взрывоопасной. Достаточно малейшей искры или электрического разряда, и будет взрыв.

Рекомендуем также ознакомиться со статьей:Почему взрываются газовые баллоны: основные причины аварий.

Не стоит использовать зимнюю газовую смесь, с высоким содержанием пропана, летом: она будет испаряться слишком активно, и баллон может вздуться или даже лопнуть от избыточного давления – и это при стенках из стали толщиной 3 мм.

Пользоваться вздутыми, мятыми или поврежденными баллонами также запрещено: нет никакой гарантии, что он герметичен и выдержит давление газа, достигающее 8 бар.

Как проверить утечку фреона в холодильнике

Когда пользователи сетуют на неприятный запах из холодильника и связывают его с утечкой фреона – они правы. Да, газ бесцветный, без запаха. Но улетучивается хладагент в микроскопическое отверстие постепенно. Климат в камере меняется. Появляются микрочастицы патогенов, создается неприятный запах. Это связано с высокой влажностью. Что делать, если появилось подозрение, что из холодильника выходит фреон?

1. Проверить, как часто останавливается компрессор, или он работает непрерывно.
2. Проверить целостность уплотнения двери и плотность примыкания контура. Взять лист плотной качественной бумаги, отрезать полоску в 5 см и протянуть ее через закрытую дверь. Тащится с трудом – уплотнение нормальное.
3. Не останавливается компрессор, нет холода, проверьте напряжение в сети. Производительность компрессора равна 0 если в сети 185 В. Мотор будет работать, а компрессии не будет.

Если другие причины исключены, обращайтесь в специализированный центр за диагностикой. Как определить наличие фреона в холодильнике или его отсутствие знает специалист.

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.

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 компактное холодильное оборудование 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.

Общие требования к баллонам и котлам

Прежде всего, следует учитывать особенности расположения комнат в доме. Если там предусмотрена котельная, это не означает, что технические вопросы с помещением у вас уже сняты, так как газовые баллоны не могут находиться в одной комнате с отопительным прибором! Для этой цели придется оборудовать какую-то кухню, спальню и т.п. или сделать шкаф у стенки здания, где будут храниться емкости. Также можно выкопать во дворе яму и установить там стальной резервуар в качестве домашнего газгольдера.

Требования к баллонам

Газ, как энергоноситель, можно брать из баллоновИсточник gidroguru.com

Перечень необходимых требований:

• Баллоны с газом должны находиться в смежной комнате с котлом или их выносят на улицу. В любом случае для них сооружают специальный шкаф. Обычно его делают из пиломатериалов: бруски, доски, фанера, ОСП, ДСтП и даже МДФ.
• Хранение пустых емкостей в доме запрещено (либо в сарае, либо на улице). Лучше всего, если их сразу отвозить на дозаправку.
• При устройстве деревянного шкафа на улице баллоны, как правило, замерзают. Для этого стенки утепляют специальной изоляцией типа пенопласта, экструдированного пенополистирола или минеральной ваты. Использование открытого огня для разморозки категорически ЗАПРЕЩЕНО! Это может привести к трагедии!
• В каком бы помещении не были установлены баллоны, расстояние до котла отопления не должно быть менее 2-х метров!
• Хранение дополнительных емкостей с сжиженным углеводородным газом допустимо только в специальном помещении, оборудованном вентиляцией и не имеющем прямого сообщения с подвалом. Метан тяжелее воздуха и может концентрироваться на полу или под ним, что может привести к взрыву. Расстояние до котла от этих емкостей должно быть не менее 10м.
• При эксплуатации не допустима полная выработка газа из баллонов. Кроме того, один раз в 4 года емкости должны проходить переаттестацию на герметичность клапанов и целостность самих стенок.

Основные области применения

Абсорбционные холодильники непереборчивы в источниках питания – агрегат может быть запитан и от стационарной розетки, и от бортовой системы автомобиля, и от газового баллона. Это позволяет использовать устройство где угодно, в том числе в походных условиях – прямо в автомобиле. На пятилитровом баллоне автохолодильник небольшой емкости и мощности работает месяц, потому он пользуется спросом среди часто путешествующих людей.

Использование абсорбционных холодильников актуально в дачных условиях, когда хозяева появляются наездами и не хранят много пищи. Устройство также уместно во всех регионах, где электроснабжение имеет нестабильный характер – благодаря альтернативному источнику нагрева в виде того же газового баллона гарантируется бесперебойное охлаждение продуктов.

По этапность работ

Когда все материалы будут подготовлены, можно приступать непосредственно к выполнению поставленной задачи, такой как сшить сумку холодильник.

Независимо от назначения и размеров все работы проводятся в такой последовательности:

1. Двусторонний фольгированный полиэтилен вырезать по форме сумки. В результате должен получиться цельный крест, стороны которого будут иметь размеры пропорциональные будущему холодильнику. Центральная часть укладывается на дно сумки. Стороны креста покроют боковые стенки сумки.
2. Боковины креста тщательно проклеить скотчем. В результате должен получиться короб. Стыки необходимо тщательно проклеить. От этого будет зависеть изоляционные свойства изделия.
3. Аккуратно поместить в сумку короб, чтобы не повредить его целостность. Соединить стенки с помощью двухстороннего скотча. Крепление должно быть надежным. Главное плотно соприкоснусь изоляционный короб с днищем и стенками.
4. Присоединить крышку. Заранее ее изготовляют отдельно. Недостаток утеплителя заключается в том, что он легко гнется, поэтому не приспособлен для создания элемента конструкции, который бы обладал нужной жесткостью. Поэтому для создания крышки изготовляют более плотный материал, который в результате обшивается изоляцией. После этого она крепится к самому холодильнику.
5. Изготовить аккумулятор. Для холодильника используют готовые или самодельные элементы для сохранения температуры. Готовые аккумуляторы представлены в специализированных магазинах. Они имеют определенный объем, от чего зависит длительность охлаждения. Для создания самодельных аккумуляторов используют пластиковые тары или медицинские грелки. Наполняются соляным или спиртовым раствором.