Инженер собрал холодильник, который охлаждает продукты с помощью огня: видео

Огонь обычно используют для нагрева, но энтузиаст из проекта Greenhill Forge приспособил его для охлаждения. Он собрал экспериментальный холодильник, в котором тепло от костра запускает химический процесс с участием воды и хлорида кальция. В испытании температура внутри установки опустилась примерно до 5 °C при окружающей температуре 16 °C. 

Установка работает по принципу абсорбционного охлаждения. В отличие от обычного холодильника, где хладагент циркулирует благодаря электрическому компрессору, здесь процесс запускает нагрев.

В конструкции есть два основных узла — генератор и абсорбер. В первом находится раствор хлорида кальция и дистиллированная вода. Когда смесь нагревается огнем, водяной пар отделяется от раствора и поступает по трубке в конденсатор. Там он остывает и снова превращается в жидкость.

Затем вода проходит через регулируемый клапан в испаритель, где поддерживается очень низкое давление — около 6 миллибар. В таких условиях вода испаряется при температуре значительно ниже обычной точки кипения. На испарение требуется энергия, и вода забирает тепло у окружающего пространства. За счет этого оно охлаждается.

Однако по мере накопления водяного пара давление в системе росло бы, мешая дальнейшему испарению. Чтобы этого не произошло, в абсорбер подается концентрированный раствор хлорида кальция. Он поглощает пар и помогает сохранять необходимое низкое давление. Таким образом, огонь обеспечивает тепло для работы цикла, а солевой раствор поддерживает условия для охлаждения.

Большую часть установки автор изготовил самостоятельно из нержавеющей стали и металлических трубок. Корпуса он сварил, а небольшие трубные соединения спаял твердым припоем на основе серебра. Чтобы сделать охлаждающий змеевик и не допустить смятия трубки при сгибании, мастер заполнил ее водой, заморозил, а затем придал ей нужную форму.

Перед запуском конструкцию проверили на герметичность и откачали из нее воздух вакуумным насосом. Это важное условие: даже небольшая утечка может нарушить работу испарителя при низком давлении.

Температуру и давление отслеживает контроллер на базе Arduino. Он регулирует скорость насосов и включает сигналы тревоги при опасных отклонениях. Полностью автономным от электричества холодильник пока не стал. Ему нужны циркуляционные насосы и вентиляторы, которые вместе с насосами потребляют около 30–50 Вт. В перспективе их можно питать от небольшой солнечной панели или аккумулятора, используя дрова как основной источник тепла.

Результат первого испытания показывает, что установка действительно способна охлаждать пространство за счет тепла от огня. Но пока это лишь прототип. Неизвестно, как он поведет себя в жаркую погоду, сколько продуктов сможет охлаждать и насколько стабильно будет поддерживать безопасную температуру хранения.

Сам принцип абсорбционного охлаждения известен уже больше ста лет и применяется в холодильных системах, для которых обычный компрессор неудобен. Новизна проекта Greenhill Forge — в самодельной конструкции из доступных материалов и возможности использовать дрова вместо постоянного источника электричества.

Если систему удастся усовершенствовать, она может пригодиться в удаленных домах, мастерских и на дачах, где топливо доступнее надежного электроснабжения. Пока же установка демонстрирует сам принцип, но не доказывает, что сможет заменить бытовой холодильник.

Британский инженер построил сверхзвуковую метательную машину — видео

Создана зубная щетка с ИИ, которая сама находит налет между зубами

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX