Gaskoelkast met uw eigen handen: werkingsprincipe van een koelkast op propaan + voorbeeld van het bouwen van een zelfgemaakte koelkast

Een vrij lange geschiedenis van de ontwikkeling van koeltechniek wordt gekenmerkt door de opkomst van verschillende soorten huishoudelijke koelkasten. Onder de bestaande constructies kan men een huishoudelijk absorptieapparaat vinden – een gaskoelkast.

Modellen van koelkasten op gas worden zowel stationair als mobiel gemaakt. Hun relatief eenvoudige constructie sluit niet uit dat u het apparaat met uw eigen handen kunt maken. Om een gaskoelkast te maken, moet u de constructie en het werkingsprincipe bestuderen, bent u het ermee eens?

In het artikel worden de constructie van het propaanaggregaat en de technische koelcyclus in detail beschreven, evenals stapsgewijze instructies voor de montage en ombouw van verschillende modificaties van koelkasten op gas.

Constructie van een propaankoelkast

Het absorptiewerkingsprincipe is de basis van de koeltechniek die op propaan zou kunnen werken.

Bij het beschouwen van een gaskoelkast en zijn werkingsprincipe moet worden benadrukt: in een absorptiekoelkast wordt aan propaan een bescheiden functie als verwarmingsgas toegekend. De belangrijkste componenten van het absorptieproces in huishoudelijke koelkastconstructies zijn meestal ammoniak en water.

Zo ziet de achterwand van een absorptiekoelkast eruit. Dit is een van die oude modellen apparaten die geschikt zijn voor modernisering – ombouw naar gasbrandstof in plaats van elektrische energie.

Ammoniak fungeert als koelmiddel, en water speelt de rol van absorberende stof.

Het gasmodel in vereenvoudigde vorm bevat de volgende technologische modules:

1. Gasverwarmingsmodule.
2. Generator (of preciezer: kooktoestel).
3. Condensor.
4. Absorber (absorptie-eenheid).
5. Verdamper.

Met de gasverwarmer wordt de inhoud van de generator verwarmd. Het generatormodule is bedoeld voor het verkrijgen van gasvormige ammoniak en het toevoeren van een zwakke ammoniakoplossing naar het absorptiegebied.

De condensatormodule dient om ammoniakdampen af te koelen tot de condensatietemperatuur. En de module met de naam “absorber” vervult de functie van ammoniakabsorber. De verdamper van de gaskoelkast dient als koudegenerator.

Werkingsprincipe van een koelkast op gas

De technologische koelcyclus begint met het verhitten van een geconcentreerde water-ammonia-oplossing met een gasbrander. Doordat de kooktemperatuur van ammonia lager is, kookt deze stof sneller dan water. Het proces van vorming van geconcentreerde koeldampen begint, die vervolgens naar de condensor gaan.

Hier condenseert de ammoniakdamp, en de vloeibare ammoniak stroomt naar de verdamper, waar het door onttrekking van warmte aan de producten kookt, waardoor een damp-vloeistofmengsel ontstaat.

Structuurschema dat het werkingsprincipe van een absorptiekoelapparaat toont. Hier wordt een gasbrander gebruikt als verwarmer van de generator. De verwarmer kan echter in principe van vrijwel elk type zijn (+).

Het schema van een absorptiekoelkast voorziet ook in de werking van een apparaat dat “dephlegmator” wordt genoemd. Deze module is geïnstalleerd aan de uitgang van de koker en is bedoeld om een zwakke water-ammonia-oplossing te verkrijgen tijdens gedeeltelijke condensatie van verzadigde dampen.

Deze zwakke oplossing wordt in de absorber verzameld. Eveneens wordt het verzadigde damp-vloeistofammoniakmengsel uit de verdamper daarheen geleid, waar het wordt geabsorbeerd. Daarna herhaalt de cyclus zich.

Absorptiekoelkast, voorbereid voor modernisering. Hier is het beschermende metalen paneel gedemonteerd, de thermische isolator (laag minerale wol) verwijderd, de elektrische verwarmer verwijderd. Alleen de huls op de sifonbuis is overgebleven.

Het merendeel van de absorptiehuishoudkoelkasten is uitgerust met elektrische verwarmers. Voorbeelden van dergelijke modellen zijn koelkasten «Sadko», «Morozko» en andere.

Maar het is heel goed mogelijk om de elektrische verwarmer te vervangen door een andere warmtebron, zoals een propaanbrander, een verwarmingsradiator en zelfs rook uit een kachelpijp.

Daarom is het theoretisch heel goed mogelijk om de genoemde modellen van absorptietechniek te gebruiken voor het zelf maken van een gaskoelkast die continu werkt.

Een gaskoelkast maken

Een relatief eenvoudige manier om een gaskoelkast te maken, zoals reeds opgemerkt, is het gebruik van een afgedankt absorptieapparaat als basis. Om dezelfde modellen «Sadko» of «Morozko» in werkende staat te krijgen, volstaat het om de in het systeem geïnstalleerde elektrische verwarmers te verwijderen.

In plaats van de gedemonteerde verwarmingselementen zal gasverwarming moeten worden geïmplementeerd, door een warmtewisselaar en een propaanbrander in de constructie te installeren.

Een theoretisch uitvoerbaar idee van vergassing van een absorptieapparaat dat eerder werd aangedreven door een elektrische verwarmer. Zo wordt een directe aansluiting van een gasbrander gezien (+).

Voor de bouw van een mobiel apparaat is het model absorptiekoelkast 'Morozko' van de vierde uitgave van de serie ASh-30 geschikt. De afmetingen van de behuizing van deze constructie zijn 450*400*405 mm, het gewicht is niet meer dan 15 kg.

De temperatuur van de vriezer bij volledige werking kan gemakkelijk -10 tot -12°C bereiken. Niet voor niets is onder de handige ontwerpers het idee ontstaan om de elektrische verwarming te vervangen door een propaanbrander.

Echter, het idee van een gaskoelkast is twijfelachtig, en er zijn diverse redenen die dit bevestigen. Zo vereist het absorptieproces bijna twee keer zoveel tijd om koude te genereren dan een gewone compressiekoelkast.

Vanuit een economisch oogpunt lijkt de constructie niet geheel rationeel, gezien de hoeveelheid gas die nodig is om 1°C onder nul te bereiken voor een zelfgemaakte variant. Desalniettemin is de ontwerpinteresse met betrekking tot de haalbaarheid van het idee vrij hoog.

Stapsgewijs proces van de ombouw van «Sadko»

De elektrische verwarmingselementen van de koelkast 'Sadko' bevinden zich op de sifonbuis. Dit constructie-element (sifon) bevindt zich in het onderste gedeelte van de achterwand van het apparaat. Het sifongebied is afgedekt met een metalen omhulsel, waaronder een laag thermische isolatie (minerale wol) zit.

Hier wordt het proces getoond van het openen van de beschermende metalen paneel op de achterwand van de absorptiekoelkast. Zoals te zien is, bevindt zich onder het paneel en de isolatielaag de elektrische verwarmer die gedemonteerd moet worden.

In eerste instantie moet de amateur-ontwerper de volgende handelingen verrichten:

1. Plaats de koelkast op een voor het werk geschikte plek.
2. Demonteer het beschermende omhulsel op de achterwand.
3. Verwijder het thermische isolatiemateriaal.
4. Verwijder de verwarmingselementen van de sifonbuis.

Er moet rekening mee worden gehouden dat het zelf aanpassen hier enig risico met zich meebrengt. Het systeem van de absorptiekoelkast is gevuld met ammoniak en waterstof onder een druk van maximaal 2 atm. Onzorgvuldig demonteren van systeemonderdelen en elektrische verwar mers kan leiden tot drukverlies in het systeem, wat gevaarlijk is voor de gezondheid. Voorzichtigheid is geboden.

De volgende stap van de amateur-ontwerper is het installeren van een verwarmingssysteem dat op propaan werkt. Dat wil zeggen, er moet in het gebied van de sifonbuis een module worden gemonteerd die verwarming mogelijk maakt door verbranding van gas. Het verwarmen van de buis met open vuur is niet toegestaan.

Dus zal er een warmtewisselaar moeten worden gemaakt. Dit kan bijvoorbeeld een massief koperen blok zijn, waarin een gasbrander is ingebouwd.

Een variant van het vervaardigen van warmtewisselaarmodules voor interne plaatsing van de gasbrander. Een dergelijke module wordt stevig bevestigd aan de sifonbuis van de koelkast in plaats van de gedemonteerde elektrische verwarmer.

De constructie van een gasverwarmingssysteem omvat in ieder geval de organisatie van een oververhittingsbeveiliging. Het werkelijke temperatuurbereik van de verhitting van de sifon van de koelkast 'Sadko' is 50 – 175°C. Op basis van deze waarden moet men de aan- en uitschakeling van de gastoevoer tijdens het verhitten overwegen.

Voor een schema met elektrische verwarmingselementen in absorptiemodellen wordt een koelkastthermostaat van de T-120-serie gebruikt. Maar dit apparaat regelt de werking van de verwarmingselementen op basis van de temperatuur van de verdamper.

Vlamregelaar van de gasbrander, die kan worden geïntegreerd in de constructie van de verwarmingsmodule op gas. Dit is slechts een van de verschillende automatiseringsapparaten waarmee een gaskoelkast moet worden uitgerust (+)

Een gasbrander samen met een automatisch besturingsapparaat is een enigszins ander systeem. Als een koelkast op propaan wordt gemaakt voor langdurig gebruik, zal de automatisering volledig moeten worden uitgevoerd.

Dat wil zeggen, bijvoorbeeld niet alleen de temperatuur van de warmtewisselaar controleren, maar ook de vlam bewaken en de gasdruk monitoren. Ook het ontstekingssysteem mag niet worden vergeten.

Voorbeelden van zelfbouw

Er zijn geen voorbeelden gevonden van zelfgemaakte absorptiekoelkasten op gas die een langdurig gebruik hebben gekend. Er zijn slechts experimentele varianten, vaak gestart maar niet voltooid.

Er zijn ook montagevoorbeelden waarbij een gaskoelkast met de hand werd gebouwd volgens een vereenvoudigde methode.

Een van de succesvol gerealiseerde zelfgemaakte constructies van een koelkast op propaan. Dergelijke 'zelfgemaakte' producten zijn in overvloed te vinden op internet.

Bij de vereenvoudigde montagemethode werd een propaanfles gebruikt, waarvan de uitgang via een slang rechtstreeks was verbonden met een direct werkende brander. De brander was bevestigd op het chassis van de absorptiekoelkast, en de werkende straalpijp was direct gericht op de sifonbuis.

De ontsteking van de brander gebeurde handmatig. Ook de temperatuurcontrole van de sifonverhitting werd zonder enige automatisering puur door 'gevoel' gedaan.

De resultaten zijn teleurstellend. Gedurende 12 uur werking van de handmatige gasverwarmingsinstallatie werd in de vriezer een maximale temperatuur van de onderste drempel bereikt van niet lager dan +3°C.

Dus toonden de tests van een met de hand gemaakte absorptiekoelkast op propaan volgens een vereenvoudigd schema een uiterst lage efficiëntie van het gasapparaat aan. Bovendien is deze manier van koelen ('Sadko-G') gezien het gasverbruik ongerechtvaardigd duur.

Alternatief voor een zelfgemaakte constructie

De zin van het assembleren van een gasconstructie gaat ook verloren omdat er in huishoudelijke uitvoering vrijwel geen oude fabrieksconstructies van dit soort bestaan. Gas koeltechniek met een absorber (van Russische productie) zijn in de basis installaties voor industriële doeleinden, groot, zwaar en uitgerust met complexe gasapparatuur.

Voorbeeld van een industriële absorptie-gasinstallatie. Bij relatief laag gasverbruik (in industriële zin) toont deze absorptiekoelkast een hoge werkingsefficiëntie.

Daarom wordt een alternatief voor zelfgemaakte gas koeltechniek als aantrekkelijker beschouwd. Dit zijn moderne mobiele compacte koelsystemen uit de serie thermische containers en soortgelijke ontwikkelingen. Elk van dergelijke systemen voorziet in de behoefte aan koude die de liefhebbers van uitstapjes naar de natuur belast.

Juist met het doel om producten te koelen en te bewaren tijdens een verblijf in de natuur proberen mensen met de hand koelkasten op gas te assembleren. Het assortiment moderne mobiele koeltechniek is enorm.

De prijs van de apparaten is redelijk. Waarschijnlijk zal de aanschaf van bijvoorbeeld een koelkast van het merk Comfort een bedrag kosten dat meerdere malen lager is dan de kosten voor het moderniseren van een oud absorptiesysteem.

Daarbij is qua technische specificaties moderne compacte koelapparatuur feitelijk vergelijkbaar met dezelfde parameters van «Sadko». En het temperatuurbereik ziet er aantrekkelijker uit (tot -18°C).

Een meer dan geslaagd alternatief voor zelfgemaakte gas koelkasten. Een handig, mobiel, compact apparaat: Waeco-Dometic Combicool, functionerend op drie verschillende warmtebronnen.

Ten slotte is er de mogelijkheid om een daadwerkelijk op propaan werkende industriële koelkast van buitenlandse productie te kopen. Een sprekend voorbeeld is het universele apparaat van de Duitse fabrikant, uitgebracht onder het merk Waeco-Dometic Combicool.

De constructie van de mobiele koelkast zorgt voor het verkrijgen van koude bij gebruik van een van de drie energiebronnen, waaronder ook een gasfles.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Voor- en nadelen van een mobiele koelkast die zowel op elektriciteit als op gas kan werken:

Korte video-review van de auto-koelkast van het merk Dometik:

De conclusies uit het hele verhaal over het construeren van 'gratis' koeltechniek in alle opzichten zijn eenduidig. De enige reden om een gaskoelkast met eigen handen te assembleren is de wens om zelf iets te maken.

Niet zelden overtreft het plezier van eigen successen alle wereldwijde innovaties. Maar moderne fabrieksmodellen zijn betrouwbaarder en veiliger.

Heeft u ervaring met het maken van een gaskoelkast? Of gebruikt u een gekocht apparaat van het absorptietype? Deel alstublieft uw mening en laat reacties achter. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.