Как переделать кондиционер с неисправным наружным блоком на работу с водой вместо фреона
В загородном доме этим летом приходилось проводить достаточно много времени, и остро встал вопрос об охлаждении хотя бы одного из помещений, так как находиться в доме из-за дикой жары было просто невозможно. Купить и установить новый кондиционер, казалось бы, самое верное решение, но дом при нашем отъезде оставался без присмотра, и не хотелось бы лишиться нового кондиционера. Возникла мысль, а что если купить по дешевке только внутренний блок кондиционера, коих на том же АВИТО продается не мало, и вместо фреона подать в его испаритель холодную воду. Мысль мне показалась верной.
реклама
Кратко напомню, как работает кондиционер. Во внутреннем блоке находится испаритель, в него через «капилляр» под давлением, создаваемым компрессором подается жидкий фреон. Давление в испарителе низкое, и фреон начинает кипеть, и испаряться с поглощением тепла. Вентилятор прогонят воздух через этот охлажденный испаритель, остывает и выбрасывается в помещение. Испарившийся фреон из испарителя по магистрали поступает во внешний блок, в компрессор, где им сжимается, при этом сильно нагреваясь. Далее фреон поступает в конденсатор, продуваемый наружным воздухом, отдает ему свое избыточное тепло, остывает, и переходит в жидкую фазу. И вновь через «капилляр» и магистраль поступает в испаритель во внутреннем блоке. И так далее по замкнутому циклу.
Ну как говорится, сказано, сделано. Через непродолжительное время на просторах Авито, в моем городе был найден кондиционер за 3000 р. с неисправным, просто раздолбанным, горевшим наружным блоком, выглядел он так.
реклама
Продавец объяснил, что в нем заклинил компрессор, и поскольку кондиционер был уже совсем не новым, то ремонтировать он его не стал, не захотел вкладывать деньги в старый кондиционер, а приобрел новый, а этот снял и положил в сарай. Но заверил меня, что внутренний блок полностью исправен. Я его купил. Привез в загородный дом, и приступил к установке. Просверлил стену, прикрепил к стене крепление блока, как полагается, с выдержкой горизонтального уровня. Просунул через стену два шланга, подачи холодной воды и отвода нагретой воды, подключил их к змеевику испарителя и обжал хомутами. Подключил к блоку дренажную трубку для отвода конденсата из блока на улицу, и установил его на стену. Монтаж магистрали отвода и подачи воды выполнял их материалов, которые оказались под рукой, где-то спаивал пластиковые трубы, где-то применял шланги.
Сразу хочу сказать, что принятию такого решения способствовал тот фактор, что водопроводной воды в загородном доме нет, но есть подземная бетонная емкость для воды на 18 кубометров, в которой вода всегда очень холодная, и этот фактор имел решающее значение в принятии решения. Потому, как, при использовании воды с водопровода, отработанную теплую воду с выхода испарителя пришлось бы утилизировать, сливать на улицу, а с нынешними ценами на воду, это было бы разорительно. А при использовании воды из подземной емкости, есть возможность в нее же, и сливать отработанную теплую воду, которая там и отдает свою тепловую энергию, так сказать, в холодную землю, и потери воды нет никакой. Для прокачки воды я использовал циркуляционный насос для систем отопления.
На насос подал питание с «мозгов» внутреннего блока, предназначенное для питания компрессора наружного блока. Таким образом, планировалось, что в помещении будет поддерживаться установленная температура. Охладилось помещение до установленной температуры, «мозги» блока насос отключили, начала температура подниматься, «мозги» насос включили, и заданная температура бы поддерживалась автоматически, как в штатном режиме. Оба шланга, «подающий» и «обратный», были опущены почти до самого дна в подземную емкость, но в разные ее углы, чтобы между ними было, как можно большее расстояние. На «подающий» шланг я естественно примастырил фильтр. «Обратный» шланг конечно, можно было бы не погружать в воду, но тогда при остановке насоса вода бы полностью стекала из контура, и он завоздушивался. А при включении насоса, он бы не смог поднять воду из подземной емкости из-за воздушной пробки. Поэтому погружение «обратного» шланга в емкость полностью решило проблему завоздушивания без каких либо обратных клапанов. В дальнейшем я следил, чтобы уровень воды в подземной емкости не опускался ниже половины, Если уровень начинал приближаться к середине, я сразу же заказывал машину воды.
реклама
После того как все было собрано пришло время испытаний. Сначала пришлось, конечно, немного поизвращаться, чтобы заполнить охлаждающий контур водой. После этого кондиционер был включен, и вода с шумом начала бороться с остатками воздуха в испарителе блока, но через несколько минут посторонние звуки стихли, и от блока подуло холодным воздухом.
Теперь о том, какие результаты были достигнуты. Температура в комнате перед включением кондиционера было 32 °С., воды в подземной емкости – 9 °С, воды на выходе «сливного» шланга после 10 минут работы – 18 °С., воздуха на выходе внутреннего блока после 10 минут работы – 17°С.
По истечении 1 часа работы, я заметил, что «подающий» шланг, а длинна его была не малой, 7 м., по всей своей длине очень сильно покрылся конденсатом, вода буквально с него капала во всех местах. Это навело на мысль, что в нем происходит сильная потеря холода, и его пришлось обматывать теплоизоляционным материалом. В результате этого температура воздуха на выходе внутреннего блока уменьшилась на 2 градуса, и стала 15°С.
реклама
Ну и через два, три часа, температура в помещении снизилась да 24 °С., как и было установлено на кондиционере, вернее на том, что от него осталось, и насос стал периодически отключаться. Плюс этой системы еще в том, что мощность циркуляционного насоса составляет около 100 Вт., что значительно ниже потребляемой мощности компрессором наружного блока, которая составляет порядка 600 Вт. Так что имеем еще и экономию электроэнергии.
Надеюсь, статья была для вас интересна, и может быть ее идея для кого-нибудь окажется полезной.
Пишите в комментариях, что вы думаете по этому поводу.
Источник
Кондиционирование колодезной водой.
На сегодняшний день сфера кондиционирование шагнуло далеко вперед по сравнению с последними десяти годами. Улучшенные технологии, новый дизайн, новомодные названия и огромные маркетинговые акции, и продвижение товара. Безусловно, стоимость так же шагнула вслед за новшествами, и не отстает, а даже иногда перегоняет. Далеко не каждый человек может позволить на сегодняшний день новую технологичную систему в свой дом. Но так же многие задумались на экологией, тенденция получает всё большее и большее распространение даже в Росси. Этому и посвящена статья.
Человек живущий в загородном доме, значительно реже стадает от жары и зноя, чем человек живущий в мегаполисе. Хотя бы, потому что в пригороде значительно больше кислорода и качество воздуха поддерживается на оптимальном уровне, не говоря уже и о бассейнах и тд. Но даже в таких условия владелец дома хочет чувстовать себя комфортно на протяжении всего года. Конечно, человек живущий в мегаполисе имеет квартиру, которую достаточно легко оснастить системой кондиционирования. В большинстве случаев квартиры не имеют большой площади, с загородными домами ситуация диаметрально противоположная. Каждый человек хочет чувствовать себя свободным и не чувствовать себя в коробке. Площади загородных домой обычно начинаются с 200 м2 и выше. Кондиционирование дома с такой площадью может выльется в копеечку.
В большинстве случаев на участке с домой есть и колодец. Как известно колодезная вода холодная, диапазон температур колодезной воды составляет 4-12 С. Что весьма приемлемо для охлаждения Вашего дома. Так как же это всё устроено. В сфере кондиционирование есть две принципиально разные системы, работающие на разных хладагентах. Это системы чиллер-фанкойл и система кондиционирования на фреоне. Система чиллер-фанкойл работает на воде или кликоле. Условно будем считать что на воде. Система кондиционирования работающая на фреоне понятно из названия работает на фреоне. В данном случае мы будем рассматривать первую систему. Чем же она интересна. Чиллер это холодильная установка которая доводит температуру воды до 7-12С и за счет насосных групп гоняет эту воду по контору, а фанкойл это потребитель, который охлажденную воду использует для охлаждения воздуха в помещении. Если простыми словами фанкойл это простой теплообменник с вентилятором, если еще проще представьте что отопительная батарея подключена к системе с холодной водой а вентилятор направляет охлажденный воздушный поток. Фанкойлы так же как и обычные кондиционеры имеют различные вариации исполнения внутреннего блока: настенные, канальные, напольные и тд. Дизайн фанкойлов имеет класический вид, но некоторые исполенения весьма оригинальны и могут даже улучшить существующий интерьер. Так же фанкойлы бывают двух трубные и четырех трубные, двух трубные работают только на охлажение, а четырех трубные как на охлаждение, так и на нагрев. Про оснащенность и технологочность фанкойлов, фанкойлы в своём арсенале обычно имеют только необходимые функции: многоступенчатая регулировка скорости вращения вентилятора, дистанционные жк пульты, система фильтрации воздуха. По сути фанкойл летом можно использовать на охлаждение, а зимой на обогрев Вашего дома, достаточно подвести к фанколам
Впринцепе это полностью экологическая система работающая на восполняемых ресурсах нашей земли. При использовании колодезной воды нет необходимости использовать чиллер, потому что температура колодезной воды вполне удовлетворяет условия комфортного охлаждения дома. Итак как же это работает ? Устанавливается погружной насос в колодце, насос может быть один расчитанный на максимальный расход воды для дома, или отдельный только для системы кондиционирования (охлаждения) рассчитанный на суммарный расход воды системы кондиционирования. От колодца в дом прокладывается магистраль по которой будет идти вода, на входе в дом устанавливается система по умягчению воды (по необходимости) и далее за счет гребенки прокладывается магистраль в фанкойлам.
Температура воды как уже было описано выше составляет около 10С, температура внутри помещения летом достигает 30С. Разница температур как раз таки способствует понижению температуры в помещении. Закон передачи энергии. Безусловно, чем выше разница температур, тем быстрее будет охлаждаться помещение.
Пара слов по затратам.
Стоимость фанкойлов весьма не высока. Вполне возможно найти настенный фанкойл до 10 000 рублей. Опять же стоимость зависит от исполнения внутреннего блока.
Эксплуатационные расходы складываются из потребления самих фанкойлов и потребления погружного насоса в колодце. Потребление фанколовом составляет 50-100 Вт в зависимости от холо и тепло производительности фанкойлов. Пример настенный фанкойл с холодопроизводительностью 3 кВт потребляет электричества 62 Вт в час. Данный фанкойл расчитан на 25-30 м2. Погружной насос потребляет в зависимости от их производительность от 0,5 до 1 кВт в час. Погружного насоса с потребление в 0,5 кВт хватит для того чтобы питать 7 фанкойлов с холодопроизводительностью 3 кВт. То есть для получения 21кВт холода достаточно 62*7=434 Вт (суммарное потребление фанкойлов) и потребление насоса 500 Вт в сумме 934 Вт. Коэффициент эффективности 22,483 (КПД 22 483%, вы спросите так не бывает в действительности это не кпд, а лишь перекачка тепловой энергии из одной среды в другую)
В зимний период фанкойлы можно использовать на отопление, достаточно подавать горячую воду от бойлера или газового котла в фанкойлы. Эффективность аналогично будет невероятно высокой.
Многие специалисты спросят по осадочным отложениям на внутренних поверхностях труб и фанкойлов, умягчение воды на входе в дом минимизирует отложение солей и вредных примесей. А повышенное давление в системе не дает откладываться «накипи» и всего остального… Давление в системе составляет около 5 атм.
Источник
Как работают кондиционеры на воде. Испарительное охлаждение воздуха
История создания кондиционера прямого испарительного охлаждения. Отличия прямого и косвенного охлаждения. Варианты применения кондиционеров испарительного типа
Охлаждение и увлажнение воздуха посредством испарительного охлаждения — это абсолютно естественный процесс, в котором вода используется как охлаждающая среда, а тепло эффективно рассеивается в атмосфере. Используются простые закономерности — при испарении жидкости происходит поглащение тепла или выделение холода. Эффективность испарения — увеличивается при увеличении скорости воздуха, что обеспечивает принудительная циркуляция вентилятора.
Температура сухого воздуха может быть существенно снижена с помощью фазового перехода жидкой воды в пар, и этот процесс требует значительно меньше энергии, чем компрессионное охлаждение. В очень сухом климате испарительное охлаждение имеет также то преимущество, что при кондиционировании воздуха увеличивает его влажность, и это создаёт больше комфорта для людей, находящихся в помещении. Однако, в отличие от парокомпрессионного охлаждения, оно требует постоянного источника воды, и в процессе эксплуатации постоянно её потребляет.
История развития
На протяжении веков цивилизации находили оригинальные методы борьбы со зноем на своих территориях. Ранняя форма охлаждающей системы, «ловец ветра», была изобретена много тысяч лет назад в Персии (Иран). Это была система ветряных валов на крыше, которые улавливали ветер, пропускали его через воду, и задували охлаждённый воздух во внутренние помещения. Примечательно, что многие из этих зданий также имели дворы с большими запасами воды, поэтому, если не было ветра, то в результате естественного процесса испарения воды горячий воздух, поднимаясь вверх, испарял воду во дворе, после чего уже охлажденный воздух проходил через здание. В наши дни Иран заменил ловцов ветра на испарительные охладители и широко их использует, а рынок за счет сухого климата — достигает оборота за год в 150.000 испарителей.
В США испарительный охладитель в двадцатом веке был объектом многочисленных патентов. Многие из которых, начиная с 1906г., предлагали использовать древесную стружку, как прокладку переносящую большое количество воды при контакте с движущимся воздухом, и поддерживающую интенсивное испарение. Стандартная конструкция, как показано в патенте 1945г., включает водяной резервуар (обычно оснащённый поплавковым клапаном для регулировки уровня), насос для циркуляции воды через прокладки из древесных стружек, и вентилятор для подачи воздуха через прокладки в жилые помещения. Эта конструкция и материалы остаются основными, в технологии испарительных охладителей, на юго-западе США. В этом регионе они дополнительно используются для увеличения влажности.
Испарительное охлаждение было распространено в авиационных двигателях 1930-х годов, например, в двигателе для дирижабля Beardmore Tornado. Эта система была использована для уменьшения или полного исключения радиатора, который в ином случае мог бы создать существенное аэродинамическое сопротивление. В этих системах вода в двигателе поддерживалась под давлением с помощью насосов, позволявших ей нагреваться до температуры более 100°C, поскольку фактическая точка кипения зависит от давления. Перегретая вода распылялась через сопло на открытую трубу, где мгновенно испарялась, принимая её тепло. Эти трубы могли быть расположены под поверхностью самолёта для создания нулевого сопротивления.
Внешние приборы испарительного охлаждения устанавливались на некоторые автомобили для охлаждения салона. Зачастую они продавались как дополнительные аксессуары. Использование приборов испарительного охлаждения в автомобилях продолжалось до тех пор, пока не приобрело широкое распространение парокомпрессионное кондиционирование воздуха.
Принцип испарительного охлаждения отличается от того, на котором работают аппараты парокомпрессионного охлаждения, хотя они также требуют испарения (испарение является частью системы). В парокомпрессионном цикле, после испарения хладагента внутри испарительного змеевика, охлаждающий газ сжимается и охлаждается, под давлением конденсируясь в жидкое состояние. В отличие от этого цикла, в испарительном охладителе вода испаряется только один раз. Испарённая вода в охладительном приборе выводится в пространство с охлажденным воздухом. В градирне испарившаяся вода уносится потоком воздуха.
Варианты применения испарительного охлаждения
Различают испарительное охлаждение воздуха прямое, косое, и двухступенчатое (прямое и косвенное). Прямое испарительное охлаждение воздуха основано на изоэнтальпийном процессе и используется в кондиционерах в холодное время года; в теплое время оно возможно лишь при отсутствии или незначительных влаговыделениях в помещении и низком влагосодержании наружного воздуха. Несколько расширяет границы его применения байпасирование камеры орошения.
Прямое испарительное охлаждение воздуха целесообразно в условиях сухого и жаркого климата в приточной системе вентиляции.
Косвенное испарительное охлаждение воздуха осуществляется в поверхностных воздухоохладителях. Для охлаждения воды, циркулирующей в поверхностном теплообменнике, используют вспомогательный контактный аппарат (градирню). Для косвенного испарительного охлаждения воздуха можно использовать аппараты совмещенного типа, в которых теплообменник выполняет одновременно обе функции — нагрев и охлаждение. Такие аппараты аналогичны воздушным рекуперативным теплообменникам.
По одной группе каналов проходит охлаждаемый воздух, внутренняя поверхность второй группы орошается водой, стекающей в поддон, а затем вновь разбрызгиваемой. При контакте с проходящим во второй группе каналов выбросным воздухом происходит испарительное охлаждение воды, в результате чего воздух в первой группе каналов охлаждается. Косвенное испарительное охлаждение воздуха позволяет снизить производительность системы кондиционирования воэдуха по сравнению с ее производительностью при прямом испарительном охлаждении воздуха и расширяет возможности использования этого принципа, т.к. влагосодержание приточного воздуха во втором случае меньше.
При двухступенчатом испарительном охлаждении воздуха используют последовательное косвенное и прямое испарительное охлаждение воздуха в кондиционере. При этом установку для косвенного испарительного охлаждения воздуха дополняют оросительной форсуночной камерой, работающей в режиме прямого испарительного охлаждения. Типовые оросительные форсуночные камеры используют в системах испарительного охлаждения воздуха как градирни. Помимо одноступенчатого косвенного испарительного охлаждение воздуха возможно многоступенчатое, в котором осуществляется более глубокое охлаждение воздуха, — это так называемая бескомпрессорная система кондиционирования воэдуха.
Прямое испарительное охлаждение (открытый цикл) используется для снижения температуры воздуха с помощью удельной теплоты испарения, изменяя жидкое состояние воды на газообразное. В этом процессе энергия в воздухе не меняется. Сухой, тёплый воздух заменяется на прохладный и влажный. Тепло внешнего воздуха используется для испарения воды.
Непрямое испарительное охлаждение (закрытый цикл) процесс похожий на прямое испарительное охлаждение, но использующий определённый тип теплообменника. В этом случае влажный, охлаждённый воздух не контактирует с кондиционируемой средой.
Двухстадийное испарительное охлаждение, или непрямое/прямое.
Традиционные испарительные охладители используют только часть энергии необходимой аппаратам парокомпрессионного охлаждения или системам адсорбционного кондиционирования. К сожалению, они повышают влажность воздуха до дискомфортного уровня (за исключением очень сухих климатических зон). Двухстадийные испарительные охладители не повышают уровень влажности настолько, насколько это делают стандартные одноступенчатые испарительные охладители.
На первой стадии двухстадийного охладителя, тёплый воздух охлаждается непрямым путём без увеличения влажности (с помощью прохождения через теплообменник, охлаждаемый испарением снаружи). В прямой стадии предварительно охлаждённый воздух проходит через пропитанную водой прокладку, дополнительно охлаждается и становится более влажным. Поскольку в процесс включена первая, предохлаждающая стадия, на стадии прямого испарения необходимо меньше влажности для достижения требуемых температур. В результате, по словам производителей, процесс охлаждает воздух с относительной влажностью в пределах 50 — 70 %, в зависимости от климата. Для сравнения традиционные системы охлаждения повышают влажность воздуха до 70 — 80 %.
При проектировании центральной приточной системы вентиляции возможно оснастить воздухозабор испарительной секцией и так существенно снизить затраты на охлаждение воздуха в теплый период года.
В холодный и переходной периоды года, при нагреве воздуха приточными калориферами систем вентиляции или воздуха внутри помещения системами отопления — воздух нагревается и растет его физическая возможность ассимилировать (впитать) в себя, при увеличении температуры — влагу. Или, чем выше температура воздуха — тем больше влаги он может в себя ассимилировать. Например, при нагреве наружного воздуха калорифером системой вентиляции с температуры -220С и влажности 86% (параметр наружного воздуха для ХП г.Киева), до +200С — влажность падает ниже граничных пределов для биологических организмов до недопустимых 5-8% влажности воздуха. Низкая влажность воздуха — негативно влияет на кожу и слизистые оболочки человека, особенно больных астмой или легочными заболеваниями. Нормированная для жилых и административных помещений влажность воздуха: от 30 до 60%.
Испарительное охлаждение воздуха сопровождается выделением влаги или увеличения влажности воздуха, до высокого насыщения влажности воздуха 60-70%.
Объем испарения – и, соответственно, теплоперенос – зависит от температуры наружного воздуха по мокрому термометру которая, особенно летом, намного ниже, чем эквивалентная температура по сухому термометру. Например, в жаркие летние дни, когда температура по сухому термометру превышает 40°C, испарительное охлаждение может охладить воду до 25°C или охлаждать воздух.
Поскольку испарение удаляет намного больше тепла, чем стандартный физический теплоперенос, для теплопереноса используется в четыре раза меньший расход воздуха по сравнению с обычными методами охлаждения воздуха, что сохраняет значительное количество энергии.
Испарительное охлаждение в сравнении с традиционными способами кондиционирования воздухаВ отличие от других видов кондиционирования воздуха охлаждение воздуха испарительного типа (био-охлаждение) не использует в качестве хладагентов вредные газы (фреон и другие), которые наносят вред окружающей среде. Оно также потребляет меньше электричества, экономя таким образом электроэнергию, природные ресурсы и до 80 % эксплутационных затрат по сравнению с кондиционированием воздуха другими системами.
Низкая эффективность работы во влажном климате.
Повышение влажности воздуха, что в некоторых случаях нежелательно — выход двухстадийное испарение, где воздух не контактирует и не насыщается влагой.
Принцип работы (вариант 1)
Процесс охлаждения осуществляется за счет тесного контакта вода и воздуха, и переноса тепла в воздух путем испарения небольшого количества воды. Далее тепло рассеивается через выходящий из установки теплый и насыщенный влагой воздух.
Принцип работы (вариант 2) — установка на воздухозаборе
Существуют различные типы установок для испарительного охлаждения, но все они имеют:
— секцию теплообмена или теплопереноса, постоянно смачиваемую водой методом орошения,
— систему вентиляторов для принудительной циркуляции наружного воздуха через секцию теплообмена,
— другие вспомогательные компоненты, такие как поддон для сбора воды, каплеуловители и органы управления.
Пример варианта применения для охлаждения шкафов серверной
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
Источник
