Тепло замість компресора: ютубер зібрав холодильник, що працює без електрики

Ютубер Greenhill Forge зібрав холодильну установку, що працює без електрики, використовуючи для охолодження тепло, воду та  технічну сіль (хлорид натрію). 

Прототип установки продемонстрував охолодження секції десь до 5 °C за температури навколишнього середовища близько 16 °C. Це суттєвий показник для такої саморобної системи. 

Система використовує технологію абсорбційного охолодження. Замість використання електричного компресора для циркулювання холодоагенту, вона використовує тепло для запуску хімічної реакції, що забезпечує охолодження.

Конструкція печі, яку зібрав ютубер, складається з двох основних секцій — генератора та абсорбера. Генератор містить розчин хлориду кальцію та дистильовану воду. Коли суміш нагрівається, водяна пара сепарується й надходить до конденсатора, де охолоджується, а потім повертається до рідкого стану.

Рідка вода проходить через невеликий регульований клапан у вакуумний випарник. За надзвичайно низького тиску близько 6 мбар вода може випаровуватись за температур, значно нижчих за точку кипіння. Це випаровування поглинає тепло з навколишнього середовища й створює ефект охолодження.

Однак накопичення водяної пари призводитиме до зростання тиску й з рештою обмежить ефективність випаровування. Аби запобігти цьому система розпилює концентрований розчин хлориду кальцію в адсорбер. Розчин поглинає пару й допомагає підтримувати низький тиск.

Ютубер виготовив більшу частину установки з листової нержавіючої сталі та труб, зваривши корпуси, а дрібніші з’єднання труб виконавши методом паяння срібним припоєм. Охолоджувальний змійовик виготовили, наповнивши трубу водою й заморозивши її та зігнувши навколо крижаного осердя, що дозволило запобігти деформації труби під час згинання.

Перед тим як заповнювати систему, ютубер перевірив її на герметичність та відкачав повітря з допомогою вакуумного насоса.  Підтримка вакууму відіграє ключове значення, оскільки навіть незначні витоки можуть вплинути на процес випаровування.

За моніторинг температури та тиску відповідає контролер на базі Arduino, він також регулює роботу насосів та вмикає аварійне сповіщення за потреби. Для роботи циркуляційних насосів та вентиляторів охолодження система все ж вимагає електричного живлення. Одні тільки насоси споживають 30–50 Вт. 

Таким чином це не повністю автономний від електрики холодильник. Однак невелика сонячна панель або акумулятор легко забезпечать необхідне енергоживлення. Наразі залишається невідомо, наскільки ефективно ця холодильна установка працюватиме за вищої температури навколишнього середовища, скільки продуктів зможе зберігати та наскільки безпечно підтримуватиметься необхідна температура.

Джерело: Interesting Engineering