Gorvinovy stránky



Nízkoenergetická ekologická chladnička

   Vhodná zejména do odlehlých míst bez elektrické sítě.

   Gorvinova nízkoenergetická chladnička je založená na jednoduchém principu, který využívaly už nejstarší civilizace pro chlazení vody a pod. Zkuste si jednu ruku navlhčit teplou vodou a pak na ni foukejte. Za chvíli bude poměrně hodně studená oproti ruce suché. Způsobuje to velké výparné teplo vody, které umožňuje efektivní ochlazování teplokrevných obratlovců, jako je člověk – bez pocení bychom i za nepříliš náročných podmínek nepřežili.
   Má inovace spočívá v dokonalejším využití tohoto principu, jenž zlepší celkový chladící efekt.

   Princip ve výpočtu: Jaké množství vody dokáže o 20°C ochladit jeden litr odpařené vody? Použijeme vzorec měrné teplené kapacity:

      Q = m*c*dt

   Q
dosadíme výparné teplo vody 2500 kJ/kg (1 litr = 1 kg)
   c teplená kapacita vody 4,18 kJ/kg
   dt stanovíme rozdíl teploty počáteční a konečné (25°C – 5°C = 20)
   m hmotnost ochlazované vody

   2500 = m * 4,18 * 20    =>    m = 29,9 litrů (kg) vody

   Výsledek:
Odpařením 1 litru z 31 litrů vody, by došlo za ideálních podmínek k ochlazení zbylé vody o 20°C! To je hodně.

   Podmínky: studená (studniční) voda, malý zdroj elektřiny (12V baterie).

   Realizace: Na trubicích z porézního materiálu (1) se bude odpařovat prosakující voda (použije se dešťová voda, protože obsahuje minimum solí, které by je časem zanášely), čímž se voda v trubicích ochladí a zvýší se tak její hustota. To má za následek, že samotížně nateče do spodní části chlazeného prostoru (2). Ten je tvořen zevně tepelně izolovanou dvouplášťovou nádobou – meziprostor vyplňuje chladící voda. Uvnitř nádoby lze např. skladovat potraviny.

   Do trubic (1) bude zároveň samotížným jevem nasávána teplejší chladící voda, která se bude opět následně odparem ochlazovat, což se bude opakovat až do určitého rozdílu teplot mezi vnitřkem nádoby (2) a vnější teplotou okolí. Odpařená dešťová voda z okruhu je samovolně doplňována ze zásobníku (3).

   Chladící vzduch je vháněn 12V PC ventilátorem (4) a ochlazován ve výměníku (5) studniční vodou, dopravovanou malým 12V čerpadlem (6). Ve většině provozních podmínek zde bude s velkou pravděpodobností kondenzovat vzdušná vlhkost; kondenzát se bude jímat v nádobce (7) a použije k doplnění zásobníku (3). Snížení teploty a vlhkosti vstupujícího vzduchu podpoří ochlazování porézních trubic odparem. Odpadní chladící studniční voda doplňuje vodojem (8), z kterého ji lze využít k dalším účelům a případný přebytek studniční vody odtéká přepadem. Spínání ventilátoru (4) a čerpadla (6) může být realizováno pomocí nastavitelného termostatu, což šetří elektřinu.

   Zdrojem elektřiny může být např. malá větrná elektrárna či fotovoltaický panel, nebo kombinace těchto zdrojů, popř. jiné zdroje. Spotřeba elektrické energie uvedené eko-chladničky je velmi malá. Zdroj studené vody pro chlazení vzduchu ve výměníku (5) není absolutní podmínkou, ale podstatně zlepšuje chladící schopnost zařízení, zejména v letním období, kdy právě potřebujeme chladit nejvíce (teplý a hodně vlhký vzduch bude zhoršovat odpařování vody a chladící efekt).


   16.5.2011 Vylepšení konstrukce ekochladničky:

   Už v době prvních úvah o koncepci chladničky mě napadlo použít tzv. skrubru, což je mokrý chladič, kde dochází ke styku vzduchu s chladící kapalinou (vodou). Nádoba skrubru (5) je naplněna vhodným materiálem s velkým povrchem, (např. Raschingovými kroužky), který zajišťuje co největší kontakt kapaliny se vzduchem. Vzduch proudí proti stékající kapalině. Původně jsem měl obavy, že by ve skrubru mohlo docházet k obohacovní vzduchu vodními parami. Skutečnost je však taková, že v chladné vodě se naopak vzdušná vlhkost sráží, takže pokud bude teplota vody nižší, než je teplota chlazeného vzduchu, není nutné se obávat zvlhčování vzduchu a tudíž následného zhoršení chladícího efektu na porézních trubicích.

   Toto zlepšení má výhodu v poměrně jednoduchém konstrukčním řešení chladiče vzduchu (5). Jako materiál náplně skrubru (umístěný na sítu, pod které se přívadí vzduch), lze použít různé střepy, kuličky a pod. Na tuto náplň je přiváděna studená voda. Použití vodojemu (8) však v tomto případě už není možné.

   
    V případě dotazů mě můžete kontaktovat; email: gorvin(a)centrum.cz

 


 
  • < Zpět
    Gorvin (c) 2011