Холодильники бескомпрессорные: Бескомпрессорные холодильники купить в интернет магазине 👍

Лабораторные холодильники TSX GV и TSX SV

Новости

Все новости

22.06.2021 Акция на СО2-инкубаторы Heracell Vios с медной камерой Подробнее

25.02.2021 Новое оборудование для перемешивания Подробнее

15.09.2020 Новые серии холодильного и морозильного оборудования Подробнее

11.11.2019 Снятие с производства термостатов Sahara с акриловыми ваннами Подробнее

02.07.2019 Обновление модельного ряда холодильников и морозильников Подробнее

15.04.2019 Снятие с производства морозильников серии Forma 900 Подробнее

15.11.2018 Снятие с производства ряда холодильников Подробнее

08.06.2018 Снятие с производства раскапывателей Multidrop 384 и Multidrop DW Подробнее

31.05.2018 Снятие с производства части оборудования и аксессуаров для водоподготовки Подробнее

11. 05.2018 Обновление линейки концентраторов Savant Speed Vac Подробнее

03.05.2018 Новая продукция – мобильные камеры Cell Locker для СО2 инкубаторов Подробнее

20.04.2018 Снятие с производства части оборудования Thermo Scientific ELED Подробнее

04.04.2018 Снятие с производства муфельных печей Thermo Scientific M104 50040488 и 50040489 Подробнее

17.03.2018 Снятие с производства инкубаторов-шейкеров Подробнее

22.01.2018 Снятие с производства спектрофотометров Multiskan GO Подробнее

12.01.2018 Снижение цен на обратноосмотические мембраны Подробнее

27.12.2017 Изменение каталожных номеров аксессуаров для систем водоподготовки Подробнее

20.12.2017 Обновление линейки флуориметров и люминометров

Подробнее

15.12.2017 Снижение цен на Varioskan Lux Подробнее

11. 10.2017 Представлены новые встраиваемые лабораторные холодильники Подробнее

03.06.2017 Перенос производства оборудования для водоподготовки из Германии в Швецию Подробнее

03.02.2017 Представлен новый рефрижераторный термостат-шейкер Подробнее

12.12.2016 Представлена новая серия рефрижераторных инкубаторов Подробнее

Все новости
 

Выбираем автомобильный холодильник в машину

Длительное путешествие на автомобиле, или просто поездка на природу – это мероприятие, требующее тщательной подготовки. Обязательный спутник, который пригодится в дороге – малогабаритный автомобильный холодильник. С его помощью можно долгое время пользоваться свежими продуктами и охлажденными напитками.

Существует множество моделей автомобильных холодильников, отличающихся между конструкцией, собой полезным объемом, принципом охлаждения и т.д.

Выделим основные конструктивные решения автомобильных холодильников

Все устройства охлаждения продуктов, которые можно использовать в машине, разделяются на четыре группы:

• автономные;
• термоэлектрические устройства;
• абсорбционные холодильные устройства;
• холодильники компрессорного типа.

Автономные контейнеры, не требующие внешнего источника питания

Типичным представителем таких приспособлений является знакомая большинству автолюбителей сумка-холодильник, позволяющая просто сохранять температуру продуктов, заранее охлажденных в другом агрегате. Осуществляется сохранение холода благодаря высокой термоизоляции и аккумуляторам холода.

Известные производители этой продукции выпускают сегодня сумки вместимостью от 3 до 25 литров, которые оформляются чаще всего в виде переносных рюкзаков и способны хранить начальную температуру продукта в течение 10-12 часов. Такая сумка состоит обычно из двух слоев нейлона с проложенным между ними термоизоляционным материалом. Наличие герметично закрывающейся крышки не позволяет тёплому воздуху проникать внутрь такой сумки. Ещё одной разновидностью этих приспособлений является сумка-контейнер, представляющая собой пластиковый ящик, изготовленный в виде двух вложенных друг в друга ёмкостей с термоизоляционными прокладками между ними.

Газовые автомобильные холодильники

Данные приборы способны работать от нескольких источников питания – им подойдет обычный газовый баллон, бортовая сеть автомобиля или бытовое напряжение 220 вольт. Они наименее распространены ввиду применения опасного вещества – аммиака.

Достоинства и недостатки устройств охлаждения термоэлектрического типа

Агрегаты первого типа содержат в своём составе две специальные пластины из различных металлов (термоэлементы) и небольшой встроенный вентилятор. Работа термоэлементов основывается на известном эффекте Пелтье, открытом почти два столетия назад и состоящем в том, что при прохождении тока через зону контакта двух пластин из разнородных металлов наблюдается отток тепла с одной из этих пластин на другую.

Чисто конструктивно такой холодильник для авто выглядит следующим образом. Сам термоэлемент (комплект биметаллических пластин) монтируется внутри герметично закрывающегося короба на одной из его стенок; при этом тепло от него отводится в атмосферу с помощью встроенного вентилятора. Несмотря на внешнюю простоту такого устройства, с его помощью удаётся добиться снижения температуры воздуха в зоне охлаждения на 25-27° С. (по отношению к температуре воздуха в салоне автомобиля). Основным достоинством термоэлектрических холодильников является их абсолютная бесшумность в работе, надёжность и высокая экологичность, объясняющиеся простотой конструкции и отсутствием каких-либо вредных отходов функционирования.

Холодильники с компрессором обладают наилучшими техническими характеристиками

Компрессорный холодильник для автомобиля представляет собой уменьшенную копию обычного бытового холодильника, оснащённого всеми его обязательными атрибутами (теплообменником, испарителем и компрессором). Работают они почти также тихо, как и устройства с термоэлементами, но с их помощью можно добиться понижения абсолютной температуры атмосферы до -12 – -18° С. в камерах достаточно большого размера.

Выбираем холодильник в машину – обзор некоторых образцов этой техники

Начнем с простейшего варианта – изотермическая сумка “Campingaz FoldN Cool 10”

Она позволяет сохранять температуру в течение 8 часов с аккумуляторами холода, объем составляет 10 л, вес сумки 440 г. Вполне приемлемые данные для такого простого устройства.
Стоимость такого аксессуара в пределах 30$.

Термоэлектрические холодильники для машины

Устойства охлаждения этого типа могут подключаться как к аккумулятору автомобиля, так и к бытовой сети переменного тока.

Портативный холодильник “Coolfort CF-1221-b”

Этот представитель семейства малогабаритных авто-охладителей удобен для переноски, оснащен двусторонней системой вентиляции, имеет следующие характеристики:

• Принцип охлаждения – термоэлектрический
• Объем 21 л
• Напряжение DC/12В, AC/230 В
• Потребляемая мощность DC-37 Вт / AC-20 Вт
• Максимальное охлаждение 15 С ниже температуры окружающей среды.

Цена такого холодильного аппарата для авто колеблется в пределах 100$.

Еще один автомобильный прибор для охлаждения продуктов и напитков – «MOBICOOL P24 DC»

Данная модель располагает рабочей камерой объёмом 24 литра и работает от бортовой сети. Бескомпрессорная схема охлаждения агрегата обеспечивает получение низких температур до –20 градусов по Цельсию (по отношению к температуре воздуха в салоне). Габаритные размеры такого холодильника (390*280*420 мм) позволяют хранить в нём бутылки ёмкостью до 2-х литров.
Стоимость прибора составляет 150$.

Наибольшим внутренним объемом обладает мини холодильник модели “Ezetil E 45”

Он обладает немного большими размерами, но его технические характеристики на высоте:

• Питание – авто-прикуриватель/сеть 220v
• Вес – 7 кг
• Объем – 45 л
• Размеры – 44.7х59х39 см
• Встроенный вентилятор

Эффективная система охлаждения обеспечивает понижение температуры на 24 градуса ниже температуры окружающей среды.
Для этого авто-холодильника цена составляет около 260$.

Автохолодильники с компрессором

Наилучшими характеристиками, и поэтому наибольшей ценой, обладают портативные холодильники компрессорного типа.

Модель «WAECO CDF-11»

представляет собой довольно компактное холодильное устройство компрессорного типа, которое пользуется особым спросом у любителей отдыха на природе.
Небольшие габариты этого агрегата, оснащённого для удобства переноски ремнём, позволяют перевозить его в салонах малогабаритных автомобилей. К достоинствам этой модели можно отнести также наличие в ней встроенного электронного термостата, позволяющего задавать нужную рабочую температуру, и специальной защиты от низкого напряжения.

Цена аппарата – 560$.

Компрессорный авто холодильник COOLWARE DC-110

Имеет немного лучшие данные, в первую очередь по полезному объему :

• Питание – 12/24 220v В
• Вес – 25 кг
• Объем – 110 л
• Размеры – 53.5х47х81.5 см
• Принцип охлаждения – компрессорный
• Средний расход энергии – 70 Вт.

За короткое время он опускает температуру в камере до -18°С при любой температуре окружающего воздуха. Автоматически поддерживает температуру от +4°С до -18°С.
Стоимость компрессорного автомобильного холодильника в пределах 2000$.

Где лучше разместить изделие в машине и другие вопросы автолюбителей в интересном видео:

Удачного и приятного отдыха!

Ремонт холодильника — Журнал о строительстве и ремонте

Помните анекдот: учитель интересуется:
— Как работает трансформатор?
— У-у-у! – отвечает ученик.

Примерно так же работает и холодильник. Но гудит в нём не трансформатор, а электродвигатель и компрессор (точнее, герметичный мотор-компрессор) – главный компонент холодильного агрегата. По этой причине такие устройства и носят гордое название: компрессионный холодильник. Впрочем, бывают холодильники, которые совсем не гудят, а издают лёгкий шелест – это так называемые бескомпрессорные или абсорбционные холодильники.

Быть может, у вашей бабушки на даче ещё сохранился старенький «Север» или «Морозко». Теперь такие холодильники практически не выпускаются ввиду их большого энергопотребления и низкой производительности холода. Есть ещё абсолютно «молчаливые» термоэлектрические холодильники, но они совсем маленькие, подходят разве что для создания небольшого запаса скоропортящихся продуктов для длительной поездки – автомобильные холодильники.

Как же работает холодильник

Все современные компрессионные холодильники имеют компрессор, а некоторые – два или даже три. Для чего же в холодильнике нужен компрессор? Для выработки холода скажете вы и будете абсолютно правы. Дело в том, что жидкий фреон – или хладагент, как его ещё называют, – проходя через специальные полости в морозильной камере, испаряется, то есть переходит в газообразное состояние, тем самым он забирает тепло из морозильной камеры и создаёт там холод.

Но как вернуть его в жидкое состояние, чтобы повторить этот процесс многократно? Для этого и нужен компрессор. Он сжимает фреон, тем самым давая возможность превратить его обратно в жидкость, и снова загоняет в морозильную камеру. Как только температура в камере достигнет желаемой, электромотор выключается и включится тогда, когда температура в холодильнике немного повысится.

Раз компрессор, два компрессор…

Большинство холодильников оборудованы одним компрессором. Фреон последовательно проходит через морозильную и холодильную камеры, но площадь поверхности испарителя в морозилке существенно больше, поэтому и температура там ниже.

Однако агрегату приходится поддерживать заданную температуру в обеих камерах, поэтому нагрузка на него довольно высока. Особенно если литраж холодильника немаленький. Двухкомпрессорный холодильник оборудован двумя мотор-компрессорами, один из которых предназначен для холодильной камеры, а второй – для морозильной.

В связи с этим при равном полезном объёме с ондокомпрессорным холодильником, двухкомпрессорный холодильник в целом потребляет меньше электроэнергии, поскольку суммарная мощность его агрегатов ниже. Такой холодильник и работает существенно тише, а также снижается вероятность того, что вам в скором времени потребуется ремонт холодильника, так как нагрузка на каждый агрегат получается меньше.

Существуют и трехкомпрессорные модели холодильников, но встречаются они крайне редко. Такие холодильники оснащаются третьей камерой, это может быть, скажем, винный шкаф или так называемая зона свежести.

При выборе холодильника многие специалисты считают двухкомпрессорную схему самой «продвинутой». Преимущества, безусловно, в этом есть. Помимо облегчения условий работы компрессора, это, например, возможность автономно устанавливать нужную температуру в камерах.

Но и цена, надо сказать, «кусается». В то же время существуют однокомпрессорные модели, оборудованные специальным электромагнитным клапаном, который позволяет задавать температуру в морозилке независимо от температуры в холодильной камере.

Источник: https://topservice.kz/

Льдогенератор с компрессором против льдогенератора с аккумулятором

Соревнование моего Severin EZ 7407 с компрессором и ценой около 220 евро с мороженицей noname с пакетом льда в сегменте 50 евро кажется не совсем честным. Но я хотел узнать: может ли дешевое решение также сделать хорошее мороженое и может ли мне даже не понадобиться машина с компрессором? Я пробовал.

Разница между машинами для производства мороженого с компрессорами и без них

Почему одни льдогенераторы стоят 30 евро, а другие 300 евро – должна быть причина. И это можно быстро выяснить: машины стоимостью около 150 евро обычно оснащены компрессором. Подобно фризеру, машина для мороженого охлаждает предварительно залитую массу мороженого до температуры -35 градусов Цельсия и перемешивает содержимое в процессе.

Машины для производства мороженого на любой вкус: мягкое мороженое, мороженое в шариках, замороженный йогурт, слякоть и многое другое

Бескомпрессорные машины для мороженого работают по-другому. Перед использованием контейнер для замораживания следует поместить в морозильную камеру на 10 часов. Пакет со льдом, обычно изготовленный из специальной жидкости, затем выпускает холод в массу мороженого. Здесь машина также постоянно перемешивается.

Здесь на фото: в таком виде ведерко со льдом полностью замерзает до 10 часов. Чем дольше, тем лучше. Это не требуется для льдогенераторов с компрессорами. (Фото: Свен Вернике)

В обоих случаях мы надеемся, что результатом будет мороженое идеальной консистенции, каким вы его знаете в магазине мороженого, которому вы доверяете.

Преимущества и недостатки машин для производства мороженого с компрессором и без него

В реальной эксплуатации, т.е. при производстве мороженого, машины для мороженого без компрессора имеют определенные преимущества: они потребляют гораздо меньше энергии. Такой представитель, как Krups Venise, имеет мощность 30 Вт, Severin EZ 7407 достигает 135 Вт. Steba IC 180 даже имеет одноименную мощность 180 Вт. Конечно, для справедливого сравнения необходимо рассчитать энергию, необходимую для замораживания батареи у недорогих моделей.

Льдогенератор с компрессором (слева) обычно намного больше и тяжелее. (Фото: Свен Вернике)

Еще одно преимущество перед моделями со стационарной морозильной камерой заключается в том, что они гораздо меньше, компактнее и могут легко храниться в кухонном шкафу. Компрессорное решение часто весит 10-15 килограммов, занимает много места на рабочей поверхности и может быть немного шумным во время работы.

Важный аспект, который следует учитывать: если вы хотите приготовить мороженое с помощью машины без компрессора, необходимо заблаговременно поместить морозильный контейнер в надежде на то, что морозильная камера пуста. Если есть замороженные пиццы, может стать тесно. Дорогие аппараты для мороженого готовы к использованию сразу, максимум через полчаса вы можете наслаждаться замороженным йогуртом, понты имеют свою цену, так сказать.

Сравнение: Severin EZ 7407 против GlobalTronics GT-EM01

D’

С одной стороны, для прямого сравнения я использую свой Severin EZ 7407 с компрессором. Я сравниваю его с приятно маленькой и почти практичной альтернативой пакета для льда от GlobalTronics. GT-EM01, конечно, не является продуктом известного бренда, но по сути работает как почти все льдогенераторы в нижнем ценовом сегменте. Это также означает, что я должен заморозить пакет со льдом перед его использованием. Также рекомендуется всегда обрабатывать свежие ингредиенты или помещать их на некоторое время в холодильник перед приготовлением мороженого. Вы не сможете приложить столько усилий при работе с компрессорной машиной.

В

В рамках теста я готовлю два вида мороженого: мороженое из бананового кварка со сливками и фруктовый сорбет по моему рецепту, который я уже представлял в своей вступительной статье о машине для приготовления мороженого.

аппарат для приготовления мороженого и сорбета с/без компрессора

Чтобы запустить компрессорную мороженицу, мне достаточно включить ее, но накануне вечером я положила пакет с мороженым GT-EM01 в морозильную камеру. В моем рецепте бананового творога я смешиваю одинаковые ингредиенты, заполняю машины и оставляю их работать в течение часа.

Уже здесь можно заметить: множество кубиков льда прилипает к краю лотка для кубиков льда. (Фото: Свен Вернике)
На сайте

Другими словами, я хотел бы вращать его в течение 60 минут. Потому что мое мороженое готово менее чем за 15 минут. Сюрприз: GT-EM01 сначала дает мне кремовый десерт, в то время как EZ 7407 достигает самой низкой температуры. Но есть серьезный недостаток при извлечении льда из GT-EM01: замороженная масса прилипает к внутреннему краю лотка для кубиков льда, и я с трудом могу ее извлечь. Неудивительно, ведь пакет со льдом не просто выкладывается, а непрерывно выделяет холод. Это означает, что вы теряете значительную часть угощения, которую можно удалить только при чистке.

Удалить лед вряд ли возможно, он раздражает. (Фото: Свен Вернике)

EZ 7407 готов примерно через 40 минут и дает практически идентичный результат. Мороженое получается немного мягче, и его также легче извлечь из ведерка для льда. Неудивительно: он находится отдельно от холодильного агрегата, поэтому питается относительно быстро, что значительно облегчает его удаление.

Дешевые и дорогие сорбеты для мороженщика

А как выглядит сорбет? То же самое. Опять же, « дешевая машина » работает гораздо быстрее, замораживая фрукты в пюре примерно через 15 минут. Моему EZ 7407 требуется почти 50 минут. Что касается мороженого из сливочного кварка, то оно сильно прилипает к контейнеру для мороженого GT-EM01, дорогой Severin создает едва заметную лучшую машину, и я пока доволен результатами. Это мороженое, которое вы также можете предложить своим гостям.

Вывод: Какой аппарат для приготовления мороженого кому подходит?

Должен признаться, что я был немного удивлен своим тестом. Дешевый аппарат для приготовления мороженого без компрессора работает лучше, чем ожидалось, и приносит на кухню надежную систему за небольшие деньги. Если вы хотите сэкономить деньги, вам придется смириться с недостатками. Вам не придется наслаждаться мороженым спонтанно, так как вам нужно будет поместить набор в достаточно большую морозильную камеру почти на полдня. Система также обязана тем, что вы теряете много мороженого, потому что много мороженого замерзает на ведерке со льдом и не может быть так легко удалено. К преимуществам можно отнести то, что решение без компрессора очень быстро готово к использованию, особенно при работе с небольшим количеством льда.

Преимущество льдогенератора с компрессором в том, что вы можете вынуть контейнер для льда из машины и, таким образом, хорошо соскрести лед после некоторого размораживания. (Фото: Свен Вернике)

Компрессорная мороженица, такая как моя Severin EZ 7407, набирает очки у спонтанных пользователей, которые не хотят долго ждать, пока мороженое будет готово через 10 часов. Мне также нравится, что я могу извлечь лоток для кубиков льда вместе с морозильной камерой. Таким образом, я смогу удалить весь лед после небольшого оттаивания. Положите мороженое, включите, подождите немного, готово, наконец, это быстрее и занимает меньше времени.

В итоге вы всегда получите вкусное и качественное мороженое, независимо от того, много или мало денег вы вложите в хорошую мороженицу. Одно только это открытие удивило меня. Даже если вы купите мороженицу по цене менее 100 евро, вы не ошибетесь, просто нужно знать ее особенности. Если они вам не мешают, вы будете рады низкой цене покупки.

Оба кафе-мороженого могут производить очень хорошие сорбеты. (Фото: Свен Вернике)

Лично я остаюсь со своей « дорогой », потому что тогда она может заработать немного больше. То, что я могу съесть мороженое в любое время менее чем за час, – это действительно круто в истинном смысле этого слова. Но мой EZ 7407, как и многие другие машины для мороженого с компрессором, также способен делать, например, йогурт…

Многие льдогенераторы доступны с компрессорами или без них от Euronics.

Холодильники и кондиционеры на Солнечной энергии – Экология и промышленная безопасность

На широтах менее 45 град. Огромное количество электроэнергии затрачивается на производство холода. На тех же широтах энергия Солнца выдаёт за день до 6 кВт/час энергии на 1 м. кв. Для сравнения типовой домашний холодильник потребляет порядка 1 кВт/часа электроэнергии в сутки, а стандартный комнатный кондиционер за сутки потребляет порядка 8 кВт/часа. В общем то есть смысл подумать, как использовать бесплатную Солнечную энергию для получения холода и тем самым сократить свои расходы на электроэнергию.
Идея использовать солнечные батареи для работы холодильника, является заведомо убыточной. Низкий КПД, регулярная смена аккумуляторов, естественное старение кремния и высокая стоимость, любой холодильник сделают убыточным. Что касается солнечных холодильных абсорбционных установок на бромиде лития, то они достаточно неплохо себя зарекомендовали, в том числе и в качестве кондиционеров. Производство таких установок
может быть освоено достаточно небольшим производственным предприятием с небольшими финансовыми затратами. Температура Т=85–90 град. необходимая для работы бромисто-литиевых установок может быть получена обычным вакуумным плоским солнечным коллектором. Водоаммиачные абсорбционные холодильные установки, гораздо более эффективные, однако для их работы нужна температура порядка Т=180–200 град.
Разумеется, что такая температура может быть достигнута только лишь с применением солнечного концентратора энергии. Если речь идёт о солнечном рефлекторе, то необходимо решить вопрос и системе слежения за солнцем. В стандартном варианте, система слежения и рефлектор являются достаточно дорогостоящими изделиями, однако на самом деле это не так.
На рис. 1 приведён пример того, как индийские изобретатели сооружают из сподручных материалов форму близкую к параболе. Затем поливают эту форму жидкой глиной и доводят её до параболической формы при помощи шаблона. После высыхания глины, поверхность оклеивают пищевой фольгой и бесплатный солнечный концентратор готов! Помещённая в фокус закопчённая медная трубка позволяет нагревать теплоноситель до 300 град.

Очень неплохие солнечные концентраторы можно делать и из телевизионных «тарелок» (рис. 2) и из обычных небольших зеркал наклеенных на поверхность параболической формы. Так что с концентраторами проблем нет. Кстати, если в фокус полутораметровой «тарелки»
поместить литровый чайник, то вода в нём закипает за 8 минут. Создание солнечной кухни это тоже очень перспективное направление, однако, это уже совсем другая тема.
Система слежения за солнцем может быть также очень дешевой, если она будет пассивной. То есть рефлектор будет поворачиваться по времени за Солнцем с той же угловой скоростью, что в условиях сегодняшней электроники реализуется элементарно просто и очень дёшево.
В любом случае надо стремиться к созданию холодильных установок с участием солнечных концентраторов ибо, чем больше будет разница температур, тем выше КПД, тем более экономичной будет установка в целом. Подвод тепловой солнечной энергии может осуществляться при помощи тепловых трубок или теплоносителя. Впрочем, некоторые изобретатели для подвода солнечной энергии используют световоды. Идея эта сверх перспективная, однако, она над ней нужно ещё основательно поработать.
Простейшие холодильники на солнечной энергии можно изготавливать из стандартных абсорбционных холодильников путём замены электронагревателя на солнечную подводку.
Если холод нужен постоянно, а Солнце постоянно не светит, то нагреватель следует дополнить и другими альтернативными источниками энергии. Это может быть ветер, река или морская волна. Как резерв можно использовать и каталитические обогреватели, работающие на газе или бензине. В каталитических обогревателях происходит беспламенное горение топлива. Абсорбционный холодильник объёмом в 40 литров при каталитическом обогревателе будет потреблять 8–10 грамм бензина в час. Такие холодильники могли бы найти спрос у автомобилистов и поставщиков продуктов питания. Существующие «сумки-холодильники» на элементах Пельтье, работают от автомобильного аккумулятора, а фактически потребляют тот же бензин, только в гораздо большем количестве.
Следует заметить, что абсорбционные водоаммиачные холодильники, выпущенные 50 лет назад, продолжают работать и по сей день и ломаться не собираются, что говорит об их сверхвысокой надёжности. Стало быть, если нужно иметь постоянно охлаждаемое помещение, то такую установку можно один раз изготовить и надолго про неё забыть.
На рис. 3 изображён 40-литровый бытовой абсорбционный холодильник, переделанный на альтернативные источники энергии. Холодильник будет работать, если будет оставаться хоть один источник энергии. Для хозяйства, такого объёма явно маловато, но в качестве демонстрационного или лабораторного образца, этого объёма вполне достаточно.

Компрессионные холодильные установки по сравнению с абсорбционными, являются более экономичными и более эффективными. В простейшем варианте для перевода холодильного компрессора на альтернативную энергию может быть использован пневмо или гидродвигатель, который в свою очередь будет работать от суммарной энергии Солнца, ветра, реки и т. п.

На рис 4,5,6 изображены соответственно: низкооборотный холодильный компрессор, автомобильный компрессор и пневмо (гидродвигатель) из которых достаточно несложно изготовить холодильную установку.

Для того чтобы изготовить, например, кондиционер на альтернативной энергии, можно применить готовый автомобильный кондиционер (рис. 7). В качестве привода используется тот же гидро или пневмодвигатель (рис. 6).

Холодильник для рыбной продукции, с низкооборотным холодильным компрессором (рис. 4) лучше изготавливать на плавучей морской платформе (рис. 8). Здесь ветер, Солнце и морская зыбь, являются дополнительными источниками энергии, которые также используются для создания холода.
Общим недостатком всех приведённых компрессионных схем является то, что сначала мы альтернативную энергию преобразуем во вращение, а в компрессоре вращение преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня (рис. 11). На этом слишком много теряется энергии. Еще одним недостатком является то, что при нарушении уплотнения вала вращения компрессора, теряется его герметичность, а следовательно и его работоспособность.
Альтернативную энергию значительно проще преобразовывать в возвратно-поступательное движение при помощи мембранного привода. Мембраны PTFE (рис. 9), изготовленные на основе NEOPREN или EPDM, работают в широком диапазоне температур и могут быть использованы как в мембранном пневмоприводе, так и во фреоновом контуре холодильного компрессора. Мембраны могут совершать миллионы циклов, так что на наш век хватит.

Главное преимущество мембранного привода заключается в том, что у него нет утечек, у него нет уплотнения и ему не нужна смазка. Он работает по принципу «Сделал и забыл».
Корпус мембранного устройства при серийном производстве делается методом штамповки с невысокой степенью точности. Так что штампованный корпус получится не намного дороже консервной банки. Он может быть также изготовлен и из полимерных материалов, которые не боятся коррозии.
Все вышеизложенные разработки, являются установками с гарантированной работоспособностью, поскольку они изготавливаются на базе отработанных серийных агрегатов. Однако это лишь очень малая часть холодильных установок, которые могут быть предложены к производству. Для изобретателей и инженеров, холодильная техника на альтернативных источниках энергии, это богатейшее поле для творчества. Холодильная компрессионная машина преобразует механическую энергию в разность температур, Холодильная машина, сделанная «наоборот» позволяет разность температур преобразовать в механическую энергию, то есть на её базе можно изготавливать низкопотенциальные тепловые двигатели, которые в свою очередь могут быть использованы для утилизации избыточного тепла или для работы от геотермальных источников энергии. Помимо абсорбционных и компрессионных способов охлаждения есть и другие очень интересные направления. Так что для изобретателей и инженеров, это неисчерпаемый объём работы.

В заключение приведу несколько общих рекомендаций, позволяющих делать установки альтернативной энергии рентабельными и конкурентоспособными.
1. Индивидуальные установки альтернативной энергии, работающие на производство электроэнергии, в подавляющем большинстве случаев является убыточными, поэтому
альтернативная энергия должна быть направлена не на производство электроэнергии, а на сокращение её потребления.
2. Установки альтернативной энергии должны работать на производство конкретного продукта: тепло, холод, пресная вода, водород, продукты питания и. т. д.
3. Установки нужно стараться изготавливать из стандартных узлов и деталей машиностроительного производства, что позволит их сделать максимально дешёвыми и доступными для самых широких слоёв населения.
4. Наиболее перспективными являются гибридные установки, в которых различные источники альтернативной энергии сначала суммируются, а затем направляются на общую нагрузку.

Революционный бескомпрессорный холодильник от Haier

Обновлено 6 сентября 2015 г.

В следующем месяце Haier начнет продавать новый холодильник для вина в розничных магазинах США. Обычно это не было бы новостью, но китайский гигант бытовой техники рекламирует этот новейший продукт как прорыв в технологии охлаждения.

Вместо того, чтобы полагаться на хладагент, компрессор и испаритель для охлаждения, он просто использует воду и CO2, а также уникальный полупроводниковый охладитель.Он должен экономить значительное количество энергии, обеспечивать более равномерное охлаждение, устранять все шумы и вибрации и предлагать больше полезного пространства.

Credit: Reviewed. com / Keith Barry

В новом винном холодильнике Haier используется термоэлектрическое охлаждение и тепловая трубка для охлаждения вина без хладагента, компрессора, шума и вибрации.

Компания Haier использует несколько подходов к новым технологиям охлаждения. На выставке CES в начале этого года компания представила холодильник с магнитным компрессором.Все это является частью попытки снизить энергопотребление при одновременном улучшении сохранности продуктов и является признаком того, что Haier серьезно относится к собственным исследованиям и разработкам. Действительно, китайская компания даже открыла новый исследовательский центр в США».

Тем не менее, когда мы впервые услышали о новом холодильнике для вина, мы отнеслись к нему скептически. В конце концов, в бескомпрессорных холодильниках нет ничего нового. Они называются термоэлектрическими охладителями и основаны на эффекте Пельтье, который отводит тепло, пропуская электрический ток через точку встречи двух проводящих материалов. Один материал нагревается, а другой остывает.

Есть только одна проблема: Вообще говоря, термоэлектрические холодильники не очень хороши. Поскольку охлаждающий элемент должен быть прикреплен к тому месту, где рассеивается отработанное тепло, весь процесс весьма неэффективен и эффективен только для охлаждения небольших помещений. Вот почему вы часто видите термоэлектрические кулеры на недорогих микрохолодильниках — например, кулер для банок с питанием от USB, который продается за 20 долларов.

Однако, как оказалось, инженеры Haier, возможно, решили один из самых неприятных практических недостатков эффекта Пельтье.Они прикрепили тепловую трубку к твердотельному охладителю, чтобы отработанное тепло рассеивалось через воду, вытекающую из задней части устройства, как в традиционном холодильнике. Холодный воздух циркулирует вокруг отдельных охлаждающих трубок, которые окружают боковые стороны холодильника, поддерживая охлаждение внутри.

Как и упаковка McDLT, тепловая трубка сохраняет горячую сторону горячей, а холодную — прохладной.

Модернизирован и сам термоэлектрический охладитель. По словам Haier, он сделан из германия и селена и является более совершенным, чем те, что используются в недорогих кулерах.

Credit: Reviewed.com / Keith Barry

Отсутствие компрессора означает больше места для хранения вин.

Haier говорит, что холодильник можно настроить на температуру от 23ºF до 68ºF, и он может поддерживать температуру с течением времени с точностью ±1,8ºF.

Конструкция еще недостаточно хороша для длительной заморозки, поэтому маловероятно, что в ближайшее время мы увидим полупроводниковый бытовой холодильник. (Хайер сказал, что получение температуры в 0ºF с помощью современной технологии потребует столько же затрат и энергии, как и традиционный компрессор.) Тем не менее, полупроводниковое охлаждение идеально подходит для винных холодильников, где ключевыми факторами являются бесшумность, даже контроль температуры и работа без вибраций.

Пока неизвестно, приживется ли новая технология. Однако на выставке бытовой техники и электроники IFA в Берлине прототип нового холодильника часто окружали люди с именными бейджиками, которые идентифицировали их как сотрудников конкурирующих производителей, и они учились, а не насмехались.

В какой-то момент пожилой мужчина в синем блейзере повернулся к коллеге и указал на холодильник.«Это революция», — сказал он. Мы склонны согласиться.

::.Международный журнал передовых технологий и инновационных исследований.::

International Journal of Advanced Technology and Innovative Research (IJATIR) — международный журнал, предназначенный для профессионалов и исследователей во всех областях информатики и электроники. IJATIR публикует исследовательские статьи и обзоры по всей области инженерных наук и технологий, новых методов обучения, оценки, проверки и влияния новых технологий и будет продолжать предоставлять информацию о последних тенденциях и разработках в этой постоянно расширяющейся теме. Публикации статей отбираются путем двойного рецензирования для обеспечения оригинальности, актуальности и удобочитаемости. Статьи, опубликованные в нашем журнале, доступны в Интернете.

Журнал соберет ведущих исследователей, инженеров и ученых в интересующей области со всего мира. Темы, представляющие интерес для представления, включают, но не ограничиваются ими.

 

 

Представление статьи

Подача открыта на 2021 год

Последняя дата подачи:

20 августа 2021

Уведомление о принятии  :

После экспертной оценки

Последняя дата публикации  :

30 августа 2021

 

IJSETR (www. ijsetr.com) Дата подачи: 20 июля 2021 г., Дата публикации: 30 июля 2021 г.

ИЖИТ (www.ijitech.org) Дата подачи: 20 августа 2021 г., Дата публикации: 30 августа 2021 г.

IJVDCS (www.ijvdcs.org) Дата подачи: 20 июля 2021 г., Дата публикации: 30 июля 2021 г.

 

Патент США на безкомпрессорную систему охлаждения Патент (Патент № 10 443 786, выдан 15 октября 2019 г.)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Это раскрытие в целом относится к системе охлаждения.

ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Системы охлаждения могут использовать хладагент для охлаждения помещения. Существующие системы охлаждения могут использовать один или несколько компрессоров для сжатия хладагента, который затем испаряется для охлаждения помещения. Системы охлаждения, использующие компрессоры для сжатия парообразного хладагента, отличаются низкой эффективностью и высокими затратами на техническое обслуживание. Другие циклы охлаждения, такие как охлаждение по циклу Стирлинга, существуют, но они не были успешно применены в некриогенных коммерческих холодильных установках с высокой производительностью, которые обычно поддерживаются обычными системами охлаждения с компрессией паров хладагента.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним вариантом осуществления устройство включает бак сепаратора, теплообменник, безкомпрессорный сепаратор тепла и охладитель жидкости. Бак сепаратора разделяет первый хладагент на паровой компонент и жидкий компонент. Теплообменник подвергается нагрузке. Теплообменник использует жидкий компонент первого хладагента для отвода тепла из пространства рядом с нагрузкой. Пространство включает в себя по меньшей мере одну из холодильных установок, содержащих теплообменник и холодильную камеру или морозильную камеру.Безкомпрессорный теплоотделитель извлекает тепло из парового компонента первого хладагента и использует электроэнергию для передачи тепла второму хладагенту. Охладитель жидкости отводит тепло от второго хладагента.

В соответствии с другим вариантом осуществления способ включает разделение первого хладагента на паровой компонент и жидкий компонент в резервуаре сепаратора. Способ дополнительно включает отвод тепла из пространства, находящегося рядом с нагрузкой, с использованием жидкого компонента первого хладагента из бака сепаратора.Пространство включает теплообменник внутри холодильной или морозильной камеры. Способ дополнительно включает извлечение тепла из парового компонента первого хладагента и использование электроэнергии для перемещения тепла ко второму хладагенту в безкомпрессорном теплоотделителе. Способ дополнительно включает отвод тепла от второго хладагента в охладителе жидкости.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления устройство включает контур нагрузки, контур пара и контур жидкости. Нагрузочный контур включает бак сепаратора, теплообменник и первый насос.Бак сепаратора разделяет первый хладагент на паровой компонент и жидкий компонент. Теплообменник подвергается нагрузке. Теплообменник использует жидкий компонент первого хладагента для отвода тепла из пространства рядом с нагрузкой. Пространство включает в себя по меньшей мере одну из холодильных установок, содержащих теплообменник и холодильную камеру или морозильную камеру. Первый насос регулирует скорость потока жидкого компонента первого хладагента из бака сепаратора в теплообменник.Паровой контур включает бак сепаратора и безкомпрессорный сепаратор тепла. Безкомпрессорный теплоотделитель извлекает тепло из парового компонента первого хладагента, полученного из резервуара сепаратора, и использует электроэнергию для передачи тепла второму хладагенту. Жидкостный контур включает безкомпрессорный сепаратор тепла, охладитель жидкости и второй насос. Охладитель жидкости отводит тепло от второго хладагента, поступающего из безкомпрессорного теплоотделителя. Второй насос регулирует скорость потока второго хладагента между охладителем жидкости и безкомпрессорным теплоотделителем.

Некоторые варианты осуществления могут обеспечивать одно или несколько технических преимуществ. Например, некоторые варианты осуществления бескомпрессорных систем и способов охлаждения могут быть более эффективными, чем традиционные холодильные системы и способы с компрессией пара, используемые для охлаждения или охлаждения с высокой производительностью. Например, безкомпрессорные системы охлаждения позволяют избежать присущей парокомпрессионному циклу неэффективности и могут использовать более эффективные холодильные циклы для обеспечения охлаждения. В качестве другого примера, в некоторых вариантах осуществления могут использоваться природные хладагенты, т. е.g., хладагент на основе диоксида углерода, что устраняет необходимость в хладагентах на основе гидрофторуглеродов (ГФУ), которые могут быть оптимизированы для циклов сжатия пара. Использование природных хладагентов снижает воздействие систем охлаждения на окружающую среду по сравнению с обычными системами охлаждения. В качестве еще одного примера некоторые варианты осуществления безкомпрессорных систем и способов охлаждения могут требовать меньшего обслуживания по сравнению с обычными системами. В частности, удаление компрессоров снижает вероятность серьезного обслуживания/отказа в обычных парокомпрессионных системах охлаждения.Кроме того, некоторые варианты осуществления безкомпрессорных систем и способов охлаждения могут снижать шум, создаваемый во время работы. Некоторые варианты осуществления могут не включать ни одного, некоторые или все из перечисленных выше технических преимуществ. Одно или несколько других технических преимуществ могут быть легко очевидны специалисту в данной области техники из фигур, описаний и пунктов формулы изобретения, включенных в настоящее описание.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более полного понимания настоящего раскрытия обратимся теперь к следующему описанию, взятому вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

РИС.1 показан пример системы охлаждения с парокомпрессионным циклом;

РИС. 2 иллюстрирует пример безкомпрессорной системы охлаждения;

РИС. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ работы примерной безкомпрессорной системы охлаждения, показанной на фиг. 2; и

РИС. 4 показан пример контроллера, используемого с безкомпрессорной системой охлаждения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Варианты осуществления настоящего изобретения и его преимущества лучше всего понять, обратившись к ФИГ.1-3 чертежей, одинаковые номера используются для одинаковых и соответствующих частей различных чертежей.

Системы охлаждения, такие как, например, холодильные системы, используют хладагент для отвода тепла из помещения. В этих системах хладагент может проходить через множество потребителей, расположенных в здании. Например, в продуктовом магазине нагрузками могут быть морозильные камеры, используемые для хранения замороженных продуктов, или холодильные полки, используемые для хранения свежих продуктов. Хладагент может проходить через эти морозильные камеры и полки, где он используется для отвода тепла из этих пространств.

Существующие обычные холодильные системы большой мощности, такие как системы, используемые в коммерческих помещениях, используют охлаждение с компрессией пара. Как правило, системы, использующие охлаждение с компрессией пара, пропускают хладагент через компрессор, который сжимает хладагент, затем через первый теплообменник, который отводит тепло от хладагента, а затем ко второму теплообменнику, который использует хладагент для отвода тепла от хладагента. пространство рядом с грузом. Обычно хладагент расширяется во втором теплообменнике, находящемся под нагрузкой, так что он переходит из жидкого состояния в газообразное. Этот фазовый переход позволяет хладагенту во втором теплообменнике получать тепло от воздуха, циркулирующего в пространстве рядом с нагрузкой. Например, в коммерческих холодильных системах нагрузка находится внутри морозильной камеры, холодильной камеры или закрытого пространства, в котором продукты хранятся при более низкой температуре, чем температура окружающей среды.

РИС. 1 в обобщенном виде показан типичный холодильный цикл с компрессией пара. Система охлаждения 100 содержит компрессор 105 , первый теплообменник 110 и второй теплообменник 116 , находящийся под нагрузкой 115 .Хладагент течет между компрессором 105 , первым теплообменником 110 и вторым теплообменником 116 . Сначала хладагент сжимается в компрессоре 105 . Хладагент течет от компрессора 105 к первому теплообменнику 110 . Первый теплообменник 110 передает тепло от хладагента окружающему воздуху или другому теплоносителю, например жидкости или второму хладагенту. В первом теплообменнике 110 хладагент может изменять фазы или иным образом изменять свою температуру или тепло, чтобы быть пригодным для отвода тепла от нагрузки 115 .Например, первый теплообменник 110 может представлять собой конденсатор, в котором первый хладагент переходит из газообразного состояния в жидкое состояние. После первого теплообменника 110 хладагент может поступать во второй теплообменник 116 , подверженный тепловой нагрузке 115 . При нагрузке 115 хладагент во втором теплообменнике 116 может использоваться для отвода тепла из пространства, находящегося рядом с нагрузкой 115 . Загрузкой 115 может быть загрузка от коммерческого холодильника, холодильника, морозильной камеры, холодильных витрин, льдогенераторов, чиллеров, кондиционеров или аналогичных устройств. Хладагент при нагрузке 115 может подвергаться теплопередаче, так что первый хладагент повышает температуру и/или переходит из жидкого состояния в газообразное. После загрузки 115 первый хладагент может быть возвращен в компрессор 105 , при этом цикл может быть повторен. Таким образом, система охлаждения 100 представляет собой обобщенный холодильный цикл, который воплощает в себе обычный парокомпрессионный холодильный цикл.

Обычные циклы охлаждения, такие как представленные системой охлаждения 100 на РИС.1 имеют ряд недостатков. Например, холодильный цикл с компрессией пара менее эффективен, чем другие холодильные циклы, такие как цикл Стирлинга. В качестве другого примера, традиционные холодильные системы с компрессией пара используют гидрофторуглероды (ГФУ) и не могут легко приспособиться к использованию природных хладагентов, таких как двуокись углерода (CO2), которые могут быть более экологичными. Например, природные хладагенты могут потребовать дополнительных соображений при их применении и, таким образом, усложнить простые парокомпрессионные системы, в которых используются ГФУ.Использование CO ₂ требует высокого давления (требуются более дорогие компоненты и трубопроводы) и теряет эффективность при высоких температурах окружающей среды (что требует компенсации путем добавления компонентов для повышения эффективности). Аммиак токсичен, легко воспламеняется и не может использоваться с медными трубами и трубопроводами. Углеводороды легко воспламеняются и в настоящее время не разрешены строительными нормами.

Для устранения различных недостатков парокомпрессионного цикла было введено несколько мер, включая добавление компонентов для повышения эффективности или возможность использования природных хладагентов.Кроме того, типичные компрессоры парокомпрессионного цикла и другие компоненты имеют менее благоприятные рейтинги климатических характеристик жизненного цикла (LCCP), что свидетельствует о более высоком воздействии этих систем на окружающую среду в течение их срока службы. Кроме того, типичные компоненты холодильных систем с парокомпрессионным циклом, включая компрессоры, производят сильный шум, который может сделать некоторые помещения непригодными для использования во время работы или создать неудобства для клиентов или сотрудников или помешать соблюдению нормативных требований на некоторых рынках, где шум регулируется.Вместо того, чтобы пытаться обеспечить незначительные улучшения систем, использующих цикл сжатия пара, необходимы альтернативные системы охлаждения, которые устраняют необходимость в компрессоре, а также могут работать с высокой производительностью, соответствующие системам, использующим цикл сжатия пара.

В данном раскрытии рассматриваются различные варианты реализации систем охлаждения и способов охлаждения помещений, в которых используется безкомпрессорный теплоотделитель. Безкомпрессорным сепаратором тепла может быть любое подходящее устройство теплопередачи, способное принимать две жидкости и обмениваться теплом между ними без использования компрессора. В некоторых вариантах осуществления безкомпрессорный теплоотделитель может использовать третью жидкость для выполнения своей функции. Например, теплоотделителем может быть охладитель Стирлинга большой емкости, термоэлектрический охладитель, магнитный охладитель или термоакустический охладитель. Использование таких теплоотделителей позволяет исключить любые компрессорные устройства, являющиеся основным источником многих рассмотренных выше недостатков парокомпрессионного цикла. Несмотря на то, что ранее рассматривались непаровые компрессионные циклы, настоящее раскрытие включает различные системы и способы, в которых можно использовать безкомпрессорные теплоотделители для высокопроизводительного охлаждения.Например, некоторые варианты осуществления могут включать коммерческие холодильные устройства, такие как портативный холодильник, морозильник или крупногабаритные холодильники. Тепловой сепаратор сам по себе не может обеспечить такое охлаждение и требует дополнительных компонентов для обеспечения высокой производительности охлаждения контролируемым образом. Управление теплопередачей с использованием теплоотделителя требует иных соображений, чем те, которые относятся к парокомпрессионным холодильным системам, и рассматриваются здесь.

Некоторые варианты осуществления могут обеспечивать одно или несколько технических преимуществ.Например, некоторые варианты осуществления бескомпрессорных систем и способов охлаждения могут быть более эффективными, чем традиционные холодильные системы и способы с компрессией пара, используемые для охлаждения или охлаждения с высокой производительностью. Например, безкомпрессорные системы охлаждения позволяют избежать присущей парокомпрессионному циклу неэффективности и могут использовать более эффективные холодильные циклы для обеспечения охлаждения. В качестве другого примера, в некоторых вариантах осуществления могут использоваться природные хладагенты, например, хладагент на основе диоксида углерода, что устраняет необходимость в хладагентах на основе гидрофторуглеродов (ГФУ), которые могут быть оптимизированы для циклов сжатия пара. Использование природных хладагентов снижает воздействие систем охлаждения на окружающую среду по сравнению с обычными системами охлаждения. В качестве еще одного примера некоторые варианты осуществления безкомпрессорных систем и способов охлаждения могут требовать меньшего обслуживания по сравнению с обычными системами. В частности, удаление компрессоров снижает вероятность серьезного обслуживания/отказа в обычных парокомпрессионных системах охлаждения. Кроме того, некоторые варианты осуществления безкомпрессорных систем и способов охлаждения могут снижать шум, создаваемый во время работы.Некоторые варианты осуществления могут не включать ни одного, некоторые или все из перечисленных выше технических преимуществ. Одно или несколько других технических преимуществ могут быть легко очевидны специалисту в данной области техники из фигур, описаний и пунктов формулы изобретения, включенных в настоящее описание.

РИС. 2 показан пример системы охлаждения 200 . Система охлаждения 200 включает в себя теплоотделитель 205 , резервуар сепаратора 210 , теплообменник 216 , находящийся под нагрузкой 215 , и охладитель жидкости 220 .Как показано на фиг. 2, различные компоненты системы охлаждения , 200, могут быть соединены любым количеством различных типов труб, трубопроводов или подобных средств, которые подходят для протекания жидкости под давлением и температурами, типичными для типичных хладагентов и коммерческих систем охлаждения.

Система охлаждения 200 может рассматриваться как имеющая три контура или контура. Например, система охлаждения 200 может иметь «нагрузочный контур», который включает бак сепаратора 210 и теплообменник 216 , подвергающийся нагрузке 215 .Первый хладагент может течь из бака сепаратора 210 в теплообменник 216 . Подобным образом, как описано в отношении фиг. 1, теплообменник 216 может использовать первый хладагент для отвода тепла из помещения, находящегося вблизи нагрузки 215 . Загрузка 215 может включать загрузку от одного или нескольких коммерческих холодильников, холодильников, морозильных камер, холодильных витрин, льдогенераторов, чиллеров, кондиционеров и/или аналогичных устройств.В некоторых вариантах осуществления пространство, расположенное рядом с загрузкой , 215, , может включать в себя по меньшей мере одну из холодильной установки и морозильной камеры. После отвода тепла из пространства, расположенного рядом с загрузкой 215 , первый хладагент может течь обратно в сепараторный бак 210 через первое впускное отверстие 213 . Цикл может повторяться непрерывно или может циклически включаться и выключаться в соответствии с различными механизмами управления и/или автоматическими критериями.

Система охлаждения 200 может также иметь «паровой контур», в котором паровой компонент первого хладагента может течь из бака сепаратора 210 в теплоотделитель 205 и обратно в бак сепаратора 210 через второй вход 214 .Например, паровой компонент первого хладагента может течь из выпускного отверстия 211 для пара в теплоотделитель 205 . В теплоотделителе 205 электричество может использоваться для извлечения тепла из первого хладагента и передачи тепла второму хладагенту. После извлечения тепла из парового компонента первого хладагента первый хладагент может течь обратно в сепараторный бак 210 через второе впускное отверстие 214 . После отвода тепла от парового компонента первого хладагента в теплоотделителе 205 первый хладагент, вытекающий из теплоотделителя 205 , может содержать жидкий компонент первого хладагента в результате более низкой температуры и/или давления в первом хладагент после передачи тепла в теплоотделителе 205 . В некоторых вариантах осуществления первый хладагент, вытекающий из теплового сепаратора , 205, , может включать только жидкий компонент первого хладагента.

Система охлаждения 200 также может иметь «жидкостный контур», который включает теплоотделитель 205 и охладитель жидкости 220 . Второй хладагент может протекать между теплоотделителем 205 и жидкостным охладителем 220 . Например, второй хладагент может течь из жидкостного охладителя 220 в теплоотделитель 205 .Внутри теплового сепаратора 205 тепло извлекается из первого хладагента с помощью электричества, а извлекаемое тепло передается второму хладагенту. После передачи тепла от первого хладагента второму хладагенту второй хладагент может дополнительно передавать тепло в охладитель жидкости , 220, , в котором тепло передается другой среде, такой как окружающая среда вокруг охладителя жидкости , 220, . Как описано выше, эти три контура составляют безкомпрессорную систему охлаждения , 220, , которая использует первый хладагент и второй хладагент для обслуживания нагрузки , 215, .Хотя эта конкретная конфигурация может быть использована для использования теплового сепаратора , 205, для охлаждения высокой производительности, могут быть предусмотрены другие такие комбинации контуров с использованием теплового сепаратора , 205, .

Система охлаждения 200 в некоторых вариантах осуществления может дополнительно включать первый насос 225 . Первый насос 225 может регулировать скорость потока жидкого компонента первого хладагента из бака-сепаратора 210 в теплообменник 216 , находящийся под нагрузкой 215 .Например, первый насос 225 может содержать различные настройки, которые регулируют скорость потока первого хладагента между сепараторным резервуаром 210 и теплообменником 216 . Например, когда для отвода тепла под нагрузкой 215 требуется дополнительная теплопередача, первый насос 225 может работать с более высокой настройкой, так что первый хладагент с большей скоростью перетекает из бака сепаратора 210 в тепло. теплообменник 216 .

В некоторых вариантах осуществления расход паровой части первого хладагента в теплоотделителе 205 может быть результатом теплообмена в теплообменнике 216 , находящемся под нагрузкой 215 . Например, когда нагрузка 215 на теплообменнике 216 приводит к испарению большего количества жидкости в теплообменнике 216 , например, в охладителе теплообменника 216 , больше паровой составляющей первого хладагента становится доступным. к теплоотделителю 205 .В этом случае, если тепловой сепаратор 205 имеет достаточную производительность при мощности оператора в это время, тепловой сепаратор 205 может конденсировать больше подаваемого парового компонента первого хладагента для отправки обратно в сепараторный бак 210 .

В некоторых вариантах осуществления система охлаждения 200 может не включать насос 225 или какой-либо насос между баком сепаратора 210 и теплообменником 216 , находящимся под нагрузкой 215 . Например, система охлаждения 200 может быть сконфигурирована таким образом, что жидкий компонент первого хладагента поступает в теплообменник 216 без насоса 225 .Точно так же паровой компонент первого хладагента может подаваться в теплоотделитель 205 . Таким образом, некоторые варианты осуществления могут иметь упрощенную конфигурацию без необходимости использования насоса 225 . Разделительный бак 210 может включать в себя любые подходящие компоненты, с помощью которых можно разделить жидкий компонент и паровой компонент хладагента или другого теплоносителя. В некоторых вариантах осуществления бак сепаратора , 210, может включать первое впускное отверстие , 213, и второе впускное отверстие , 214, , которые сконфигурированы для приема первого хладагента. Например, первое впускное отверстие 213 может принимать первый хладагент в виде только пара или двухфазной смеси пара и жидкости из теплообменника 216 . В качестве другого примера, второе впускное отверстие , 214, может принимать первый хладагент, по существу, в жидкой фазе, а в некоторых случаях только в жидкой фазе без парового компонента. В некоторых вариантах осуществления первое впускное отверстие 213 и второе впускное отверстие 214 представляют собой отдельные впускные отверстия, оба расположены выше уровня жидкости в сепараторном резервуаре 210 .В некоторых вариантах осуществления бак-сепаратор , 210, может иметь более одного впускного отверстия, через которое пар и жидкость могут поступать в бак-сепаратор , 210, по отдельности. Могут быть предусмотрены различные разделительные резервуары. Например, в этом раскрытии могут быть рассмотрены любые подходящие резервуары для разделения пара и жидкости, такие как резервуары мгновенного испарения и другие сепараторы паров жидкости хладагента.

В некоторых вариантах осуществления бак сепаратора 210 в системе охлаждения 200 может быть выполнен с возможностью предотвращения протекания любого жидкого компонента первого хладагента в теплоотделитель 205 .Тепловой сепаратор 205 может использовать только паровой компонент первого хладагента для передачи тепла второму хладагенту. Жидкость, поступающая в теплоотделитель 205 , может снизить эффективность теплоотделителя 205 из-за уменьшения отвода скрытого тепла в теплоотделителе 205 . Таким образом, подача только парового компонента первого хладагента в теплоотделитель 205 может повысить его эффективность и количество тепла, доступного для извлечения.Бак сепаратора 210 обеспечивает простое и эффективное управление потоком первого хладагента, обеспечивая при этом эффективную передачу тепла в теплообменнике 216 и теплоотделителе 205 .

Охладитель жидкости 220 может содержать любое подходящее устройство охлаждения жидкости. В некоторых вариантах осуществления жидкостный охладитель , 220, может включать комбинацию змеевика и вентилятора, которая обеспечивает передачу тепла от второго хладагента воздуху, проходящему через змеевики, с помощью вентилятора.Другие устройства жидкостного охлаждения могут использоваться в комбинации или в качестве альтернативы. Например, в охладителе жидкости 220 можно использовать прямое или непрямое испарительное охлаждение в сочетании с комбинацией змеевика и вентилятора. В другом примере охладитель жидкости 220 может использовать дополнительную жидкость для передачи тепла от второго хладагента.

В некоторых вариантах дополнительная жидкость может быть частью системы регенерации тепла. Например, дополнительной жидкостью может быть вода, которая может быть нагрета отходящим теплом теплового сепаратора 205 . В этом примере нагретая вода может снизить потребность в обеспечении энергией для нагрева воды для использования в качестве горячей санитарно-технической воды в супермаркете или ресторане. Таким образом, дополнительная эффективность может быть обеспечена системой охлаждения 200 .

В некоторых вариантах реализации первый хладагент содержит диоксид углерода. Двуокись углерода является экологически чистой альтернативой обычным хладагентам, но в обычных системах охлаждения, таких как система охлаждения 100 , использование двуокиси углерода приводит к снижению эффективности при высоких температурах окружающей среды и требует использования дополнительных компонентов для устранения некоторых недостатков. по сравнению с ГФУ или другими искусственными хладагентами.Использование диоксида углерода в качестве хладагента может также потребовать более дорогих компонентов, рассчитанных на более высокое давление. Однако система охлаждения 200 может использовать природные хладагенты, такие как двуокись углерода, сохраняя при этом высокую эффективность и упрощенную конструкцию. Таким образом, система охлаждения 200 позволяет тепловому сепаратору 205 использовать хладагенты, такие как природные хладагенты, с высокой эффективностью без чрезмерно сложных или дорогих конфигураций или компонентов.

Второй хладагент, используемый в теплоотделителе 205 и жидкостном охладителе 220 , может включать любой подходящий хладагент. В некоторых вариантах осуществления второй хладагент может включать воду. В некоторых вариантах осуществления второй хладагент может включать водно-гликолевую смесь. Например, тепловой сепаратор 205 может быть сконфигурирован для приема водно-гликолевой смеси в низкотемпературной части и подачи водно-гликолевой смеси в охладитель жидкости 220 после передачи тепла от первого хладагента.Таким образом, смесь воды и гликоля может обеспечить простой и экономичный второй хладагент, который требует минимального обслуживания и легко заменяется. В некоторых вариантах осуществления в качестве второго хладагента могут использоваться более эффективные или современные хладагенты. В некоторых вариантах осуществления в сочетании с другими хладагентами может использоваться дополнительное оборудование.

В некоторых вариантах осуществления сепаратор тепла 205 может представлять собой безкомпрессорное устройство теплопередачи, которое использует источник энергии для извлечения и перемещения тепла.Например, сепаратор тепла 205 может представлять собой термоэлектрическое устройство для передачи тепла. В другом примере сепаратор тепла , 205, может представлять собой магнитное устройство для передачи тепла. В другом примере сепаратор тепла может представлять собой термоакустическое устройство для передачи тепла. В еще одном примере теплоотделитель , 205, может быть устройством теплопередачи с циклом Стирлинга. Эти примерные безкомпрессорные устройства теплопередачи не требуют дополнительного сжатия для перемещения тепла от первого хладагента ко второму хладагенту. В случае использования цикла Стирлинга и термоакустических устройств теплопередачи для осуществления теплопередачи может использоваться третий хладагент. Например, третий хладагент можно использовать с приложением электроэнергии для перемещения тепла от первого хладагента ко второму хладагенту. Удаление компрессора из систем охлаждения или рефрижерации дает несколько преимуществ, как обсуждалось выше. В частности, безкомпрессорные системы охлаждения могут быть более эффективными, требовать меньше обслуживания, меньше воздействовать на окружающую среду и производить меньше шума.Еще одним преимуществом некоторых вариантов осуществления, раскрытых в данном документе, является возможность легкого масштабирования нагрузки , 215, , обслуживаемой сепаратором тепла , 205, , по мере разработки более эффективных и более производительных бескомпрессорных устройств теплопередачи.

Кроме того, безкомпрессорные устройства теплопередачи могут иметь дополнительные коэффициенты эффективности по сравнению с традиционными компрессорными системами. Например, безкомпрессорные устройства могут сохранять более высокий КПД в условиях частичной нагрузки благодаря способности сохранять высокий КПД при меньшей мощности, чем полная.Напротив, парокомпрессионные системы обычно эффективны только в определенных диапазонах мощности и обычно циклически работают только в этих условиях полной нагрузки. Парокомпрессионные системы платят штраф за эффективность, связанный с каждым циклом включения-выключения.

В некоторых вариантах осуществления система охлаждения 200 может включать один или несколько датчиков. Например, как показано в варианте осуществления, показанном на фиг. 2, система 200 охлаждения может включать в себя первый датчик 241 температуры.Датчик температуры , 241, может быть соединен с циклом, включающим в себя теплоотделитель , 205, и охладитель жидкости , 220, , как показано на фиг. 2. Датчик температуры 241 может быть выполнен с возможностью измерения температуры второго хладагента при его протекании между теплоотделителем 205 и охладителем 220 жидкости. Эта температура может представлять количество тепла, передаваемого сепаратором , 205, тепла, и/или количество тепла, передаваемого в жидкостном охладителе , 220, .В некоторых вариантах осуществления значение температуры от датчика температуры , 241, можно сравнивать с заданным значением температуры. На основании этого сравнения температуры, измеренной датчиком температуры , 241, , и уставки температуры, скорость потока второго хладагента может быть увеличена между теплоотделителем , 205, и жидкостным охладителем , 220, . Например, если температура второго хладагента превышает определенный температурный порог, можно использовать насос, такой как второй насос 230 , для увеличения потока хладагента с более высокой скоростью между тепловым сепаратором 205 и жидкостным сепаратором. охладитель 220 .В результате, теплоотделитель 205 может иметь большую мощность для передачи тепла с использованием второго хладагента, например, больше тепла может передаваться от первого хладагента второму хладагенту с более высокой скоростью из-за увеличенного потока второго хладагента. .

В конкретных вариантах осуществления система охлаждения 200 может включать в себя один или несколько вентиляторов, предназначенных для обдува воздухом теплообменников в системе охлаждения 200 , включая один или несколько охладителей 220 жидкости и теплообменник 216 .В некоторых вариантах осуществления один или несколько вентиляторов представляют собой вентиляторы с регулируемой скоростью. Скорость вентиляторов может варьироваться в зависимости от нагрузки на теплообменники. Например, скорость вентилятора рядом с теплообменником 216 может быть увеличена в ответ на увеличение нагрузки 215 для отвода большего количества тепла от нагрузки 215 ближайшего помещения. В некоторых вариантах осуществления, на основе этого сравнения между температурой, измеренной датчиком температуры , 241, , и заданным значением температуры, скорость одного или нескольких вентиляторов может быть увеличена для увеличения теплопередачи.

В некоторых вариантах осуществления другими компонентами системы охлаждения 200 можно управлять, используя значения температуры от датчика температуры 241 . В некоторых вариантах осуществления жидкостный охладитель , 220, может изменить свое рабочее состояние, если измеренная температура второго хладагента превышает пороговое или заданное значение. Например, жидкостный охладитель 220 может управляться для включения вентилятора или увеличения скорости вентилятора или любого другого устройства для перемещения теплоносителя для увеличения теплопередачи от второго хладагента в жидкостном охладителе 220 .

В некоторых вариантах осуществления система охлаждения 200 может также содержать датчик давления 243 и датчик температуры 242 . В таких вариантах осуществления один или несколько датчиков давления , 243, и датчиков температуры , 242, могут использоваться для управления потоком первого хладагента. Например, в некоторых вариантах осуществления датчик , 243, давления может быть сконфигурирован для измерения давления первого хладагента, а датчик температуры , 242, может быть сконфигурирован для измерения температуры первого хладагента.Измерение температуры и давления первого хладагента можно использовать для определения значения нагрузки, основанного на измеренных температуре и давлении. Это значение нагрузки можно сравнить с заданным значением. Например, значение нагрузки можно сравнить с заданным значением, основанным на кривой хладагента, такой как кривая P-T, которая представляет желаемое охлаждение при нагрузке 215 или в пространстве рядом с нагрузкой 215 . На основе сравнения значения нагрузки и уставки скорость потока первого хладагента в теплообменник 216 может быть увеличена.Например, первый насос 225 может работать с более высокой скоростью, чтобы перекачивать первый хладагент с более высокой скоростью из разделительного резервуара 210 в теплообменник 216 и из разделительного резервуара 210 в тепловой сепаратор 205 . В качестве другого примера, скорость вентилятора рядом с теплообменником , 216, может быть увеличена на основе сравнения значения нагрузки и уставки.

Система охлаждения 200 может также включать контроллер, такой как контроллер 400 , описанный на ФИГ.4. Контроллер, например, контроллер 400 , может быть соединен с одним или несколькими компонентами системы охлаждения 200 . Например, в некоторых вариантах осуществления контроллер 400 может быть соединен с возможностью связи с датчиком 241 температуры. Контроллер 400 может быть сконфигурирован для сравнения измеренной температуры с заданным значением и на основе этого сравнения для увеличения скорости потока жидкого компонента первого хладагента в теплообменник 216 .В некоторых вариантах осуществления контроллер 400 может быть соединен с охладителем 220 жидкости. В таких вариантах осуществления контроллер , 400, может быть сконфигурирован для увеличения скорости вентилятора в охладителе , 220, жидкости для увеличения теплопередачи от второго хладагента до температуры окружающей среды или к другому теплоносителю. В некоторых вариантах осуществления контроллер 400 может быть соединен со вторым насосом 230 . Например, контроллер 400 может быть сконфигурирован для изменения скорости работы второго насоса 230 , тем самым контролируя скорость потока второго хладагента между теплоотделителем 205 и охладителем 220 жидкости.Таким образом, контроллер , 400, может быть сконфигурирован для управления скоростью теплопередачи и производительностью второго хладагента в теплоотделителе , 205, .

В некоторых вариантах осуществления контроллер 400 может быть соединен с датчиком давления 243 и датчиком температуры 242 . Контроллер 400 может быть сконфигурирован для определения значения нагрузки на основании температуры, измеренной датчиком , 242, температуры, и давления, измеренного датчиком , 243 давления.Контроллер 400 может быть дополнительно сконфигурирован для сравнения значения нагрузки с заданным значением и на основе сравнения увеличения скорости потока жидкого компонента первого хладагента в теплообменник 216 . Например, в некоторых вариантах осуществления контроллер 400 может быть соединен с первым насосом 225 и работать для изменения расхода первого хладагента путем изменения состояния первого насоса 225 . Путем увеличения расхода через первый насос 225 жидкий компонент первого хладагента может течь с большей скоростью из бака сепаратора 210 в теплообменник 216 , тем самым увеличивая теплопередающую способность первого хладагента при нагрузке 215 .

Различные уставки и заданные значения могут использоваться для управления различными компонентами системы 200 . Например, уставка температуры может быть установлена ​​индивидуально для каждого из первого хладагента и второго хладагента. Различные уставки могут использоваться для разных режимов работы на основе других показаний или заранее определенной информации. Например, время суток, температура окружающей среды, влажность и другие параметры могут использоваться контроллером 400 или оператором системы охлаждения 200 для управления потоком и/или работой любого из компонентов. системы охлаждения 200 .

В некоторых вариантах осуществления один или несколько тепловых сепараторов 205 могут быть расположены последовательно или параллельно. Например, сепаратор тепла , 205, может содержать одно или несколько устройств теплопередачи. В некоторых вариантах осуществления множество устройств теплопередачи сконфигурированы параллельно. В некоторых вариантах осуществления множество нагревательных устройств теплового сепаратора , 205, сконфигурированы последовательно. В некоторых вариантах осуществления множество устройств теплового сепаратора , 205, сконфигурированы как последовательно, так и параллельно.Например, сепаратор тепла 205 может состоять из четырех устройств теплопередачи и сконфигурирован двумя парами. Каждая пара настраивается параллельно, а две пары настраиваются последовательно. Кроме того, различные конфигурации могут быть применены к жидкостному охладителю 220 и/или теплообменнику 216 . Например, в системе 200 охлаждения может быть установлено множество охладителей , 220, жидкости и/или теплообменников , 216, . Кроме того, резервуар 210 теплового сепаратора может содержать несколько резервуаров разделения и/или ступеней в каждом резервуаре 210 разделения. Таким образом, система охлаждения , 200, может быть легко масштабирована для эффективного обслуживания больших или большего количества нагрузок , 215, и/или с большим контролем.

Некоторые варианты реализации системы охлаждения 200 могут обеспечивать одно или несколько технических преимуществ. Например, система охлаждения 200 может быть более эффективной, чем обычные холодильные системы с компрессией пара, используемые для охлаждения или охлаждения с высокой производительностью. Например, система охлаждения 200 позволяет избежать неэффективности, присущей парокомпрессионному циклу, и может использовать более эффективные циклы охлаждения для обеспечения охлаждения бытовых и коммерческих приложений, таких как морозильная камера или холодильная установка.В качестве другого примера, система охлаждения 200 может использовать естественные хладагенты, например, хладагент на основе диоксида углерода, без необходимости в специальном оборудовании или компонентах, тем самым обеспечивая охлаждение высокой мощности, сохраняя при этом заботу об окружающей среде. В качестве еще одного примера, система охлаждения 200 может требовать меньше обслуживания по сравнению с существующими парокомпрессионными системами. В частности, отсутствие компрессора снижает потребность в капитальном обслуживании и отказе в существующих обычных парокомпрессионных системах охлаждения.

РИС. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ , 300, работы примерной системы охлаждения , 200, , показанной на фиг. 2. В конкретных вариантах осуществления различные компоненты системы охлаждения 200 выполняют этапы способа 300 . Метод 300 может начинаться с шага 305 . На этапе 305 сепараторный бак 210 разделяет первый хладагент на паровой компонент и жидкий компонент. Парообразный компонент и жидкий компонент могут быть разделены в разных частях резервуара сепаратора , 210, любым подходящим способом. Затем жидкий компонент первого хладагента может вытекать из бака сепаратора 210 теплообменника 216 .

На этапе 310 теплообменник 216 использует жидкий компонент первого хладагента для отвода тепла из пространства, расположенного рядом с загрузкой 215 . Например, часть жидкого компонента первого хладагента может испаряться в теплообменнике 216 для облегчения теплопередачи от окружающего воздуха в пространстве рядом с загрузкой 215 к первому хладагенту.После передачи тепла первый хладагент может течь из теплообменника 216 обратно в разделительный бак 210 .

На этапе 315 теплоотделитель 205 может извлекать тепло из парового компонента первого хладагента и, используя электроэнергию, передавать тепло второму хладагенту. Например, тепловой сепаратор 205 может получать паровой компонент первого хладагента из резервуара сепаратора 210 и, используя электроэнергию, извлекать тепло из парового компонента, тем самым конденсируя первый хладагент, и передавать тепло второму хладагенту. В некоторых вариантах осуществления часть парового компонента первого хладагента может конденсироваться, образуя как паровой компонент, так и жидкий компонент первого хладагента. В некоторых вариантах осуществления вся часть парообразного компонента первого хладагента конденсируется, образуя исключительно жидкий компонент первого хладагента. Первый хладагент может течь обратно в сепараторный резервуар 210 из теплового сепаратора 205 .

На этапе 320 охладитель жидкости 220 может отводить тепло от второго хладагента.Например, после получения тепла в теплоотделителе 205 от первого хладагента второй хладагент может быть получен в охладителе 220 жидкости. Жидкостный охладитель 220 может пропускать второй хладагент через ряд змеевиков для передачи тепла от второго хладагента окружающему воздуху рядом с жидкостным охладителем 220 . В некоторых вариантах осуществления жидкостный охладитель 220 может использовать вентиляторы для прохождения воздуха по змеевикам, чтобы улучшить передачу тепла от второго хладагента в окружающее пространство рядом с жидкостным охладителем 220 .В некоторых вариантах осуществления этап 320 может включать подэтапы, на которых второй хладагент используется как часть системы регенерации тепла. Например, вторым хладагентом может быть вода, которая нагревается для использования в системе водоснабжения супермаркета или ресторана. Хотя были описаны определенные способы отвода тепла от второго хладагента, для отвода тепла от второго хладагента можно использовать любые подходящие средства.

В некоторых вариантах осуществления метод 300 может включать дополнительные этапы.Например, могут быть предусмотрены дополнительные этапы для управления расходом жидкого компонента первого хладагента и расходом парообразного компонента первого хладагента из бака сепаратора 210 . Например, первый насос 225 может регулировать скорость потока жидкого компонента первого хладагента из бака сепаратора 210 в теплообменник 216 и скорость потока парового компонента первого хладагента из бака сепаратора. 210 к теплоотделителю 205 .Кроме того, скорость потока второго хладагента можно регулировать между охладителем 220 жидкости и теплоотделителем 205 с помощью второго насоса 230 . В качестве дополнительного примера способ 300 может включать дополнительные этапы измерения температуры и давления первого хладагента и второго хладагента, как обсуждалось со ссылкой на фиг. 2 и система охлаждения 200 выше. Способ 300 может включать этапы сравнения различных температур и давлений первого хладагента и второго хладагента и изменения потока одного или нескольких из первого хладагента и второго хладагента к различным компонентам системы охлаждения 200 на основе сравнений. В качестве еще одного примера способ 300 может дополнительно включать этапы разделения первого хладагента на паровой компонент и жидкий компонент и сброс парового компонента и жидкого компонента в теплоотделитель 205 и теплообменник 216 соответственно. Любые дополнительные этапы, как и любой из этапов способа 300 , могут выполняться контроллером 400 , связанным с компонентами системы охлаждения 200 , автоматически или вручную.Например, одна или несколько стадий могут выполняться оператором вручную или могут выполняться автоматически на основе предварительно определенных уставок или требуемых рабочих диапазонов.

В метод 300 , изображенный на РИС., могут быть внесены изменения, дополнения или исключения. 3. Метод 300 может включать больше или меньше или другие этапы. Например, этапы могут быть сформированы параллельно или в любом подходящем порядке. Хотя обсуждалось, что различные компоненты системы охлаждения , 200, выполняют этапы, любой подходящий компонент или комбинация компонентов системы охлаждения , 200, может выполнять один или несколько вышеописанных этапов.

РИС. 4 показан пример контроллера 400 системы охлаждения 200 согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Контроллер 400 может содержать один или несколько интерфейсов 410 , память 420 и один или несколько процессоров 430 . Интерфейс 410 принимает ввод (например, данные датчика или системные данные), отправляет вывод (например, инструкции), обрабатывает ввод и/или вывод и/или выполняет другие подходящие операции.Интерфейс , 410, может содержать аппаратное и/или программное обеспечение. Например, интерфейс 410 получает информацию (например, информацию о температуре и/или давлении) об одном или нескольких компонентах холодильной системы 100 (например, с помощью датчиков).

Память (или блок памяти) 420 хранит информацию. Например, в памяти 420 может храниться метод 300 . Память , 420, может содержать один или несколько постоянных, материальных, машиночитаемых и/или исполняемых компьютером носителей данных.Примеры памяти 420 включают память компьютера (например, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)), носители информации (например, жесткий диск), съемные носители данных (например, компакт-диск). (CD) или цифровой видеодиск (DVD)), базу данных и/или сетевое хранилище (например, сервер) и/или другой машиночитаемый носитель.

Процессор 430 может включать любое подходящее сочетание аппаратного и программного обеспечения, реализованного в одном или нескольких модулях для выполнения инструкций и обработки данных для выполнения некоторых или всех описанных функций контроллера 400 . В некоторых вариантах осуществления процессор 430 может включать в себя, например, один или несколько компьютеров, один или несколько центральных процессоров (ЦП), один или несколько микропроцессоров, одно или несколько приложений, одну или несколько специализированных интегральных схем (ASIC), одна или несколько программируемых вентильных матриц (FPGA) и/или другая логика.

Хотя настоящее раскрытие включает несколько вариантов осуществления, специалисту в данной области может быть предложено множество изменений, вариаций, переделок, преобразований и модификаций, и предполагается, что настоящее раскрытие охватывает такие изменения, вариации, модификации, преобразования и модификации как подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения.

5 градусов C (41 градус F) без компрессора холодильник, для лаборатории,

5 градусов C (41 градус F) без компрессора холодильник, для лаборатории, | ID: 12585291655

Спецификация продукта

67 5 градусов C (41 градуса F) Использование / Приложение Лаборатория Напряжение 230V Частота Hertz 50HZ Размеры 54 x 53,6 x 81,5 см С покрытием С порошковым покрытием

Заинтересованы в этом товаре?Уточнить цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта

---

О компании

Год основания2016

Юридический статус фирмыПартнерская фирма

Характер деятельностиПроизводитель

Количество сотрудников от 26 до 50 человек

Годовой оборотRs. 1–2 крор

IndiaMART Участник с ноября 2015 г.

GST07AAHFI6568G1Z2

Основанная как Партнерство фирма в 2016 по адресу West Vinod Nagar (Дели, Индия), мы «Iza Analytics» являемся ведущим производителем и продавцом широкого спектра тринокулярных микроскопов , Испытательная машина, Спектроспектрометр, и т. д. Мы обеспечиваем эти продукты от пользующихся наибольшим доверием и известных продавцов после строгого анализа рынка.Далее, мы предлагаем эти продукты по разумным ставкам и поставляем их в течение обещанного периода времени. Под руководством «г. Сунил Дуа» (генеральный директор), , мы приобрели огромную клиентуру по всей стране.

Видео компании

Наверх 1

Есть потребность?
Лучшая цена

1

Есть потребность?
Лучшая цена

В новых стационарных холодильниках лабораторного класса используется бескомпрессорная технология охлаждения для поддержания оптимальных условий хранения Labmate Online

Клинический и лабораторный персонал, которому необходимо безопасно хранить вакцины, фармацевтические препараты и другие молекулярные или биологические образцы, может воспользоваться новой серией настольных холодильников лабораторного класса, разработанных для минимизации энергопотребления и шума, сохраняя при этом высокий уровень производительности и максимизируя вместимость склада.

Являясь единственными в настоящее время стационарными холодильниками лабораторного класса, в которых используются термоэлектрические устройства вместо компрессорной технологии для регулирования скорости, эти холодильники более эффективно регулируют внутреннюю температуру, обеспечивая идеальные условия хранения для самых требовательных приложений. Благодаря бескомпрессорной технологии V-Drive с синхронизированным управлением температурой (STeM) внутренние условия активно контролируются и поддерживаются на желаемой температуре. Это включает в себя постоянный контроль и регулировку во время открывания дверей, чтобы свести к минимуму негативное влияние колебаний температуры на образцы.В сочетании V-Drive и STeM обеспечивают непрерывную температурную стабильность и однородность по всей внутренней камере. Кроме того, новые холодильники TSX505 потребляют на 37 % меньше энергии, чем другие модели, что означает снижение среднегодовых затрат до 30 %.

Бескомпрессорная технология холодильника TSX 505 также решает распространенную проблему «гудения», характерную для многих лабораторных холодильников, за счет бесшумной работы всего на уровне 35 дБА. Это означает, что устройство можно хранить в рабочих зонах, не мешая персоналу или находящимся рядом пациентам.Кроме того, благодаря отсутствию внутренних выступов, таких как потолочные вентиляторы, пользователи могут получить вдвое больше места для хранения по сравнению с аналогичными моделями.

«Наши клиенты часто имеют дело с высокочувствительными образцами, которые необходимо поддерживать при постоянной температуре, чтобы сохранить их жизнеспособность для использования, что особенно важно в клинических условиях, — сказал Эрик Роман, президент подразделения лабораторных продуктов Thermo Fisher Scientific. «Для многих важно, чтобы вакцины и другие лекарства находились рядом с пациентом для повышения эффективности, поэтому мы сосредоточились на снижении шума холодильника, чтобы снизить уровень беспокойства в месте оказания помощи.Это, в сочетании с ориентацией на устойчивое развитие всего портфолио TSX, позволяет нам выводить на рынок продукт, предназначенный для устранения реальных лабораторных проблем в ряде условий».

Руководство по покупке бренда

и обзоры

RV Настоящие портативные холодильники компрессорного типа в сравнении с термоэлектрическими холодильниками

Давайте взглянем на холодильную установку, которая имеет удобный портативный размер, но при этом достаточно мощна, чтобы выполнять свою работу. 12-вольтовый холодильник, в котором используется компрессор, может быть довольно дорогим, но, оглядываясь назад, он все же дешевле по сравнению с любым из ваших основных кухонных приборов.

В конце концов, если вы хотите устройство, которое будет работать так, как если бы вы привезли с собой собственный домашний холодильник, то приобретение такого устройства стоит ваших денег. И что действительно удивительно, так это то, что он работает на очень малой мощности в 12 вольт.

Такой тип охлаждения может работать от стартерной батареи вашего дома на колесах или от солнечных батарей. Вы также можете воткнуть вилку некоторых моделей в гнездо прикуривателя, чтобы включить его. Эти портативные холодильники также могут выдерживать суровые условия движения вперед, не ломаясь и не останавливаясь.

С другой стороны, термоэлектрические охладители

имеют бескомпрессорную конструкцию. Он имеет преимущество, когда дело доходит до цены; это более доступно, чем настоящий портативный холодильник.

Однако он может поддерживать только определенную температуру, которая зависит от внешнего климата.

Если у вас есть холодильник для автофургонов, даже морозильник, и он может поддерживать температуру ваших молочных продуктов около 40 градусов по Фаренгейту, то это компрессорный тип с электроприводом. Хотя это, конечно, не дешево, это сделает вашу жизнь в дороге намного комфортнее.

После долгой поездки вы точно не захотите найти испорченные продукты, которые тщательно хранили, потому что думали, что термоэлектрический холодильник их порежет.

Почему портативные холодильники компрессорного типа — лучший вариант

• Обеспечивает настоящие охлаждающие свойства, помогающие сохранять продукты питания в течение длительного времени
• Компактный размер не займет много места, но при этом предлагает вам домашний холодильник
• Имеет регулируемый точный контроль температуры, которого нет в термоэлектрических охладителях, таких как Dometic Tropicool

Множество вариантов охлаждения Dometic RV

Как уже упоминалось. линейка портативных холодильников Dometic CFX, которые обеспечивают охлаждение ваших драгоценных продуктов во время путешествий, действительно необходимы. Эта линейка 12-вольтовых холодильников подходит для тех, кто хочет хранить большое количество продуктов в течение нескольких дней.

Однако не всем нужен большой референс, особенно если вы планируете получить его для автомобиля среднего размера. Кроме того, вы можете быть покупателем с ограниченным бюджетом, который всегда ищет продукты, которые принесут вам больше пользы. Таким образом, серия Dometic CF идеально подойдет для ваших финансовых ограничений и потребностей в компактности.Они также питаются всего от 12 вольт, которые вы можете просто подключить к гнезду прикуривателя.

Серия CF включает Dometic CDF-11, CF-18 и CF-25, все из которых уже и меньше по размеру, но обладают мощностью компрессора, такой же, как у вашего обычного домашнего холодильника. Они также позволяют точно регулировать температуру, как и их более крупные аналоги Dometic, с минимальной настройкой на ноль градусов по Фаренгейту.

Dometic CDF 11

• Емкость в кубических футах: 0.4
• Вместимость в квартах: 10
• Емкость в литрах: 11
• Размеры: 9,4 дюйма (Ш)
• 14,1 дюйма (В)
• 21,6 дюйма (Г)
• Вес в фунтах: 19
• Электрическая мощность: 2,5 А/12 В

Dometic CF 18

• Емкость в кубических футах: 0,7
• Вместимость в квартах: 19
• Емкость в литрах: 18
• Размеры: 11,8 дюйма (Ш)
• 16,3 дюйма (В)
• 18.3 дюйма (Г)
• Вес в фунтах: 25
• Электрическая мощность: 3,1 А/12 В

Dometic CF 25

• Емкость в кубических футах: 0,8
• Вместимость в квартах: 19
• Емкость в литрах: 18
• Размеры: 10,2 дюйма (Ш)
• 16,7 дюйма (В)
• 21,7 дюйма (Г)
• Вес в фунтах: 28
• Электрическая мощность: 3,1 А/12 В

Особенности серии Dometic CF:

• Переносной холодильник с морозильной камерой, использующий компрессорную технологию, аналогичную обычному бытовому холодильнику
• Внутренняя температура, которая может быть установлена ​​от 0 градусов по Фаренгейту до 50 градусов по Фаренгейту, не зависит от температуры окружающей среды
• Номинальная мощность от 12 В до 24 В или 120 В переменного тока
• Внешний корпус из высококачественного ударопрочного пластика в двухцветном сером корпусе
• Цифровой дисплей температуры с электронным термостатом
• Система контроля аккумуляторной батареи, использующая 3 этапа
• Имеет ремень безопасности для удобного крепления к любому типу транспортного средства
• Легкий и поставляется с плечевым ремнем для удобной переноски вручную
• Имеет двойные подстаканники
• Имеет соединительный кабель постоянного тока
• Имеет 2-летнюю гарантию

Подробнее о портативных холодильниках на 12 В

Чтобы вы могли взять с собой больше еды и сохранить ее свежей, как если бы она была приготовлена ​​в вашем доме, покупка настоящего портативного холодильника имеет большой смысл. Их источник энергии будет иметь большое значение с точки зрения того, насколько холодной будет ваша внутренняя температура, которая требуется большинству мясных и молочных продуктов для сохранения их качества и питательных веществ.

Портативные рефы могут быть компрессорными, абсорбционными и термоэлектрическими. Когда вы знаете преимущества и недостатки каждого из них, вы будете лучше подготовлены, чтобы решить, какой тип портативного холодильника наиболее эффективен для ваших нужд.

Портативные холодильники (компрессорного типа)

Преимущества :

• Эффективность за счет низкого заряда батареи
• Температура может быть установлена ​​точно
• Может охлаждаться до более низких температур независимо от температуры окружающей среды
• Эффективно работает на пересеченной местности
• Может использоваться как холодильник или морозильная камера
• Наиболее предпочтителен, чем абсорбционный тип и термоэлектрический артикул

Реальное охлаждение

Среди трех типов портативных рефов только компрессионный реф, который, как вы можете подумать, предлагает реальное охлаждение. Они функционируют как ваш большой домашний холодильник с компрессорной технологией, только он меньше и работает от 12 вольт. Его способность точно регулировать температуру в диапазоне от 0 до 50 градусов по Фаренгейту позволяет вам устанавливать ее в соответствии с содержимым, которое вы собираетесь охлаждать.

Если у вас двухзонный переносной холодильник, у вас есть две перегородки. Один предназначен для функции замораживания, а другой — для обеспечения необходимого количества охлаждения, чтобы ваша еда не испортилась быстро.

Температура внутри обычно не зависит от внешнего климата. Поэтому всякий раз, когда вы регулируете температуру с помощью цифровых элементов управления, вы получаете точную холодную мощность. Тем не менее, чрезвычайно высокая температура снаружи может по-прежнему влиять на холод в вашем салоне, несмотря на регулируемые настройки.

Эффективный аккумулятор

Переносные рефы компрессорного типа используют питание постоянного тока, которое вы можете использовать с аккумулятором вашего автомобиля. Благодаря эффективности батареи вы можете быть уверены, что он потребляет очень мало энергии.Тем не менее, вы должны помнить, что в жаркие летние месяцы ваш рефери будет вынужден поддерживать низкую температуру в салоне, разряжая аккумулятор. Таким образом, вы будете потреблять больше заряда аккумулятора, если он всегда используется в более теплом климате.

Тем не менее, компрессионные референсы обычно потребляют менее 1 ампера в час, что доказывает их энергоэффективность. Как вы можете испытать на своем собственном домашнем реф, компрессор не всегда включен, а вместо этого работает циклами, чтобы поддерживать требуемую внутреннюю температуру.

Большинство, если не все охлаждающие устройства, имеют встроенный датчик, который срабатывает при достижении желаемой температуры. Таким образом, вы не расходуете энергию аккумулятора впустую. Если вы собираетесь использовать свой портативный реф чаще, вы должны подумать о том, чтобы получить еще один аккумулятор для его питания, чтобы не разрядить аккумулятор вашего автомобиля в процессе.

Непрерывная работа независимо от наклонного положения

Вы знаете, что обычный рефери, использующий компрессор, должен иметь прокачанную позицию.Портативный 12-вольтовый реф уникален тем, что даже если ваш дом на колёсах едет по склону или устойчиво едет по дороге, он будет работать без сучка и задоринки. Это то, чего не может сделать абсорбционный охладитель, потому что его нужно размещать на плоской поверхности.

Лучший тип портативного холодильника для жилых автофургонов

Именно по вышеупомянутым причинам и многим другим, компрессорный тип 12V Portable ref является лучшим из существующих, а его основным преимуществом является высококачественное охлаждение.Такой тип охлаждения необходим, особенно если вы планируете хранить мясо и другие продукты более 24 часов.

Недостатки портативных холодильников (компрессорного типа)

Компрессионные холодильники дорогие

Когда вы часто отправляетесь в поездки в страны с более теплым климатом, вы будете использовать больше ампер в час, чтобы удерживать холод внутри. В связи с этим вам будет лучше приобрести отдельный аккумулятор, чтобы не разряжать собственный автомобиль.Вы должны учитывать это только в том случае, если вам почти всегда приходится использовать его в течение месяцев чрезвычайно высоких температур.

Если вы действительно решите купить специальную батарею, вам понадобится источник, который позволит ее заряжать. У вас есть два варианта: вы можете использовать солнечную энергию для зарядки аккумулятора или сделать это с помощью портативного генератора. Оба варианта являются дорогостоящими, и, к сожалению, другого пути нет.

Компрессионные холодильники издают слабый шум

На самом деле это не большой недостаток.В конце концов, вы, должно быть, уже знакомы с шумом компрессора вашего домашнего холодильника, когда он работает для поддержания низкой температуры внутри. Вы знаете, это нормально и неизбежно, на самом деле, это не так шумно по сравнению с обычным ref. Кроме того, они издают шум только в первые несколько минут работы, после чего обычно стихают.

Портативные холодильники (абсорбционного типа)

Преимущества:

• Гибкость в отношении источников питания
• Высокая эффективность при использовании газа

Недостатки:

• Работает только на ровной поверхности
• Статическая температура
• Самая низкая возможная температура 30 градусов по Фаренгейту
• Высокое потребление электроэнергии, в десять раз больше, чем у портативных аналогов

Портативный холодильник абсорбционного типа, также известный как трехполосный холодильник, использует тепловую энергию для обеспечения охлаждения.Метка «3-way» относится к источникам питания, таким как сжиженный газ, 12 вольт постоянного тока от аккумулятора или солнечной энергии и 240 вольт переменного тока на выходе.

Потребляет много электроэнергии, в десять раз больше, чем 12-вольтовый портативный компрессорный реф. Таким образом, подключение его к аккумулятору вашего автомобиля не является жизнеспособным вариантом, потому что, скорее всего, он быстро разрядится.

Если вы планируете приобрести такой портативный реф, практически обязательно приобрести отдельную батарею, предназначенную исключительно для вашего устройства.Или, если у вас также есть возможность подзарядить аккумулятор, в противном случае вам придется подобрать другой источник питания для вашего портативного устройства. И по этой причине вы могли бы также перейти на использование LPG.

Портативные рефрижераторы абсорбционного типа используют газ наиболее эффективно. Однако пользователи должны хранить его в месте с хорошей вентиляцией и открытым пространством. Путешествуя по дороге, вы должны взять с собой достаточное количество бензина или не забудьте заправить его на любой заправке.

Портативные холодильники (термоэлектрические)

Преимущества:

• Предлагает более дешевую альтернативу для использования время от времени
• Емкость для охлаждения и разогрева продуктов

Недостатки:

• Не обеспечивает охлаждение при температуре окружающей среды выше 77 градусов по Фаренгейту
• Издает отвлекающий шум
• Потребляет больше энергии от батареи в отличие от портативного компрессора ref

Другие причины, по которым тому, кто всегда в дороге, нужен переносной холодильник на 12 В

Давайте проясним одну вещь: портативный источник питания 12 В настоятельно рекомендуется не только для домов на колесах и автодомов. Любой, кто часто находится в дороге и полагается на свой автомобиль, будь то хэтчбек или пикап, как на дом вдали от дома, должен подумать о приобретении этого типа охлаждающего устройства. И даже тот, кто хочет иметь его у себя дома, будь то в небольшой комнате, или человек, который снимает уютную квартиру с ограниченным пространством, всегда может рассчитывать на доставку портативного холодильника. Другими словами, его многоцелевая функциональность неоспорима.

Вот некоторые из его популярных применений:

Иметь под рукой во время походов

Вы можете быть одиноким искателем приключений или частью волчьей стаи со своей семьей и друзьями; вы определенно можете использовать портативный реф, чтобы кормить вас или всю вашу группу во время перерывов в исследованиях на открытом воздухе.12-вольтовый мини-холодильник может оставаться в вашем автомобиле или рядом с ним, пока вы отдыхаете на природе.

Поддерживайте правильное питание в дороге

Вы переезжаете из одного штата в другой, отправляясь в долгое путешествие, чтобы навестить родственников, которых не видели долгое время. Вы решаете принести им еду в качестве своего рода обеда к возвращению домой. Благодаря вашему портативному рефу вы сможете сохранить целостность и качество вашей еды, несмотря на долгое путешествие.

Победить блюз дальнобойщика

Жизнь дальнобойщика может быть одинокой и трудной одновременно.Вы можете прожить всю ночь, если вам хотя бы удастся накормить себя здоровой пищей, которую можно сохранить только в том случае, если вы храните ее в компактном реф, который помещается в вашем автомобиле. Кроме того, было бы неплохо выпить прохладительный напиток или газировку между часами вождения.

Используется для хранения в холодильнике в бревенчатой ​​хижине

А поскольку вы проводите в своей деревенской хижине только каждые выходные, размещать в ней обычного рефери не слишком практично. Вместо этого вы можете взять с собой 12-вольтовый мини-реф и взять его с собой.Таким образом, вы можете готовить блюда из хранящихся сырых ингредиентов без особых хлопот и обслуживания.

Цена в пунктах

Если и есть что-то, что отличает 12-вольтовые портативные холодильники от кулеров, так это цена. Термоэлектрический охладитель обычно стоит от 100 до 300 долларов. С другой стороны, портативные рефы с компрессорной технологией обойдутся вам как минимум в 500 долларов, что может достигать тысячи долларов в зависимости от бренда. Чтобы получить максимальную отдачу от нашего охлаждающего устройства, очень важно определить, как вы его используете.

Аксессуары для портативного холодильника RV 12V

Итак, вы наконец-то решили купить свой собственный портативный реф Dometic для использования в автомобиле. Пришло время еще немного оживить его. Хотя вашего охлаждающего оборудования Dometic может быть достаточно для ваших нужд, вы можете повысить ставку, добавив изоляцию и защиту для вашего устройства. В линейку Dometic CFX также входят изоляционные крышки и направляющие, которые облегчают доступ к холодильнику в условиях ограниченного пространства.

Изоляция Dometic CFX

Этот изолирующий чехол из линейки Dometic CFX предназначен для повышения эффективности компрессора вашего рефери благодаря использованию высококачественного нейлона. Он также приспосабливается к экстремальному нагреву снаружи, снижая мощность для экономии заряда батареи.

Сам чехол защищает устройство от поверхностных повреждений, которые могут возникнуть довольно часто, если оставить его как есть. Когда вам нужно открыть холодильник, вы можете легко поднять клапаны на верхней поверхности, чтобы достать содержимое.Каждый из CFX refs имеет индивидуальную обложку. Когда вы покупаете их онлайн на Amazon, просто нажмите на модель вашего портативного холодильника Dometic, чтобы выбрать нужный размер.

Dometic CFX Ref Slide

Если у вас ограниченное пространство в вашем автомобиле, так что ваш портативный рефери должен быть убран за труднопроходимыми местами, рекомендуется приобрести реф-слайд. Это обеспечит вам максимальное удобство, выдвигая ваш реф из темноты с помощью роликов, чтобы вы могли загружать и выгружать предметы намного проще. Направляющая, которая может вместить до 220 фунтов груза, также обеспечивает безопасность вашего холодильника во время путешествия благодаря стальному материалу с порошковым покрытием.

Направляющая Dometic подходит для двух разных размеров портативных моделей CFX. Например, направляющая CFX-SLD3540 подходит для холодильника Dometic CFX-35 или CFX-40. То же самое касается слайдов CFX-SLD5065 и CFX-SLD95100, которые подходят для CFX-50/CFX-65 ref и CFX-95/CFX-100 соответственно.

Последнее слово

Мы подошли к заключению этой статьи.Наличие портативного холодильника, возможно, является одной из самых больших инвестиций, если вы хотите наслаждаться самыми прохладными удобствами дома в дороге или жить вне сети. Тем не менее, образ жизни на колесах — это не только наличие самых продвинутых гаджетов, которые упрощают вам жизнь. Вместо этого вы должны наслаждаться свободой создания жизни, полной приключений и исследований, чтобы дорожить ею всю жизнь. Но не помешает иметь в своем распоряжении надежное охлаждающее устройство, такое как портативный рефрижератор и морозильник на 12 В, чтобы вы были сыты и счастливы во время путешествия.

Бескомпрессорная холодильная установка на солнечной энергии

Стенограмма

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ОТДЕЛ СЕССИЯ 2015-16 А Отчет о проекте На БЕЗ КОМПРЕССОРА НА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ХОЛОДИЛЬНАЯ СИСТЕМА Отправлено Представленный Адитья Сингх г-н Маной Кумар (ассистент проф. кафедры МЭ) Аканш Шаил Авдеш Шарма Атул Шарма Арун Гангвар г-н Инаят Хусейн (ассистентпроф.мед.кафедры 1 СЕРТИФИКАТ Настоящим удостоверяется, что отчет по проекту, озаглавленный «Бескомпрессорная установка на солнечной энергии Система охлаждения», представленная «Авдеш Шарма, Арун Кумар Гангвар, Адитья Сингх, Аканш Шаил, Атул Шарма» в частичном выполнении требования о степень в области машиностроения.на факультете машиностроения из Университет Инвертис, Барейли, представляет собой отчет о работе кандидата, выполненной ими. под моим присмотром. Материя, воплощенная в этом проекте, нигде больше не была представлены к присуждению какой-либо степени. ИМЯ ГИД Г-Н ИНАЯТ ХУССЕЙН ГЛАВА ДЕПАРТАМЕНТА Г-Н РАДЖЕЕВ АРОРА Г-Н МАНУДЖ КУМАР 2 3 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ Помимо наших усилий, успех этого проекта во многом зависит от поддержки и рекомендаций многих других. Пользуясь случаем, выражаем признательность людям, которые сыграли важную роль в успешном завершении этого проекта.Прежде всего, мы хотели бы поблагодарить Бога Всевышний, Который дал нам возможность видеть сквозь бури и направить нас на правильный путь. Мы хотели бы выразить нашу огромную благодарность «Mr. Инайят Хуссейн и г-н Манодж Кумар за его огромная поддержка, рекомендации и помощь. Мы чувствуем мотивацию и воодушевление каждый раз, когда встречаемся с ним и попросить его о помощи. Без его поддержки и руководства этот проект не имел бы успеха. материализовался. Мы также хотели бы поблагодарить г-на Раджива Ароа (руководителя отдела медицины).Наконец, что очень важно, мы хотели бы выразить нашу сердечную благодарность нашему любимому родителей за их благословение и наших друзей/одноклассников за помощь и пожелания успешного завершение этого проекта. Авдеш Шарма Адитья Сингх Аканш Шаил Атул Шарма Арунгангвар 4 5 АННОТАЦИЯ В этом документе описывается реализация холодильника с фотоэлектрическим приводом и системой отопления с питанием от солнечных батарей с банком батарей. В отличие от обычных холодильных систем, термоэлектрические охлаждение, основанное на эффекте Пельтье, не требует компрессора, расширительных клапанов, поглотителей, конденсаторы или растворонасосы.Более того, он не требует рабочих жидкостей или каких-либо движущихся частей, что безвреден для окружающей среды и приводит к повышению надежности. Он просто использует электроны, а не хладагенты как теплоноситель. В настоящее время термоэлектрические холодильные устройства занимают особое место в медицинские приложения, электроника, научное оборудование и другие приложения, где необходим высокоточный контроль температуры. Мы демонстрируем новый холодильный нагреватель, использующий 3 термоэлектрических (ТЭ) модуля, установленных вокруг нагрузочного шкафа.Производительность этой модели Экспериментально оценено с алюминиевым корпусом. Устройство питается от нетрадиционного энергоресурс, здесь фотоэлектрические элементы. Шкаф может достигать температуры около 8 ° C (мин) до 200°C (макс.). Отличие существующих методов от этой модели заключается в том, что термоэлектрический система охлаждения охлаждает без использования механических устройств (обычных ребер конденсатора и компрессора) и без хладагента тоже. Поскольку модуль Пельтье имеет компактные размеры, система охлаждения или обогрева может быть разработан в соответствии с требованиями пользователя (желаемого размера и формы).6 Используемые элементы  ИК-передатчики x 3  ИК-приемники x 3  Красный светодиод x 2  Зеленый светодиод x 1  Желтый светодиод x 1  8-битный микроконтроллер, т.е. ATMEGA8 для обработки  Двигатель постоянного тока x 1  IC L293D для схемы драйвера двигателя  Предустановка 10K (переменное сопротивление)  Сопротивление 10K x1, сопротивление 150R x1  Емкость 22 пФ x2, емкость 1000 мкФ x1  Кварцевый осциллятор 3,57 МГц  Гнездо адаптера постоянного тока 12 В  3-контактный разъем  Радиатор  7805 (регулятор напряжения 5 В)  6-контактный выключатель питания  Плата общего назначения  Паяльник 7 Введение Команда разработчиков портативных холодильных установок объединилась для создания альтернативного источника энергии. абсорбционный холодильник.Конструкция использует солнечную энергию для питания устройства, что позволяет ему полностью отключаться. электрической сети. Основной принцип абсорбционной холодильной системы заключается в том, что она использует источник тепла для обеспечения энергия, необходимая для управления процессом охлаждения. В абсорбционном газовом холодильнике Platen-Munters жидкость аммиак испаряется в присутствии газообразного водорода, обеспечивая охлаждение. Теперь газообразный аммиак направляется в контейнер с водой, которая поглощает аммиак. Аммиачная вода Затем раствор направляют через нагреватель, который выпаривает газообразный аммиак из водно-аммиачного раствора.Затем газообразный аммиак конденсируется в жидкость. Затем жидкий аммиак направляется обратно через газообразный водород, завершающий цикл. Если солнечная энергия используется для обеспечения тепла такой системы, она может делать это в двух формах: тепловой или фотоэлектрический. Солнечная тепловая энергия использует солнечное тепло напрямую, используя сфокусированные зеркала для нагрева переносимой жидкости. Солнечная фотоэлектрическая энергия использует солнечные панели, которые работают с использованием фотоэлектрического эффекта для получения прямого текущее (постоянное) электричество. Затем это электричество можно инвертировать для питания электроники переменного тока, а также используется для создания тепла с помощью резистивного источника тепла.Окончательная конструкция системы для этого проекта включала один холодильник абсорбционного цикла с дополнительным цикл поглощения, который был нарисован и смонтирован для объяснения и использования в образовательных целях. Резистивный нагрев проволока из никель-хрома использовалась для выработки тепла, чтобы цикл работал, а электричество для работы этого обогревателя поступало от двух 12-вольтовых аккумуляторов через цепь управления. Батареи были заряжается через контроллер заряда от двух фотоэлектрических панелей мощностью 135 Вт, которые можно поворачивать в лицом к солнцу и под разными углами.Вся эта система была установлена ​​на колесной тележке для удобства передвижения. и портативность. Эта система состоит из встроенных устройств, панели солнечных батарей, зарядного устройства, аккумулятора, дисплея, аналого-цифрового Преобразователь (АЦП), датчик температуры, драйвер, модуль Пельтье, камера с контролируемой температурой и Клавиатура. Солнечная панель применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую и подается на зарядное устройство, которое проверяется имплантированной системой, и выход зарядного устройства передается на аккумулятор для запасать электрический потенциал.Снова напряжение батареи подается на АЦП, АЦП используется для измерения напряжение батареи и преобразует его в цифровой сигнал и отдает обратно во встроенную систему. Когда уровень напряжения снизился ниже порогового значения (Блок-схема всей системы 9 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Прототип 40-литрового солнечного холодильника был спроектирован и разработан для мониторинга его производительности в Индийский климат и оценивает экономическую целесообразность и доступность в домашних, коммерческих и промышленные применения.В этом методе этот прототип солнечной холодильной системы, холодильник использовал фотогальваническая мощность для выполнения своих операций. Эта система была разработана с аккумулятором для повышение производительности холодильника. Холодильник состоит из 48-ваттного компрессора переменного тока. В В этом прототипе сосредоточены следующие факторы. Естественный конвективный режим теплообмена был обдуманный. Шкаф холодильника был разделен на вертикальную и горизонтальную поверхности. Давление вариациями в направлении, перпендикулярном пластине, пренебрегают.Предполагается, что вязкие силы быть незначительным. Теплопередача излучением в шкаф пренебрежимо мала. В дополнение к этому в этом методе (Sanjaykumar A et al., 2008) за анализ охлаждающей нагрузки и за математическое моделирование холодильнике использовался метод анализа пограничного слоя для естественной конвекции. Фотогальванический приводной холодильник с системой отопления, работающей от солнечных батарей с аккумуляторной батареей. реализован Сурит Нивас. М (2013). Это отличалось от обычных холодильных систем, термоэлектрическое охлаждение.Он основан в основном на эффекте Пельтье и не требует никаких компрессор, расширительные клапаны, абсорберы, конденсаторы или насосы раствора. В этой системе электроны были используется в качестве теплоносителя вместо хладагентов. Они сделали новое охлаждение включая отопление с использованием 3 термоэлектрических (Te) модулей, установленных вокруг загрузочного шкафа. Производительность этого метод был оценен с алюминиевым шкафом. В шкафу нагрелась температура около 8◦c (мин) до 200°С (макс). В этом эксперименте было замечено, что срок службы термоэлектрического нагревателя срок службы существующих обычных холодильных (или) обогревателей более чем в два раза превышал срок службы. система.С. Хайдар и соавт. описал преобразование тепловой энергии в электрическую (Зеебек эффект) или электрической энергии в тепловую (эффект Пельтье) происходит с помощью термоэлектрических устройств. Электродвижущая сила возникла при нагревании между двумя разнородными металлами. происходит. При этом была возможна и обратная операция. Превращение тепла с одной стороны в другая сторона стала возможной благодаря пропусканию электрического тока с развитием полупроводников. В эти две ячейки Пельтье использовались в качестве теплового насоса.Это использовалось для охлаждения небольшого холодильника, процессора кулеры и электронные компоненты. СУЩЕСТВУЮЩАЯ СИСТЕМА В последние годы цена термопластичных материалов снижается, поэтому стоимость полупроводниковых, солнечных производство холода уменьшится, а его производительность улучшится, что в значительной степени способствует продвижение технологии солнечного полупроводникового охлаждения. Сейчас много взрослых технологические методы использования солнечной энергии для охлаждения. Однако независимо от поглощения солнечная энергия или паровая струя и т. д., Все они должны использовать фторид, бромид лития и аммиак хладагенты. Напротив, полупроводниковое охлаждение имеет более очевидные преимущества. Он не использует хладагенты без загрязнения окружающей среды и сложного магистрального трубопровода. Он может только охлаждать специальное устройство или конкретная область. Охлаждающий бокс имеет небольшой размер и легкий вес, что позволяет сэкономить Площадь застройки значительно. Нет механического вращения, поэтому холодильная камера надежна и техническое обслуживание было простым без шума и износа.Он может достичь двух разных целей охлаждения и нагрев за счет изменения направления тока. Охлаждение было быстрым, и его можно контролировать с помощью регулируя работу мощности, поэтому управление очень удобное. В данном случае продукт был разработан совмещая два преимущества. В состав системы входят солнечные элементы, контроллеры, аккумуляторы, полупроводниковые холодильная часть и так далее. Поскольку солнечная энергия не является непрерывной, для обеспечения холодильник может работать непрерывно ночью и в пасмурные дни, как правило, система была оборудована с аккумулятором (аккумулятор также играет роль регулятора в этой системе) и был также оборудован с контроллером, который имеет функцию защиты батареи, чтобы избежать перезарядки и разрядки.10 Из научных статей «Это первый шаг в разработке холодильной установки с электрическим полем, — говорит Цимин Чжан. выдающийся профессор электротехники. «В будущем мы можем представить плоскую панель холодильник. Больше никаких змеевиков, никаких компрессоров, только твердый полимер с соответствующим нагревом обменники». Другие исследователи исследовали охлаждение магнитным полем, но электричество более удобно. Чжан, работающий с Бретом Низом, аспирантом, материаловедение и инженерия; постдокторский товарищи Баоджин Чу и Шэн-Го Лу; Юн Ван, аспирант, и Юджин Фурман, исследователь сотрудник, рассмотрел сегнетоэлектрические полимеры, которые проявляют температурные изменения при комнатной температуре. под* электрическое поле.Эти полярные полимеры включают поли(винилиденфторид-трифторэтилен) и поли(винилиденфторид-трифторэтилен)-хлорфторэтилен, однако существуют и другие полярные полимеры, обладающие тем же эффектом. Обычные системы охлаждения — холодильники или кондиционеры — полагаются на свойства газов прохладно, и большинство систем используют изменение плотности газов при изменении давления для охлаждения. охлаждающие жидкости обычно используются либо вредны для людей или окружающей среды. Фреон, один из фторхлоруглеродов запрещен из-за повреждения озонового слоя, был наиболее часто используемым хладагентом.В настоящее время, доступны различные охлаждающие жидкости. Тем не менее, у всех есть проблемы и требуется энергоемкость. компрессоры и множество нагревательных змеевиков. Подход Чжана использует преобразование дезорганизованной формы в организованную, что происходит в некоторых полярных полимерах. при помещении в электрическое поле. Естественное состояние этих материалов дезорганизовано различными молекулы расположены хаотично. Когда применяется электричество, молекулы становятся высокоупорядоченными и материал отдает тепло и становится холоднее. При отключении электричества материал возвращается в исходное состояние. находится в неупорядоченном состоянии и поглощает тепло.Исследователи сообщают об изменении температуры материала примерно на 22,6 градуса по Фаренгейту в в сегодняшнем (8 августа) выпуске журнала Science. Повторяющаяся рандомизация и упорядочение материала в сочетании с соответствующий теплообменник может обеспечить широкий диапазон температур нагрева и охлаждения. «Эти полимеры гибкие и могут использоваться для нагрева и охлаждения, поэтому может быть много разных возможных приложений», — сказал Чжан, также являющийся преподавателем Института исследования материалов штата Пенсильвания. Помимо кондиционеров и холодильных установок, приложения могут включать обогрев или охлаждение помещения. разнообразие одежды, включая охлаждение защитного снаряжения для пожарных, подогрев рукавиц и носков или обувь для спортсменов, спортсменов и сотрудников правоохранительных органов и даже охлаждение талисмана и мультфильма 02.5 65 костюмов персонажей. Другое применение будет в электронике, где небольшое количество полимеры могут эффективно охлаждать нагревательные платы и обеспечивать более плотную упаковку, и, следовательно, устройства меньшего размера. Министерство энергетики США поддержало эту работу. Источник истории: Вышеупомянутая история основана на материалах, предоставленных Penn State. Примечание: материалы могут быть отредактированы для Содержание и длина. Научная литература Опасения по поводу потепления земного шара могут изменить то, как мы охлаждаем нашу еду. Беспокойство о глобальном потеплении, как указано в президентском Плане действий по изменению климата 1993 года, является последним мотивом для того, чтобы положить 11 будущие американские холодильники и морозильники на строгой энергетической диете.Текущая национальная цель состоит в том, чтобы разработать экологически чистый холодильник-морозильник к 1998 году, который потребляет вдвое меньше энергии, чем модели 1993 года. Интерес к разработке более энергоэффективного холодильника не нов. Первым стал гол почти 20 много лет назад. В 1970-е годы Соединенные Штаты полагались на все более нестабильные поставки импортной нефти. на топливо, и цены на энергоносители начали расти. Коммунальные службы отказались от строительства дополнительных электростанций из-за рост издержек и инвестиционных рисков. В результате первостепенное внимание уделялось разработке энергоэффективных бытовой техники, кульминацией чего стало принятие Национального закона об энергосбережении бытовой техники 1987 года.В конце 1980-х дизайн холодильника снова стал объектом внимания инженеров из-за необходимости изменений. используемый хладагент и изоляция. Причина: Монреальский протокол призывал к постепенному отказу от веществ, содержащих хлорфторуглероды (ХФУ), к 2000 году, поскольку они считались разрушение стратосферного озонового слоя Земли. Озон защищает людей от солнечных лучей, которые могут вызвать рак кожи и катаракта. Среди хладагентов, подлежащих поэтапному отказу, есть такие распространенные хладагенты, как R-12 и пенообразователь для теплоизоляции холодильников Р-11.Сегодня озонобезопасный хладагент R-134a предназначен для замены хладагентов, содержащих фреоны. хладагентов в новых холодильниках из-за отсутствия в нем хлора, основного химического элемента, вызывающего истощение озонового слоя. Однако он может стать целью поэтапного отказа в будущем, поскольку способствует глобальному согревает, хотя и в меньшей степени, чем фреоны. В этом случае его вероятной заменой будет углеводород. таких как изобутан или пропан. Эти природные хладагенты должны быть «разработаны вокруг» в новом дизайн холодильника, потому что они легко воспламеняются.Таким образом, их широкое использование может замедлить глобальное потепление. но повышают риск домашних пожаров. Брукс Лунгер, приглашенный пользователь Центра технологий зданий ORNL от DuPont, проверяет контрольно-измерительные приборы на тестовых холодильниках. Крупный потребитель энергии Домашние холодильники являются значительным потребителем электроэнергии в мире; в настоящее время используются сотни миллионов, и ежегодно во всем мире производится 58 миллионов новых устройств. В США холодильное систем (включая кондиционеры и тепловые насосы) приходится 41% энергии, потребляемой жилых и коммерческих зданий.Сектор зданий требует около 36% энергии, используемой в Соединенные Штаты. Если улучшения не будут предприняты, потребление энергии в секторе зданий, по прогнозам, увеличится. 37% — с 29 квадриллионов британских тепловых единиц сегодня до 40 квадроциклов — к 2010 году. Цель программы Министерства энергетики по холодильным системам, в которой здания ORNL Технологический центр (BTC) играет большую роль в разработке и продаже передовых систем охлаждения. снизить прогнозируемое потребление энергии в зданиях США на 10% в 2010 году.Есть несколько причины текущей цели по сокращению потребления энергии. Они включают экономию денег, снижение зависимости от импортируемой нефти и помогая коммунальным предприятиям избегать рискованных капиталовложений в новые электростанции для удовлетворения повышенный спрос на электроэнергию в определенное время суток. 12 Самая веская причина для ограничения спроса на электроэнергию — замедление глобального потепления. Используемое ископаемое топливо для производства электроэнергии являются крупным источником атмосферного углекислого газа, парникового газа, который может изменить климат.На использование энергии в зданиях приходится 36% выбросов углекислого газа, производимых в Соединенных Штатах, предполагая, что здания могут оказывать значительное влияние как на наружную, так и на внутреннюю среды. Роль ORNL ORNL принимала активное участие в модернизации холодильников в течение последних двух десятилетий. Сегодня Лаборатория имеет самую крупную и всестороннюю программу исследований холодильников и морозильников, поддерживаемую Министерство энергетики. ORNL обладает знаниями и опытом, чтобы помочь решить проблему увеличения энергии. эффективность холодильного оборудования.С 1977 года вклад ORNL в развитие коммерческих холодильники-морозильники и другое холодильное оборудование включают Проектирование более эффективных холодильников, компрессоров холодильников и холодильных систем супермаркетов. за счет сотрудничества с фирмами-субподрядчиками; Усовершенствование компьютерной модели холодильника, разработанной субподрядчиком ORNL, которая до сих пор используется для разработки энергоэффективных холодильников, в том числе однодверных моделей, которые производятся и продаются в Индия; Определение смеси хладагентов, безопасной для озона, и новой конструкции холодильника, смесь для использования без потери энергоэффективности; и Внедрение компьютерной модели, которая позволяет инженерам быстро оптимизировать конструкцию теплообменника для производить эффективные приборы.В настоящее время BTC работает над созданием энергоэффективного холодильника с морозильной камерой, в котором используется эффективная и экологически приемлемый хладагент и изоляция. Работа ведется в кооперативе соглашения о научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах (CRADA) с крупнейшими производителями холодильного оборудования. промышленность. ORNL также примет участие в последних усилиях Министерства энергетики США по энергосбережению. Помимо разработки новых высоко энергоэффективных холодильников, Министерство энергетики стремится помочь промышленности продавать существующее энергоэффективное холодильное оборудование. оборудование.Среди исследователей, которые руководили недавними разработками BTC с оборотом в 1 миллион долларов в год, программы исследований в области охлаждения: Ван Бакстер, Фил Фэирчайлд, Стив Фишер, Патрик Хьюз, Кит Райс, Джим Сэнд, Джон Томлинсон и Эд Винъярд, все из отдела энергетики, и Том Колли, Рон Грейвс и Кен Уилкс, все из отдела металлов и керамики. Некоторые из этих исследователей были влиятельны в своих областях. В течение трех из последних пяти лет Sand and Vineyard побеждала в номинациях Американского общества отопления. Награды за техническую документацию инженеров по холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха (ASHRAE); награда отмечает лучшие доклады, представленные на ежегодных собраниях международной организации.Виноградник принимал участие в технических панелях для ASHRAE, программы сверхэффективных холодильников Консорциум по энергоэффективности, Ассоциация производителей бытовой техники (AHAM) и Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (которая в 1991 и 1994 годах выпустила «Технический прогресс по Защита озонового слоя, которому он написал главу). Санд является членом консультативного комитет по программе исследований совместимости материалов и смазочных материалов Air-Conditioning и Институт холода (ARI), который спонсирует исследования, направленные на решение проблем с оборудованием. в результате использования альтернативных хладагентов.Он также был участником дискуссии на видео от 10 февраля 1994 г. конференции по рекуперации и замене хладагентов ХФУ, которая транслировалась по спутнику на широкую региональная аудитория на юго-востоке. 13 Бакстер был лауреатом премии ASHRAE Уиллиса Х. Кэрриера в 1982 году. Фэирчайлд, который помог установить Исследовательская программа ORNL по альтернативным хладагентам на основе ХФУ является консультантом отдела исследований и разработок ARI. Технологический комитет; в 1987 году он дал показания на слушаниях Объединенного подкомитета Сената США по Защита стратосферного озона и заменители озоноразрушающих химических веществ.Эти и другие Исследователи ORNL также помогли направить холодильную промышленность в новом направлении благодаря своим работать в качестве влиятельных членов Технического консультативного комитета ASHRAE по холодильному оборудованию. Усовершенствованная модель холодильника и компрессор В 1977 году Министерство энергетики попросило инженеров ORNL во главе с Вирджилом Хейнсом из отдела энергетики. агентство-предшественник для работы с фирмами-субподрядчиками для разработки более эффективного холодильника. Фонды полученные ОРНЛ оплачены за работу субподрядчиков, выбранных Лабораторией.В одном проекте инженеры ORNL работали с инженерами компании Amana, производителя холодильников, чтобы разработать более эффективный холодильник с морозильной камерой. Чтобы помочь им, они использовали компьютерную модель холодильник, разработанный в 1977 году компанией Arthur D. Little, Inc. по субподряду ORNL. Амана провел полевые испытания различных моделей холодильников, чтобы определить, какие из них были наиболее эффективными. ORNL предоставила техническое руководство и экспертные знания для всей этой работы. Инженеры сосредоточились на парокомпрессионном охлаждении.В этом устройстве хладагент при низкой давление испаряется в спиральной трубе, называемой испарителем. Чтобы получить энергию для испарения, хладагент отводит тепло от холодильного отделения, охлаждая его до нужной температуры. компрессор отводит испарившийся хладагент, сжимает пар и передает его в конденсатор, где он отдает поглощенное тепло кухонному воздуху. Повышенное давление и потеря тепла заставляют хладагент конденсируется в жидкость. Жидкий хладагент расширяется до более низкого давления, уменьшая его температуры, а затем возвращается в испаритель.В течение этих циклов термостат регулирует температуру внутри холодильника, включая и выключая компрессор. Чтобы спроектировать более эффективный холодильник, инженеры Amana и ORNL решили увеличить изоляцию. толщина стенок холодильника от 1/2 дюйма до 2 дюймов, установить выключатель против запотевания, переместить вентилятор в лучшее место, повысить эффективность компрессора и увеличить площадь теплообменника. Они выбрали иметь два испарителя вместо одного – один испаритель для поддержания температуры морозильной камеры на уровне 0-5°F и другой для удержания холодильника при температуре 40 ° F для свежих продуктов.Поскольку электрические обогреватели используются для разморозки, решили сэкономить дополнительную энергию, настроив холодильник-морозильник на автоматический размораживайте каждые 4 дня вместо каждых 18 часов. Сотрудничающие инженеры показали, что эти изменения могут повысить эффективность холодильника. Хотя эти изменения повысят стоимость прибора, они утверждали, что разница может быть компенсируется снижением долгосрочных эксплуатационных расходов за счет снижения потребления электроэнергии. Амана построила и продала более эффективный холодильник, в котором были учтены эти изменения.«Его основные черты были отсроченная разморозка, повышенная изоляция и двойной испаритель, — говорит Санд. рынке всего несколько лет, потому что у него были некоторые проблемы с влажностью в отделении для свежих продуктов». Однако модель холодильника, разработанная по субподряду ORNL, а затем улучшенная и проверенная. исследователями ORNL используется до сих пор. Он будет использоваться индийскими производителями для разработки более эффективных однодверных холодильников для Индии. ORNL помогает разрабатывать более эффективные, но доступной бытовой техники в Индии и Китае в рамках программы Министерства энергетики США под названием «Помощь в развертывании Энергетические практики и технологии (ADEPT).Для индийского проекта BTC оценила энергию производительность холодильников, произведенных пятью различными индийскими компаниями, и предложили конструктивные изменения для повысить их эффективность. Повышение эффективности считается необходимым для поддержания спроса на электроэнергию на низком уровне. контроля в стране, которой не хватает ресурсов для добавления электростанций. Спрос на электроэнергию будет расти потому что ожидается, что доля населения, использующего холодильники, увеличится с 6% в настоящее время до почти 60% к 2010 г. 14 В письме от 17 ноября 1994 г. должностным лицам Министерства энергетики Том Уилбэнкс, корпоративный сотрудник отдела энергетики ORNL. Дивизион писал: «Совершенно ясно, что проект ADEPT рассматривается как крупный успех в Индии — модель двустороннее сотрудничество.Помимо того, что это привело к созданию нового совместного предприятия между Amana и Voltas, ему приписывают с поощрением выхода Whirlpool на индийский рынок (приобретение доли Frigidaire в KelvinatorIndia). Результаты проведенных ORNL испытаний пяти индийских бытовых холодильников привели непосредственно к решению Бюро индийских стандартов [ужесточить] добровольный стандарт эффективности для индийских холодильники. . . . Кроме того, Индийский технологический институт (IIT) добавил экологический камеру в свою лабораторию исследований и разработок холодильного оборудования в результате участия [профессора ИИТ] в апрельском Семинар 1994 года в Ок-Ридже и его наблюдение за подходами ORNL к тестированию.” Родственным проектом конца 1970-х годов, имевшим необычайно большой успех, была разработка более эффективный компрессор холодильника инженерами из промышленности. ORNL был техническим монитором для этого проект с Columbus Products, который позже стал White Westinghouse, а затем Americold Компрессорная компания. В 1981 году субподрядчик, внеся конструктивные изменения в двигатель, глушитель всасывания и блок клапанов компрессора позволили разработать компрессор, потребляющий на 44 % меньше энергии. чем обычные единицы того же размера.Компрессор входит в линейку продукции Americold. Компрессор и Frigidaire. Эта компрессорная технология помогла снизить годовое энергопотребление холодильника. использование с 1500 киловатт-часов (кВтч) до 900 кВтч в год в 1990 году. Между 1980 и 1990 годами, по данным по данным Министерства энергетики США, энергоэффективные компрессоры холодильников сэкономили потребителям США 6 миллиардов долларов на затратах на электроэнергию. Более эффективный компрессор является одним из трех достижений, названных «заметными успехами» в DOE. Сводный отчет о программе холодильных систем 1991 года, и недавно он был удостоен награды DOE Pioneer. Награда.Другой проект под руководством ORNL, получивший награду DOE Pioneer Award, стал результатом сотрудничества Энергетическое подразделение лаборатории и Foster-Miller Associates (FMA), HE Butt Grocery и Фридрих Коммерческое охлаждение. Целью проекта было снижение потребления электроэнергии в системы охлаждения супермаркетов, которые потребляют почти 2% электроэнергии, потребляемой в Соединенных Штатах. Состояния. Исследование привело к усовершенствованию холодильных систем, которые сокращают потребление энергии в США. супермаркетов на 30%, сократив счета за электроэнергию примерно на 4 миллиарда долларов с середины 1980-х годов.Около 80% супермаркеты теперь используют передовую систему. Усовершенствованный микропроцессорный контроллер, который модулирует мощность компрессора для удовлетворения меняющихся холодильных нагрузок составляет около половины эффективности усиление. Остальные улучшения произошли в результате дальнейших усовершенствований, разработанных производителями. при поддержке Научно-исследовательского института электроэнергетики. Помимо экономии затрат, снижение энергопотребления потребление супермаркетами позволило избежать выброса почти 10 миллионов метрических тонн углерода. 1.1.1 Опасения по поводу ХФУ После разработки компьютерной модели и более эффективного холодильника и компрессора к 1981 г. исследование холодильников в ORNL бездействовало в течение 6 лет.Затем в 1987-88 годах возникла проблема ХФУ. из-за опасений по поводу истончения озонового слоя. Внезапно стало доступно финансирование от DOE для разработать изоляцию без фреона и хладагенты без фреона для холодильников. В это время центр исследования крыш Министерства энергетики в ORNL был выделен в качестве национального пользовательского объекта для помочь промышленности в разработке долговечных энергоэффективных крыш. Вскоре после этого этот объект стал беспокоить с разработкой и испытанием кровельных изоляционных материалов, не содержащих хлорфторуглеродов. Он добавил комнату с аппаратурой для оценки энергоэффективность изоляционных материалов, не содержащих хлорфторуглеродов, и хладагентов, не содержащих хлорфторуглеродов, для холодильников, воздушных кондиционеры и тепловые насосы.15 Эд Виньярд проверяет показания приборов во время испытания смесей хладагентов, не содержащих хлора, и альтернатив хладагенту HCFC22. В 1993 году пользовательский объект был переименован в Центр строительных технологий. Исследователи из промышленности использовали этот центр не только для исследования крыш, но и для разработки более эффективных приборов. Просто поскольку первые исследователи холодильного оборудования ORNL сотрудничали с промышленными фирмами посредством субподрядов, Нынешние исследователи лаборатории стали участвовать в холодильной промышленности через соглашения о сотрудничестве и CRADA.Основное внимание в этих соглашениях уделялось энергоэффективности, экологически безопасные холодильники и другое холодильное оборудование. Обеспокоенность глобальным потеплением В июне 1992 года в Бразилии состоялась международная встреча на высшем уровне Земли. Опасения по поводу глобального потепления были сильно выражены, и Соединенным Штатам было настоятельно рекомендовано сократить выбросы углекислого газа диоксид. США обязуются ограничить выбросы углекислого газа за счет повышения энергоэффективности и другие меры были сформулированы в Плане действий президента Клинтона по изменению климата от 1993 года.Этот план оказывает дополнительное давление на холодильную промышленность в плане разработки, производства и продажи энергоэффективных приборов, в которых используются экологически безопасные хладагенты и изоляционные материалы. В дополнение Закон об энергетической политике 1992 г. — закон, принятый Конгрессом на основе информации, собранной для Национальная энергетическая стратегия Министерства энергетики — наделяет Министерство энергетики полномочиями и обязанностями в эффективность активно. Проблема в том, что фреоны способствуют не только разрушению озонового слоя, но и глобальному потеплению.По факту, их вклад в глобальное потепление уступает только вкладу углекислого газа, на который приходится 80% выбросов парниковых газов в США. Однако замена фреонов на озонобезопасные такие соединения, как гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) и гидрофторуглероды (ГФУ), по-прежнему влияют на глобальное потепление. ГХФУ и ГФУ также являются парниковыми газами, но их прямое воздействие на глобальные нагревание намного меньше, чем у фреонов. Однако широкое использование некоторых альтернатив ХФУ в системы охлаждения приведут к большему потреблению электроэнергии на установках, работающих на ископаемом топливе.Таким образом, выбросы углекислого газа увеличатся, что ускорит глобальное потепление. Понятно, что заменитель хладагенты будут иметь косвенное влияние (связанное с энергией), а также прямое воздействие (связанное с выбросами) о глобальном потеплении. Комбинированный эффект называется полным эквивалентным потеплением (TEWI). То концепция TEWI и косвенного и прямого воздействия парниковых газов на глобальное потепление была разработана Стивом Фишером, Патриком Хьюзом и Филом Фэйрчайлдом из энергетического подразделения ORNL, и аналитики из Артура Д.Little, Inc., за первую CRADA в Лаборатории. Соглашение включало ORNL и Исследование экологической приемлемости альтернативных фторуглеродов, консорциум 12 крупнейших мировых производителей фторуглеродов. Работы были начаты в декабре 1990 года и завершены в 16 Декабрь 1991 г., публикация книги «Энергия и влияние глобального потепления альтернативы ХФУ». Технологии. В рамках CRADA ORNL оценил относительную производительность, последующие выбросы углекислого газа, и чистый глобальный потенциал изменения климата альтернатив ХФУ в строительных приложениях, связанных с энергетикой.ORNL исследовала альтернативные хладагенты; изоляционные материалы и системы; и продвинутый технологии охлаждения, кондиционирования и отопления. Члены консорциума предоставили технические опыт работы с альтернативными хладагентами. CRADA был расширен, и второй отчет был выпущен в Декабрь 1994 г. Расширение было сосредоточено на исследовании нескольких альтернативных технологий для парокомпрессионное охлаждение на основе фторуглеродов. «Прямое влияние на глобальное потепление утечка хладагента из холодильников меньше, чем косвенное влияние углерода на глобальное потепление диоксида от их использования энергии», — говорит Санд.«Для негерметичных автомобильных кондиционеров прямое влияние утечки на глобальное потепление больше, чем косвенный эффект сжигания бензина. Но для холодильников косвенный эффект от неэффективного потребления электроэнергии на электростанциях, работающих на ископаемом топливе, намного больше, чем прямое влияние утечек хладагента. Таким образом, по экологическим причинам следует уделять особое внимание повышение энергоэффективности холодильников для сокращения выбросов углекислого газа». Определены экологически приемлемые хладагенты В 1990 году исследователи ORNL протестировали смеси хладагентов DuPont, предложенные в качестве заменителей R-12. широко используемый хладагент, содержащий фреоны.Они определили смесь ГХФУ R-22/R-152a/R-124. как озонобезопасный химикат, который мог бы быть даже более энергоэффективным, чем обычный хладагент R12, если бы холодильник был должным образом переработан для увеличения теплопередачи и улучшения хладагента. компоновка цепи. «Мы помогли DuPont сделать ее смесь хладагентов более эффективной, — говорит Эд Виньярд. «Дюпон сделал смесь с использованием результатов нашей компьютерной модели. Мы протестировали эту смесь и многие другие смеси ГХФУ. Мы предложил изменить состав смеси для повышения ее эффективности.DuPont внесла изменения, и мы написали научные статьи о новой смеси». Исследователи ORNL проверили множество альтернативных хладагенты, поставляемые DuPont и Pennwalt с использованием альтернативных хладагентов лаборатории Калориметрическая установка. При исследовании каждого хладагента они измерили его энергетические характеристики (т. электрическая энергия, необходимая для работы прибора с использованием хладагента) и его холодопроизводительность (способность жидкости поглощать тепло — мера холодопроизводительности). Коэффициент охлаждения мощности к подводимой электрической энергии – коэффициент полезного действия (КПД).Альтернатива хладагенты с самым высоким КПД считались лучшими кандидатами для будущих холодильников. Чарли Хардин (сейчас на пенсии) устанавливает макет контура охлаждения для проверки теплопередачи. эффективность зеотропных смесей альтернатив ГХФУ-22 17 Виноградник, Санд и другие использовали компьютерную модель детализированной холодильной системы для оценки экономия энергии для нескольких конструктивных модификаций холодильника с использованием альтернативного хладагента например, ГФУ R-134a. Варианты конструкции включали использование более эффективного компрессора, размер испарителя и конденсатора, дверные прокладки для снижения потерь энергии, улучшенный корпус и дверь изоляция и высокоэффективные двигатели вентиляторов.Были построены и испытаны прототипы лабораторных холодильников. экспериментально проверить аналитические результаты модели. Результаты моделирования и эксперимента были в целом согласен. Наблюдаемые различия помогли исследователям улучшить модель. Частично в результате влияния исследователей ORNL Sand and Vineyard на систему охлаждения AHAM. Технический консультативный комитет, холодильная промышленность приняла R-134a в качестве хладагента будущее. «Точно так же, как вы должны перейти с двигателя внутреннего сгорания на дизельный двигатель, если хотите использовать дизельного топлива вместо бензина, — говорит Санд, — мы обнаружили, что конструкция холодильника должна быть изменена на использовать R-134a в качестве хладагента.” «Нелегко заменить хладагент, который использовался в течение 40 лет», — говорит Винъярд. «Чтобы использовать 134a, холодильник пришлось переделывать в короткие сроки, потому что после 1995 года строительство холодильника станет незаконным. холодильник, который использует только R-12, потому что этот хладагент будет выведен из употребления». «Мы столкнулись с рядом сложностей в спешке с переделкой холодильника для нового хладагента», — сказал Санд. говорит. «Например, мы узнали, что традиционно используемое смазочное масло несовместимо с 134а. Поэтому мы попробовали другое масло.Но мы выяснили, что это масло растворяет изоляцию двигателя компрессора, вызывая его выгорание. Поэтому мы попробовали другое масло, но оно забило расширительный клапан. Как вы видете, волновой эффект одного изменения требует каскада изменений, который увеличивает стоимость холодильник.” Из-за этих проблем Министерство энергетики и Институт технологий кондиционирования и холодильного оборудования совместное финансирование исследований по определению совместимости конструкционных материалов и смазочных материалов с хладагенты рассматриваются в качестве заменителей ограниченных соединений ХФУ.«Некоторые защитники окружающей среды жалуются, что холодильная промышленность медленно производит экологически чистые холодильники, — говорит Санд, — но причина задержки в том, что требуется время, чтобы разработать и испытать систему, которая допускает замену хладагентов. Если не тратится достаточно времени на провести тесты, может произойти финансовая катастрофа. Недавно ведущий производитель холодильников потерял почти миллиард долларов на замену поврежденных холодильников. Для этих новых моделей компания решил использовать новую конструкцию компрессора.Но новые компрессоры вышли из строя в домах потребителей после несколько недель работы, поэтому компания потеряла значительную сумму денег». ГФУ, такие как R-134a, предпочтительнее ХФУ, потому что они представляют меньшую угрозу для озонового слоя. Однако с тех пор ГФУ впали в немилость в некоторых кругах, потому что они являются парниковыми газами, которые имеют длительное время жизни в атмосфере. R-134a поглощает инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью в Спектр не поглощается другими газами. «Идеальным хладагентом будущего, — говорит Сэнд, — могут стать углеводороды, такие как изобутан или пропан, если ГФУ становятся жертвами опасений глобального потепления.Углеводороды на 4-5% эффективнее R-12, они не разрушают озоновый слой и не способствуют глобальному потеплению. Изобутан является пропеллентом используется для замены фреонов в аэрозольных баллончиках, а пропан содержится в сырой нефти и природном газе. Европейский производители холодильников сейчас переходят на углеводороды». «У углеводородных хладагентов есть одна проблема, — говорит Винъярд. «Они легко воспламеняются. Вот почему углеводороды, которые являются естественными хладагентами, изначально не были выбраны для электрических холодильников.Поставщикам придется столкнуться с судебными исками, которые могут возникнуть в связи с ожидаемым увеличением продаж холодильников. домашние пожары. Им придется беспокоиться о риске возгорания на заводах, где хранятся углеводороды. 18 хладагенты и в резервуарах для углеводородов в грузовиках, используемых обслуживающим персоналом. Чтобы уменьшить огонь риска для домовладельцев, нам придется проектировать такие хладагенты и хранить их герметично. запечатанный. Но всегда будет небольшой риск того, что они могут просочиться в нагреватели антиобледенителя или электрические искры и воспламенение.Мы надеемся изучить эти проблемы для охраны окружающей среды. Агентство.” Дружественная изоляция R-11, изоляционный вспениватель, содержащий фреоны, когда-то использовался для вдувания пенополиуретана в холодильники. Сейчас в качестве обычного пенообразователя используется ГХФУ-141b, содержащий хлор; в Проблема в том, что хлор разрушает озоновый слой. Сегодня цель состоит в том, чтобы утеплить новые холодильники с комбинацией вакуумной изоляции и пены, не разрушающей озоновый слой хим. «Эта комбинация, — говорит Кен Уилкс, — должна быть очень эффективной, но более дорогой. и с сомнительной достоверностью.” Два типа вакуумной изоляции, разрабатываемые и испытываемые в ORNL, представляют собой вакуумные панели с порошковым покрытием. (PEP) и изоляция, содержащая волокнистое стекло. Поскольку теплоизоляционные свойства этих материалов в несколько раз больше, чем нынешняя изоляция холодильника, они могут сэкономить от 10 до 20 долларов в год на электричестве. на единицу. Но вакуумная изоляция дороже пенопластовой. В вакуумной изоляции порошок или волокно запечатываются в вакуумированные оболочки. “Вакуумная изоляция”, говорит Уилкса, «похожи на коробки с кофейной гущей, упакованные в вакууме, за исключением того, что эта гуща представляет собой изолирующие порошки». или волокна, а пакеты изготовлены из пластиковых или стальных листов.” В 1981 году компания Arthur D. Little, Inc. и ORNL занялись разработкой вакуумной изоляции для холодильников. печи и мобильные дома для повышения энергоэффективности. В ORNL Дэвид МакЭлрой создал лабораторию измерения свойств и характеристик материалов в вакуумной изоляции. Он определил изолирующие свойства мелкодисперсных порошков и способность вакуумированных оболочек из различных материалов выдерживать нагрузку атмосферы, не разрушаясь. Для вакуумной изоляции долговечность является ключевым вопросом.Если они не долговечны, в них образуются дыры и воздух. просачивается, разрушая вакуум. Кроме того, молекулы воздуха могут диффундировать через пластиковые оболочки, даже если в них нет отверстий. Известно, что в некоторых японских холодильниках вакуумная изоляция теряет свои свойства. вакуум за год. Они должны быть долговечными в течение 15-20 лет, ожидаемого срока службы холодильников. В ORNL Том Колли (в настоящее время на пенсии из отдела металлов и керамики) разработал процедуру измерение срока службы различных вакуумных изоляций.Исследователи ORNL в настоящее время измеряют срок службы и термостойкость образцов вакуумной изоляции. Они разрабатывают компьютерные модели для Учет теплового потока по краям панели. В целом они обнаружили, что тепловое сопротивление вакуумная изоляция превосходит обычную изоляцию в 3-7 и более раз. Вакуумные панели содержат волокнистое стекло, керамические или металлические порошки. Вакуумные изоляционные кожухи из пластиковых листов или стальной фольги. Они будут встроены в пенопласт в дверце и стенке холодильника.Снаружи холодильник будущего может состоять из стальной обшивки, вакуумных изоляционных панелей. толщиной около 1 дюйма, примерно от 1 до 2 дюймов изоляционной пены, вспененной химическим веществом, не разрушающим озоновый слой вместо хлорсодержащего реагента и пластиковой внутренней стенки. Пена даст стальную стену жесткость конструкции. В настоящее время исследователи ORNL оценивают вакуумную изоляцию в соответствии с CRADA с PPG, Aladdin. Industries, DuPont, VacuPanel и AHAM, которая представляет всех основных производителей холодильников. от Amana до General Electric и Whirlpool.Целью исследования является разработка наполнителей и вакуумные оболочки, которые обеспечивают повышенное тепловое сопротивление и более длительный срок службы при одновременном снижении стоимости. 19 Холодильник будущего Исследователи ORNL теперь работают в рамках CRADA с CFC Appliance Industry-Government. Консорциум замены, дочерняя компания AHAM. Цель CRADA — разработать новый холодильник-морозильник обычных размеров к 1998 г., что на 50% эффективнее федерального образца 1993 г. стандарт. В этом холодильнике «следующего поколения» должны использоваться экологически безопасные материалы.Некоторые из инновационных концепций, изучаемых инженерами ORNL и холодильного промышленности включают в себя высокоэффективные компрессоры с регулируемой скоростью, холодильники с двойным испарителем, компактные теплообменники, усовершенствованная изоляция и смеси хладагентов. Ожидается, что «холодильник будущего» имеют PEP и пенопластовую изоляцию, теплообменники с увеличенной поверхностью для конденсатора и двойной испаритель, экологически чистый хладагент, электродвигатели постоянного тока для два вентилятора, которые продувают воздух мимо конденсатора и двойного испарителя, а также расширительный клапан.Фирмы холодильников предложили изменения и отправили свои лучшие компоненты и улучшенные версии в ОРНЛ для тестирования. ORNL тестирует устройства, содержащие лучшие компоненты от разных компаний. Затем ORNL предоставляет участникам результаты тестирования и предлагает изменения для дальнейшего улучшения компонентов и дизайн холодильника Холодильник будущего. В настоящее время ведутся переговоры по новому CRADA между ORNL и крупным производителем холодильников, информация о котором не разглашается. Цель состоит в том, чтобы разработать наиболее энергоэффективный блок с использованием усовершенствованных дверных прокладок (с улучшенными уплотнениями для снизить потери энергии), улучшенное оттаивание, усовершенствованная изоляция и другой цикл испаритель-компрессор-конденсатор.Помощь разработчикам тепловых насосов Исследования ORNL повлияли на разработку более эффективного оборудования для отопления и охлаждения. а также холодильники. Это оборудование включает газовые и электрические тепловые насосы. В 1980-х К. Кейт Райс вместе со Стивом Фишером и другими сотрудниками энергетического подразделения ORNL. разработала компьютерную модель, которая стала ценным инструментом для разработчиков тепловых насосов. Модель позволяет разработчикам определить влияние вновь разработанных отдельных компонентов системы на производительность новых конструкций тепловых насосов и кондиционеров.Компьютерный код ORNL получил широкое распространение. используется американскими производителями для разработки высокоэффективных тепловых насосов типа «воздух-воздух» и кондиционеров. То Компания Trane использует модель вместе со своей собственной экспертной системой, чтобы сократить время проектирования компонентов на 75%. Согласно DOE, применение этой модели способствовало развитию теплового насоса. системы, которые потребляют на 20% меньше энергии, чем обычные системы. Это развитие является еще одним из трех 20 достижения, названные «заметными успехами» в сводном отчете Министерства энергетики США по холодильным системам за 1991 год.ORNL также управляет программой Министерства энергетики США, которая помогает промышленности производить более эффективные системы отопления. и охлаждающее оборудование. Новая технология, удваивающая эффективность газового отопления — газовое отопление разработан насос под названием система GAX. Инженеры ORNL работают с ведущим компания и газовые компании для продвижения этой технологии на рынок (см. следующую статью). Маркетинговые эффективные устройства Разработка высокоэффективных приборов — не единственный способ сократить потребление энергии приборами. Другой способ — увеличить продажи уже имеющихся на рынке приборов, которые являются «энергосберегающими».” К ним относятся Холодильники стоимостью 1200 долларов, которые сэкономят покупателям 1200 долларов в течение 10 лет на оплате электроэнергии. «DOE уделяет больше внимания помощи поставщикам в продаже их эффективных устройств, чем разработке новых «Это более мягкая сторона DOE, — говорит Санд. Он продает шипение, а не стейк». «Наклейка DOE будет на будущих приборах, чтобы придать достоверность заявлениям поставщиков о том, что энергосбережение от продукта в конечном итоге окупит его первоначальную стоимость», — говорит Виноградник. «Потому что у DOE есть имя признание и репутация специалистов в области энергетики, поставщики бытовой техники хотят, чтобы на их эффективные продукты, помогающие им продавать.Министерство энергетики хочет помочь поставщикам, потому что знает, что потребители заменят вчерашние неэффективные приборы современными, более эффективными, сэкономят энергия». Наклейка DOE также будет полезна продавцам и покупателям. Это поможет им определить высокоэффективные электроприборы, на которые некоторые электроэнергетические компании предоставляют скидки. Холодильник будущего, скорее всего, также будет иметь наклейку Министерства энергетики США, потому что он будет потреблять в два раза меньше энергии. энергии, как сегодня холодильник. Экономия энергии приносит пользу многим группам.Потребители наслаждаются меньшим потреблением электроэнергии счета и могут использовать свои сбережения для покупки других продуктов, стимулируя экономику. Коммерческий и промышленные фирмы, использующие более эффективное холодильное оборудование, могут использовать свои сбережения, чтобы нанять больше рабочие. Электроэнергетические компании могут избежать строительства новых электростанций. У нации меньше необходимо полагаться на импортируемую нефть для производства электроэнергии. А экологи и политики меньше опасений, что холодильники будут способствовать истончению озонового слоя и глобальному потеплению.В Короче говоря, холодильник будущего будет экологически приемлемым. Есть надежда, что это сохранит нашу еда холодная, не делая земной шар слишком теплым. 21 22 ЦЕЛЬ Основная цель проекта – построить холодильник, работающий исключительно на солнечной энергии. Этот Проект также исключает использование компрессоров в холодильниках, которые по своему шуму и потреблению энергии, делает холодильник помехой. Мы также избегаем преобразования солнечной энергии в электричество, таким образом эффективность может быть увеличена по сравнению с обычным солнечным холодильником.Экспериментальная установка и процедура испытаний Требования к дизайну В следующем разделе приведены необходимые спецификации проекта, как описано в разделе «Проект». Меморандум о требованиях представлен 3 октября 2005 г. Требование Требования к конструкции термоэлектрического охладителя:        Используйте эффект Пельтье для охлаждения и поддержания заданной температуры Осуществляйте температурный контроль в диапазоне от 5 до 25 градусов Цельсия. Поддерживать точность температуры в пределах ± 0,2 C° Объем внутреннего охлаждения 0.016м3 (25см х 25см х 25см) Greenfield Research спонсирует проект на сумму не более 2000 долларов США в обмен на устройства по завершении проекта. Низкий уровень шума и вибрации Вес Менее 50 кг Готовый продукт должен соответствовать этим требованиям или превосходить их в эстетически привлекательном виде. структура. Теория ПРЕДЛАГАЕМАЯ СИСТЕМА Солнечные панели состоят из нескольких отдельных солнечных элементов. Эти солнечные элементы функционируют аналогично большим полупроводники и используют диод с p-n переходом большой площади.Когда солнечные батареи подвергаются воздействию солнечного света диоды с p-n переходом преобразуют энергию солнечного света в полезную электрическую энергию. То энергия, генерируемая фотонами, ударяющими о поверхность солнечной панели, позволяет электронам сбиваться со своих орбит и освобождаются, а электрические поля в солнечных батареях притягивают эти свободные электроны в направленный ток, от которого металлические контакты в солнечном элементе могут вырабатывать электричество. Чем больше солнечной элементы в солнечной панели, и чем выше качество солнечных элементов, тем больше общая электрическая мощность солнечная панель может производить.Преобразование солнечного света в полезную электрическую энергию было Фотоэлектрический эффект. От пульта отдан аккумулятор для хранения тока. Роль аккумуляторов энергия, когда солнечный элемент преобразован и сохранить источник питания в любое время для загрузки. Используемая батарея В системе производства солнечной энергии есть некоторые основные требования, такие как низкая скорость саморазряда, длительный срок службы. срок службы, способность к глубокому разряду, эффективность зарядки, меньше обслуживания или без обслуживания, широкая работа диапазон температур и низкие цены.Батарея, используемая в этой статье, может достигать глубины разряда около 80% от полной емкости. необслуживаемый аккумулятор с глубоким разрядом. Следует учитывать выходное напряжение и емкость. Его выход напряжение должно совпадать с регулятором в системе и его мощность должна обеспечивать работу холодильника 23 нормально работает в течение некоторого времени, когда система находится в условиях отсутствия солнечного света. Батарея наиболее обычно используются свинцово-кислотные батареи с длительным сроком службы и глубоким циклом. Способность запускать холодильник в течение пяти дней без солнца рекомендуется.Во встроенном блоке (рисунок 2) микроконтроллер pic 16F887 используется. Питание осуществляется от аккумулятора для работы всего устройства. PIC — это семья Микроконтроллеры с гарвардской архитектурой производства Microchip Technology, производные от PIC1640. Первоначально разработанный подразделением микроэлектроники General Instruments. Название PIC первоначально упоминается как «PeripheralInterfaceController». Встроенная система состоит из пяти портов [порт a, порт b, порт c, порт d, порт e]. С этой системой в порту-датчик температуры, в порту-b ЖК-дисплей, в порту-c клавиатура а в порт-d подключен драйвер реле.АЦП был встроен в контроллер. На рис. 2 показан встроенный Блок. Изменение значений температуры одновременно отображается на 16*2-строчном ЖК-дисплее. панель. ЖК-дисплей используется для отображения состояния обработки. ЖК-дисплей не излучает свет и поэтому свет необходим, чтобы читать дисплей. Цепь драйвера — это электрическая цепь, используемая для питания ЖК-дисплей. ЖК-дисплей подключен к порту b для отображения показаний температуры. Клавиатура состоит из трех кнопки. Первая и вторая кнопки используются для установки горячего и холодного состояния.Последняя кнопка используется чтобы установить условие. Схема драйвера реле включена только в течение определенного времени, такой импульс включения зависит от программирования задержки микроконтроллера, здесь схема Дарлингтона состоит из двух транзисторов выполнено подключение каскадной сети, если вход установлен на базу первого транзистора, то он включается и ток эмиттера того витка другой. Таким образом, цепь замыкается через катушку и вторую транзисторы, теперь катушка под напряжением управляется контракторами, которые меняют нормально открытый на закрыть и нормально замкнутое на открытое соединение.Разрешенный сигнал не является существенным после включения этого катушки, потому что ток коллектора транзистора постоянно поддерживает транзисторы в состоянии насыщения. Эффект индукции может повлиять на компоненты индикации и еще на что-то, поэтому диод подключен через катушку, которая может предотвратить эффект прерывания, обратная величина магнитного поля закорочена напротив катушки. Серия LM35 представляет собой прецизионные датчики температуры с интегральной схемой, выходное напряжение которых линейно пропорциональна температуре Цельсия (по Цельсию).Таким образом, LM35 имеет преимущество перед линейным датчики температуры откалиброваны в ° Кельвина, так как пользователю не требуется вычитать большую постоянную напряжение с его выхода, чтобы получить удобную стоградусную шкалу. LM35 не требует никаких внешняя калибровка или подстройка для обеспечения стандартной точности ±1⁄4°C при комнатной температуре и ±3⁄4°C во всем диапазоне температур от −55 до +150°C. Низкая стоимость обеспечивается обрезкой и калибровкой на уровне вафли. Низкий выходной импеданс LM35, линейный выход и точная встроенная калибровка сделать взаимодействие со схемами считывания или управления особенно простым.Может использоваться с одной мощностью поставок, или с плюсом и минусом поставок. Датчик температуры LM35 измеряет температуру и преобразовать его в электрический сигнал, который подается на микроконтроллер через АЦП. То Диапазон температур датчика составляет от 1 ℃ до 255 ℃. В качестве термоэлектрического генератора используется охладитель Пельтье. При работе в качестве кулера на устройство подается напряжение, в результате чего разница в температура будет расти между двумя сторонами. При работе в качестве генератора одна сторона устройства нагревается до температуры большей, чем другая сторона, и в результате возникает разница в напряжении. вверх между двумя сторонами.24 Встроенные блоки Камера контроля температуры предоставляет пользователю точный диапазон температуры окружающей среды. То камера показана на рисунке. 3. Пользователь может построить эту простую схему и защитить любые проблемы с помощью температура. Более того, его легко разрабатывать в зависимости от среды или требований, которые необходимы. для различных видов тестирования. 25 Камера с контролируемой температурой Кроме того, использование переменных резисторов позволяет пользователю быть гибким в зависимости от температуры окружающей среды, когда температура является одной из переменных в тестировании.Камера состоит из горячей и холодной камеры для обе цели. В таблице 1 приведены технические характеристики камеры с контролируемой температурой. Пассивная тепловая нагрузка Пассивная тепловая нагрузка для блока была сначала рассчитана на основе 25 см x 25 см x 25 см. внутренний объем. Предполагается, что изоляция из полистирола составляет два дюйма (k=0,027 Вт/мК). Также в комплекте был резиновый уплотнитель на двери площадью 50 см2. qtot  тыс. дюймов Т Т  к резина х х (3) где: qtot – теплоотдача в ваттах, kins – сопротивление теплопередаче, k кауч – 0.014Вт/мК Предполагается, что ΔT равно 20 °C, а Δx равно 0,50 м. Это дает qtot 10 Вт. Активная тепловая нагрузка Активная тепловая нагрузка – это эквивалент охлаждающей мощности, которую блок должен обеспечивать. когда образец при комнатной температуре помещается в контейнер. Было решено, что один литр вода при комнатной температуре будет тестовым образцом, для которого все калибровки и расчеты будет сделано. Было определено, что время охлаждения этой загрузки с 25°C до 5°C составляет 1 час или 3600 секунд. На основе этих значений: Q  c p мT (4) Если СР воды равно 4.14 кДж/кг*К, тогда Q = 82800 Дж и деление на 3600 с, чтобы получить мощность (Вт), Qточка = 23 Вт для активной тепловой нагрузки. Следовательно, общая нагрузка 23 + 11 Вт = 34 Вт мощности. обязательный. Это предполагает отсутствие термического сопротивления между образцом и воздухом в камере. Блок. Это может быть неверным предположением, но оно действительно переоценивает охлаждающую нагрузку. Тепловая нагрузка, которую необходимо рассеивать с помощью радиатора Модуль Пельтье работает при напряжении 12 В и токе 5,2 ампера. Следующий график Vin vs. I2 показывает нормальный рабочий диапазон ТЕМ.1 26 Рисунок 1: Производительность термоэлектрического модуля Предполагается, что мощность, потребляемая ТЭМ, в худшем случае добавляется к теплу. на горячей стороне. Q пассивный  Qобразец  Qфактор безопасности q горячий  PTEC  2 (5) Деление на два означает, что у нас есть два TEM, два радиатора горячей стороны и два радиатора холодной стороны. радиаторы для повышения эффективности системы. Следовательно, qtot= 107 Вт. Это максимальная тепловая нагрузка. к горячей стороне каждого TEC и, следовательно, каждого из радиаторов. Максимальное повышение температуры на горячей стороне ТЭО Максимальное повышение температуры = 107 Вт x 0.17 °С/Вт = 18,2 °С ΔT по ТЕС составляет 25 – 5 +18,2 (°C) = 38,2 °C, где 25 – температура окружающей среды на горячая сторона, 5 – внутри желаемой температуры, а 18 – дополнительная тепловая нагрузка. Следующая таблица покажет, что рабочая точка для отвода тепла 18 Вт (для каждого ТЭП) и ΔT 38°C требуется только потребляемый ток 4,5 ампер. Рисунок 2: График термоэлектрических характеристик 27 Анализ бюджета Как указано в первоначальном отчете о строительстве за декабрь, бюджет на строительство контроллера был разбиты следующим образом.Таблица 1: Бюджет описание предмета 1 Блок питания 320 Вт 2 RTD с точностью до +/0,05 % от -55 до 50 °C 3 Термоэлектрический Модули 120Вт, Вмакс. = 16В 4 Магнитная дверь холодильника Прокладка ЖК дисплей 5 Количество ЭфтсонПринудительный встроенная конвекция США Sensor.com Ультра Точность взаимозаменяемый термистор 1 Мелькор – Qmax = 134 град С, дельта Tmax = 77°С, Imax= 14 ампер Хоум Депо 2 Союзная электроника – 5 цифра Номер детали 76

Хоум Депо – 1 лист, 2’x4’x2” Rvalue=10 1 7 3/4″ 1/8″ настенный квадрат трубы (8-футовые секции) Металлы-Р-Ус, Бернсайд 3 8 Листовой металл 22 Калибр 24″x48″ кусок Проволока 20 калибра Металлы-Р-Ус, Бернсайд 4 принцесса авто 4 разные цвета Фибрепласт.ком тканый ровинг 18 унций/кв. ярд, 50 дюймов широкий Fibreglast.com 4 Fibreglast.com 1 Арктик Сильвер Термал клей www.1coolPC.com Остин Оборудование и Поставка – Р194-0040 1 Серия Omega.ca Cni Семья Температурная стабильность ±0,04°C/°C RTD и ±0,05°C/°C ТП @ 25°С Omega.ca CF-000RTD-2-60-1 1 Канадская шина 12 Стекловолокно (1 кв. ярд) 11 2020 Отвердитель эпоксидной смолы 12 Система 2000 Эпоксидная смола Смола Термоклей 13 мат 14 Сварка нержавеющей стали петли 15 ПИД Температура Контроллер 16 РДТ датчик 17 Винт для листового металла #8 x 1/2 дюйма Температура Итого ($) 191.00 191.00 109.20 109.20 34,95 69,90 32,79 32,79 14,64 14,64 23.00 23.00 21.00 63.00 4,75 18,99 5.00 20.00 14,95 29,90 21.54 21.54 42.00 42.00 16.80 16.80 1,67 3,34 267.00 267.00 91.00 91.00 0,17 2.00 1 Изолированный мыло 10 Расходы/ Единица ($) 1 6 9 Полистирол Поставщик 1 2 1 2 1 28 Пункт Описание Поставщик Количество 18 Печатная плата 4,5 х 6,6 1 19 Радиатор Внутренний (холодный) Номер детали Allied Electronics 7100-0624565 Мелькор – EXT-201, Экструдированный плавник 20 Радиатор Внутренний (Горячий) Мелькор – EXT-301, Экструдированный плавник 1 21 Вентилятор, внутри 1 22 23 Вентилятор снаружи Термопаста, Цинк Окись Мелькор 101, 12 В постоянного тока Мелькор – 301,12 В постоянного тока Мелькор Расходы/ Единица ($) Итого ($) 7.54 7,54 9,55 9,55 29,95 29,95 7.15 24,95 7.15 24,95 5.40 5.40 1 1 1 Промежуточный итог 1105,14 400.00 Предполагаемый техник и время обработки: 8 часов @ 50 долларов в час Стоимость доставки 20% от себестоимость Промежуточный итог ХСТ (15%) 221.03 1726,17 198,92 Всего $ 1850,69 Финансирование Таблица 2: Финансирование Источник Исследования с нуля Команда 12 Количество 2000,00 долларов США Суммы свыше $2000.00 Бюджетные результаты Таблица 3: Бюджетные результаты Доход Расходы Излишек (дефицит) $ 2000.00 $ 1850,69 $ 149,31 Все значения для вышеуказанных позиций включают конвертацию из средств США в канадские средства, где подходящее.В следующей таблице приведены фактические затраты, понесенные при строительстве термоэлектрическое охлаждающее устройство. Как видно, фактические затраты несколько отличаются от предлагаемый бюджет. Фактические расходы Таблица 4: Фактические расходы Пункт 1 2 3 4 6 7 8 Описание Прокладка холодильника Термопаста польский хром Краска Ноги Неизвестный Лезвия ножей Поставщик Сирс Поставка компьютеров Неизвестный Канадская шина Канадская шина Источник Канадская шина Количество 1 1 1 1 1 1 1 Расходы/ Единица ($) 52,29 11.36 10.56 21.09 6.07 39.03 36.29 Итого ($) 52,29 11.36 10.56 21.09 6,0 39.03 36.29 29 Пункт 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 Всего Описание Сварочные электроды (1/16 дюйма) Топливо Лента пенополистирол Брокерские сборы (Мелкор) Радиаторы (4,125 х 4,125 дюйма) Радиаторы (7,34 “х 7,34”) Термоплавкий мод (40 мм х 40 мм) Аксессуары для радиаторов RTD пенополистирол Щетки для стекловолокна Маски и дисп. Комбинезоны Шайбы Фанаты Фанаты Сварочные стержни 3/32 7018 Квадрат и удар Проволока и припой Клей Al и листовой металл Квадратная трубка ¾” 0.125 стена Стальная сетка Стекловолокно Стекловолокно Болты ИС Датчик Модуль 2П24 12-битный аналого-цифровой сэмплер ИС Микропроцессор преобразователь постоянного тока в постоянный ЖК-модуль Конденсатор 10мкф Конденсатор 22мкф 24-контактный припой Sock Conn 14 Cont Open Защита заголовка STRT 14 Термостат 50 градусов Красный переключатель SPST Зеленый переключатель SPST Оранжевый переключатель SPST Реле ТСР 40А ИС регулятор Поставщик Количество Расходы/ Единица ($) Итого ($) Канадская шина Ультрамар Аптека Пирси Граница 1 1 1 1 1 14,94 46,65 3,78 24.12 85,72 14,94 46,65 3,78 24.12 85,72 Мелькор 2 11.46 22,92 Мелькор 2 34,1 70,2 Мелькор Мелькор Омега Пирс КДН шины КДН шины КДН шины Принцесса Авто Принцесса Авто Принцесса Авто КДН шины Источник Морские увлечения Металлы Р Нас Metal’s R Us Metal’s R Us Опи Стекловолокно Опи Стекловолокно КДН шины Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей Дигикей 4 1 1 1 4 1 1 2 2 1 1 1 1 1 20’ 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 3 2 1 1 1 1 1 1 32.42 36,89 104,65 24.12 1,72 20,65 6,85 3.64 5,99 23.43 25.47 39.03 13,79 69.00 25,3 11,5 65.09 68,48 4.30 2.16 93,47 8,27 2,82 19.52 28,86 .31 .30 1,38 2,85 1,87 8.19 4,73 4,73 4,73 87,65 2,26 129,70 36,89 104,65 24.12 20,65 6,85 7,27 11,98 23.43 25.47 39.03 13,79 69.00 25,3 11,5 65.09 68,48 4.30 2.16 93,47 16.54 2,82 19.52 28,86 0,62 0,60 1,38 8,55 3,74 8.19 4,73 4,73 4,73 87,65 2,26 $1483 Первоначальная бюджетная сумма составила 1850 долларов. Фактические затраты составили 1483 доллара. Основная причина разницы в суммах заключается в том, что в бюджет мы включили 400 долл. США на время техника.В итоге мы сами построили почти всю коробку с за исключением некоторой механической обработки, которая была выполнена на трех панелях и двух алюминиевые тепловые трубки между внешним и внутренним радиаторами. После учета этих 400 долларов фактическая стоимость очень близка к первоначальной смете. И это несмотря на использование самых разных компоненты контроллера. Помимо контроллера, суммы и количества для большинства другие элементы относительно близко к прогнозируемому значению. 30 Все суммы, перечисленные в разделе «Расходы», включают налоги и конвертацию из США в Канадские номиналы по мере необходимости.Эти расходы можно разделить на 3 основных категории. Строительные материалы были компонентами, которые составляли основную часть физической коробки. сам. Для каркаса использовалась квадратная труба ¾ дюйма. Мы решили использовать рамку для устройства, чтобы повысить прочность и жесткость. Кроме того, рама служила отличной точкой крепления для компоненты и панели. Для изготовления рефрижераторного контейнера использовалось стекловолокно. Этот материал был выбран потому, что он имеет относительно высокую изоляционную ценность. Он также образует закрытый контейнер, который является водонепроницаемым.Это важная характеристика, если в помещении присутствует влага. камеру, так как вытекающие жидкости могут загрязнить окружающие компоненты устройства. В факт, что значительное количество влаги (около 20 миллилитров) образовалось в результате конденсации тепла раковины и скопились на дне ванны после проведения 9-часового теста. Листовой металл (22 калибр) использовался для панелей и внешней части коробки. Его разрезали и согнули в механическом цехе. Этот материал оказался довольно универсальным, поскольку он использовался для наружных панелей, кожухов вентиляторов. и крышка холодильника.Аксессуары для теплообмена – следующая подкатегория расходов. Радиаторы были подобраны по размеру и приобретены у Melcor, ведущего дистрибьютора из Нью-Джерси. То термоэлектрические модули также были закуплены у компании Melcor. Было куплено четыре модуля с намерение, чтобы они могли быть сложены попарно, если необходимо, чтобы обеспечить дополнительную охлаждающую способность. Кроме того, мы хотели иметь дополнительные модули на случай, если два оригинала выйдут из строя во время работы. проверено. Все вентиляторы охлаждения были куплены в Princess Auto.Использовались два небольших 50-мм вентилятора. внутри для подачи охлажденного воздуха на внутренние радиаторы. На внешних радиаторах два на каждом радиаторе использовались большие 80-мм вентиляторы для перемещения максимального количества нагретого воздуха. Этот работал очень хорошо, а температура внешних радиаторов не превышала 36 °C при работающих вентиляторах. Третья категория материалов — это компоненты для контроллера. Все компоненты кроме блока питания были куплены у Digikey. Логистическая схема Цепи логистики изолированы от высоковольтных сильноточных цепей с помощью твердотельного реле. (ССР).На рисунке 1 изображена основная логика схемы. 31 Рисунок 3: Блок-схема логистической схемы Микроконтроллер получает заданную температуру от пользователя через трехкнопочный интерфейс. Затем программное обеспечение в микроконтроллере сравнивает заданную температуру с температурной обратной связью. от датчика температуры. Выход датчика температуры аналоговый, а это значит, что он должен преобразовать в двоичное число, чтобы микроконтроллер мог его понять. Это делается аналого-цифровой преобразователь.Аналого-цифровой преобразователь использует источник опорного напряжения с точностью до пяти вольт. для того, чтобы выполнить преобразование из аналогового в цифровое. На последнем этапе программное обеспечение в микро контроллер определяет, включать или выключать термоэлектрические модули. Температура внутри коробки затем отображается на жидкокристаллическом дисплее для просмотра пользователем. Тестирование устройств Тестирование максимальной емкости Производительность нашего устройства была протестирована с использованием оборудования от Dalhousie Chemistry. отделение.Три термопары использовались для регистрации температуры во время различных экспериментов. Каждая термопара была подключена к компьютеру в лаборатории, который собирал данные. от датчика и записать его в электронную таблицу Excel. Первым шагом в нашем тестировании была калибровка три термопары с помощью точного термометра. Термометр, который мы использовали, был заполнены ртутью и имели градации каждые десятые доли градуса. Увеличительная линза помогла чтение уровня ртути. Термопары и термометр были погружены в ледяную баню. который затем нагревали от 0 ºC до 30 ºC.Показания термометра снимались каждые 20 секунд в течение 2000 секунд и записано. Затем эти данные были нанесены на график в зависимости от выходных данных компьютер для каждой из термопар. К сожалению, некоторые данные о замораживании точка для всех трех термопар находилась не точно на калибровочной кривой. Результат этих немного отличающиеся точки данных дали значение R2 0,9995. 32 Рисунок 4: Калибровочная кривая термопары Это было устранено путем исключения данных для первых и последних пяти градусов кривой.Мы чувствовали что это было приемлемо, так как диапазон нашего устройства составляет всего от пяти до 25 ºC. Значение R 2 для этого расположение было 0,9999, что указывало на почти идеальную линейную корреляцию. Рисунок 5: Модифицированная кривая калибровки термопары Первым экспериментом, который был выполнен на нашем устройстве, было охлаждение пустого объема из комнатной температуре до пяти градусов Цельсия. В этом испытании две термопары были помещены на внутренние радиаторы и одна термопара размещались в воздухе объема охладителя.Устройство был затем включен, где он начал охлаждаться с 20 ºC до 5 ºC примерно за 1,4 часа. 33 Температура воздуха, протекающего через внешние радиаторы во время этого эксперимента, была примерно 31 ºC, измеренный стеклянным спиртовым термометром. Рисунок 6: Внутренняя температура для воздушного охлаждения Второй эксперимент, который мы провели для проверки максимальной емкости нашего устройства, заключался в попытке охладить один литр дистиллированной воды из-под крана до пяти градусов Цельсия.В В ходе этого испытания температура воды упала с 23,9 ºC до 5 ºC приблизительно за девять часов. Когда мы сопоставили данные, мы заметили изменение наклона как внутренней температуры воздуха, и температура внутреннего радиатора примерно через 10 000 секунд. Мы связываем это с открытием окно лаборатории в это время, которое понизило температуру окружающей среды в комнате, таким образом увеличение теплоотдачи от охладителя. Когда окно было закрыто около 16000 секунд можно наблюдать, что наклоны снова меняются, на этот раз в противоположном направлении.Рисунок 7: Результаты охлаждения воды 34 Тестирование контроля температуры Один литр воды охлаждали от комнатной температуры до заданной температуры 10 градусов. Цельсия. К каждому внутреннему радиатору была подключена одна термопара, и еще одна термопара была погружается в воду вместе с датчиком температуры логистической схемы. Рисунок 8: 1 литр воды, охлажденный до заданной температуры 10 градусов Цельсия Графики на рис. 2 показывают управляющие характеристики устройства.Розовый и желтый графики – температуры внутренних радиаторов. Когда температура внутреннего тепла видно, что раковины падают, термоэлектрические модули включены. Так как температура воды достигает заданной температуры 10 градусов Цельсия, температура внутреннего нагрева видно, что раковины поднимаются. Это свидетельствует о том, что в этот момент термоэлектрические модули выключен. Как только температура радиаторов достигает температуры воды, термоэлектрический модули начинают циклически включаться и выключаться для поддержания стабильной температуры.это больше наглядно показано на рисунке 3. 35 Рисунок 9: Характеристики контроллера Когда температура воды падает ниже заданной температуры, температура внутренние радиаторы заметно увеличиваются. Это явление объясняется тем, как работает контроллер. Датчик температуры посылает обратно сигнал о температуре на микроконтроллер. Программное обеспечение в Затем микроконтроллер сравнивает температуру с заданной температурой. Он замечает, что температура ниже заданной температуры, поэтому включаются термоэлектрические модули.Температура радиаторов повышается до тех пор, пока температура воды не вернется к заданному значению. температура, затем термоэлектрические модули отключаются и цикл продолжается на протяжении стационарных условий. Рисунок 10: Точность кулера 36 Принудительная и естественная конвекция Когда мы изначально проектировали наше устройство, мы предполагали использовать принудительную конвекцию снаружи. теплоотводы. Чтобы проверить нашу конструкцию в этом отношении, мы поместили термопары на оба внешних радиатора. и третий внутри коробки для контроля температуры внутреннего радиатора.В течение десяти минут внешний радиатор, который полагался исключительно на естественную конвекцию, поднялся до температуры 54 ºC, в то время как радиатор с принудительной конвекцией поддерживал температуру всего 36 ºC. Наклон график также показал, что температура радиатора без вентиляторов не изменилась бы. до значительно более высокого значения, если бы мы не выключили устройство и не дали ему остыть вниз. Это показывает, что обязательно должен быть термовыключатель, подключенный к схемотехника нашего устройства.Рис. 11. 11. Сравнение принудительной конвекции и естественной конвекции. Постоянные времени Используя данные, полученные во время испытаний как в воздухе, так и в воде, можно вычислить постоянные времени. для системы. Постоянная времени для воздушных испытаний составляла примерно полчаса. Время постоянная для системы во время водного испытания составляла примерно две и три четверти часа. Это большая разница, однако теплоемкость образца воды была намного больше, чем у только воздух во время первого испытания. 37 Рисунок 12: Постоянная времени для охлаждающего воздуха Рисунок 13: Постоянная времени для охлаждающей воды Расчет коэффициента производительности (COP) COP является мерой производительности теплового насосного устройства.определяется как тепло необходимого отвода тепла, деленного на фактически отведенное тепло. Устройство было измерено до потреблять 5,2 ампера тока при 11,2 вольта. В результате потребляемая мощность составляет 58,5 Вт. Для расчета КПД принималось, что вместе охлаждается только воздух внутри бокса. с алюминиевыми радиаторами. Потери тепла из внутренней части охладителя наружу составили предполагается равным нулю во время охлаждения коробки, так как это переходный процесс. Ссылаясь на рисунок 6, потребовалось 6000 секунд, чтобы температура воздуха достигла 5 градусов. Цельсия от начальной температуры 20 градусов Цельсия.3)(900 Дж/кг°С)*(25-15) = 10840 Дж Потом: COP = 11 121,25/351 000 КПД = 0,0317 Этот низкий COP показывает неэффективность устройства. Термоэлектрические модули по своей сути неэффективный. Коммерческие продукты работают с КПД, который составляет около 5% от КПД Карно. эффективность. 39 Результат и обсуждение Вопросы безопасности Безопасность является главным приоритетом при использовании любого типа промышленного оборудования. Через здание В процессе было несколько областей, где необходимо было соблюдать меры предосторожности. Горячая проводка Пенополистирол Пенополистирол использовался для изоляции и для изготовления заглушки для конструкции внутренней коробки.Ан для резки пенопласта использовался комплект электрической горячей проволоки. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы работать в хорошо проветриваемом помещении и носить защитные очки и перчатки при работе с устройством с горячей проволокой. При контакте с ним можно было получить легкий удар электрическим током. Перчатки устранили эту проблему. Стекловолокно Внутренняя коробка изготовлена ​​из стеклопластика. Важно работать в хорошо проветриваемом помещении. защитить от испарений. Латексные перчатки обеспечивают отличную защиту от влажной смолы при формовании. стекловолокно, и их было легко утилизировать с помощью масок для лица, которые использовались при шлифовании затвердевших стекловолокно для предотвращения вдыхания абразивных частиц.Сварка и шлифовка Каркас кулера был изготовлен из стальных труб диаметром ¾ дюйма. При сварке утвержденный сварочный Маска использовалась, чтобы избежать необратимого повреждения глаз от воздействия яркого света сварочная дуга. Также применялись перчатки, средства защиты глаз и огнестойкая одежда. для предотвращения ожогов. Кроме того, все сварочные работы проводились в хорошо проветриваемом помещении, чтобы свести к минимуму воздействие сварочного дыма. Изгиб и обжим Оборудование из листового металла в механическом цехе широко использовалось для изготовления панелей для термоэлектрический охладитель.При использовании ножниц по металлу необходимо следить за тем, чтобы пальцы не попали в зажим и ножевая часть машины. При использовании тормоза для сгибания краев панели будьте осторожны. тренировался, чтобы не защемить пальцы и не мешать сгибающему рычагу, если кто-то другой пользовался. При использовании ленточной пилы важно держать пальцы подальше от лезвие и не применять чрезмерную силу. Конечно, очки должны быть надеты все время в механический цех. Вентиляторы охлаждения Вентиляторы, охлаждающие устройство, вращаются со скоростью до 3000 об/мин.Поэтому важно, чтобы кожухи и ограждения вентилятора должны быть установлены до начала работы. 40 Пайка Многие соединения проводов пришлось пропаивать. Важно было носить перчатки и глаза защита при использовании паяльника для предотвращения травм. Хотя это устройство имеет относительно мало движущихся частей, есть несколько аспектов безопасности, которые необходимо учитывать. следует учитывать при использовании термоэлектрического охладителя. Самый опасный компонент машина является источником питания. Блок питания преобразует переменный ток 120 В, который непригоден для компоненты термоэлектрического устройства в 12 В постоянного тока, что является то, что большинство компонентов более прохладное использование.Исключением являются два 50-мм вентилятора внутри коробки, которые работают от 5 В. эта проблема решается последовательным подключением этих двух вентиляторов, так что каждый получает только половину 12 В. Затем они работать близко к рекомендуемому напряжению. 120 В переменного тока опасно. 12 В постоянного тока не опасны для текущая нагрузка, на которой работает наше устройство. К счастью, источник питания опечатан и электрически изолирован. Если блок питания не разобран и используется правильный 3-контактный штекерный разъем, это не должно представлять угрозу безопасности.При любых работах с электрическими компонентами убедитесь, что шнур питания отсоединен от сетевой вилки. Еще одним вопросом безопасности при использовании ящика является его вес. Коробка весит около 40 фунтов и уход необходимо положить его на плоскую ровную поверхность при использовании. Поверхность также должна быть устойчивой. Это гарантирует, что коробка не упадет при использовании, что может привести к травме пользователя и точно повредил коробку. Некоторые края коробки несколько острые. Насколько это возможно, мы измельчили и отшлифовали края панелей.И верхняя панель, и листовой металл на крышке имеют швы TIG, сваренные Альбертом, чтобы не было острых краев или углов, когда коробка собран. Однако, если коробка разбирается для замены термоэлектрики или внесения изменений к контроллеру следует проявлять особую осторожность. Прилегание панелей достаточно плотное, поэтому оплачивается при установке панелей на место. Это устройство содержит чувствительное электрическое оборудование. Он должен эксплуатироваться в зоне, где статические электричества нет.Пользователь должен убедиться, что они хорошо заземлены и не подвергаются статическому электричеству. заряжаться при обращении с любыми электрическими компонентами устройства. Хотя опасности нет воздействие статического электричества на пользователя, компоненты могут быть повреждены или испорчены, что потребует замена и/или перепрограммирование. Наконец, вызывает озабоченность температура термоэлектрических модулей. При температуре выше 70°С материал теллурида висмута расплавится, и впоследствии модули выйдут из строя. Чтобы избежать этого потенциальная проблема, в устройстве установлен термостатический выключатель.Этот переключатель должен быть прикреплен к одному из внешних радиаторов на кулере. Он подключен к источнику питания для термо электрика. Если температура радиаторов превышает 50 °C, питание на термоэлектрический элемент отключается, и установка перестает производить тепло. Эта функция необходима для обеспечения длительного срока службы термоэлектрических модулей. 41 Заключение и будущие рекомендации Вывод Уроки, извлеченные из этого проекта, не были неожиданными, и все же мы не могли выучил их на уроке.Имея дело с командными взаимодействиями и пытаясь заставить четыре разума согласиться каждый дизайн не работал; нам пришлось пойти на компромисс. Примерно в середине нашего проекта мы заметили что мы были мотивированы работать в разное время, что мешало что-либо сделать вместе. Будет интересно, когда каждый из нас войдет в рабочую силу и будет работать с разными команды, даже если мы чувствуем себя немотивированными. Наш окончательный проект показан на рисунке 16 и использует два фотогальванические панели, которые пропускают электричество через контроллер заряда для зарядки двух 12-вольтовых аккумуляторов глубокого цикла.Батареи затем питают резистивный нагреватель через схему управления, которая ограничивает 41 ток к нагревателю в зависимости от температуры нагревателя, температуры воздуха в помещении и состояния заряда батареи. Тележка легкая благодаря алюминиевой раме и полиэтилену высокой плотности. покрытия. Четыре роликовых колеса позволяют устройству быть портативным и легко маневрировать, в то время как наши холодильник с абсорбционным циклом обеспечивает очень низкотемпературное охлаждение без движущихся частей, без шума и легкий доступ.Это также была экспериментальная конструкция первого поколения, которую определенно можно улучшить. в будущем. Первым улучшением будет попытка сделать систему меньше в целом. Наш Первоначальная цель состояла в том, чтобы создать холодильник, который можно было бы легко взять с собой на пляж, в поход или на природу. поле, но наш аппарат немного громоздкий для повседневного использования. Кроме того, увеличение вместимости этого холодильника позволяют пользователю охлаждать больше продуктов. Теперь, когда мы знаем, что змеевики нашего холодильника могут таких низких температурах, возможно, можно было бы использовать обе системы змеевиков, установленные в одном, большом кулер и установлен на аналогичной системе тележки.Контроллер Контроллер устройства был изменен с ПИД-регулятора на контроллер ВКЛ/ВЫКЛ. То Микроконтроллер, который был куплен группой разработчиков, можно было запрограммировать с помощью разнообразие режимов управления. Команда дизайнеров, естественно, хотела использовать более сложное решение. ПИД-регулятор, чтобы быть уверенным в получении наилучшего отклика. После тестирования нашего устройства и изучения его характеристик срабатывания мы узнали, что наиболее сложное решение не всегда лучшее.Регулятор ВКЛ/ВЫКЛ достигает заданной температуры в максимальная производительность устройств теплопередачи и отсутствие перерегулирования благодаря собственному демпфированию устройства. Также была доказана способность контроллера ВКЛ/ВЫКЛ поддерживать постоянную температуру. быть более чем достаточным. 42 Тип вентилятора Центробежные вентиляторы, которые были в оригинальной конструкции, были заменены на осевые вентиляторы. Было отмечено во время макетных испытаний осевые вентиляторы производили гораздо больший поток воздуха, чем центробежные вентиляторы. с аналогичной потребляемой мощностью.Осевые вентиляторы также избегали воздуховодов, которые требуются для радиальные вентиляторы. Недостатком осевых вентиляторов является то, что они увеличивают толщину вентилятора и радиатора. расположение как внутри, так и снаружи холодильника. Это приводит к небольшому уменьшению полезного объема внутри кулера, а также сделать кулер больше по внешним размерам. Датчик температуры Термистор, который собирались использовать в качестве датчика, был заменен на полурезистивный. Датчик температуры.Это было в основном из-за его совместимости со схемой контроллера. Это было При тестировании было обнаружено, что точность этого датчика достаточна для удовлетворения требований проекта. Внешний корпус Дизайн внешнего корпуса был изменен, чтобы приспособиться к изменению типа вентилятора, а также избежать некоторых трудностей, связанных с созданием сложной формы оригинальной конструкции кожуха. Новый корпус включает в себя отдельные кожухи вентилятора/радиатора, которые также используются для крепления внешних вентиляторов. на месте над внешними радиаторами.крышка Изначально крышка была с петлями. Позже выяснилось, что петли не нужны. и поэтому теперь используется свободная крышка. Вход Для того, чтобы пользователь мог установить температуру устройства, теперь используются три кнопки. При использовании этих кнопки не совсем такие интуитивно понятные, как ручка, которая изначально была в планах, они были гораздо проще включить в программирование микроконтроллера. Дополнительные функции и улучшения В этом разделе есть некоторые дополнительные функции и улучшения, которые можно было бы добавить к устройству.Некоторые из них выходят за рамки первоначального проекта, однако их можно использовать в качестве идей для продолжение проекта. Возможность нагрева В настоящее время устройство не имеет необходимых программ и схем, позволяющих нагревать внутренняя камера. Если бы это было добавлено, это позволило бы контролировать гораздо больший диапазон температур. 43 Из-за используемых строительных материалов и ограничений термоэлектрических модулей интерьер температура агрегата должна быть ограничена.Модули способны генерировать огромное количество тепла, но клей, скрепляющий их вместе, становится жидким при температуре менее ста градусов по Цельсию. Дополнительные термоэлектрические модули Текущая модель использует только два термоэлектрических модуля. Было подсчитано, что такое расположение отвечают конструктивным требованиям по снижению внутренней температуры до пяти градусов по Цельсию от комнатная температура. Двухмодульная компоновка соответствовала этому требованию, но едва ли. Также не было требование по времени охлаждения, которое оказалось довольно продолжительным.Если было добавлено другое устройство теплопередачи, аналогичное двум в настоящее время в устройстве, обе минимальная температура и время охлаждения будут значительно уменьшены. Это означало бы всего три термоэлектрических модуля и шесть радиаторов. Если к каждому существующему теплопередающему устройству добавить еще один термоэлектрический модуль, устройства температура холодного радиатора может быть резко снижена и замерзание внутренней части камера была бы возможна. Прогнозируется, что это может вызвать две проблемы.Во-первых, контроллер в настоящее время не регистрирует температуру ниже нуля градусов по Цельсию, контролируя температуру ниже точки замерзания температуры невозможно без перепрограммирования. Во-вторых, воздушная баня не была разработана с возможность замерзания конденсата. Это может привести к повреждению теплопередачи. трубы. Текущий источник питания в устройстве должен быть в состоянии питать еще два термоэлектрических модулей в соответствии со своими спецификациями. Повторная калибровка При тестировании было отмечено, что устройство поддерживает и отображает температуру, которая не совсем соответствует реальной температуре внутри камеры.Для устранения этой проблемы устройство должно быть перекалиброван с использованием точных данных о напряжении и температуре, измеренных за весь рабочий температурный диапазон устройства. В этом случае необходимо будет ввести новую, более точную калибровочную кривую. в программирование микроконтроллера вместо существующей калибровочной кривой. Портативность Можно было бы сделать это устройство более полезным, если бы оно могло работать от батареи. пакет или солнечный коллектор. Этот вариант позволит использовать устройство в местах без электричества. так и в транспортных средствах.Чтобы это было возможно, производительность и энергоэффективность устройства пришлось бы максимизировать. Есть два основных способа повысить эффективность устройства. вырос. Во-первых, управление ВКЛ/ВЫКЛ может быть заменено ПИД-регулятором, чтобы использовать термоэлектрические модули на меньшей мощности, пока они включены. Это повысит эффективность, так как термоэлектрические модули выделяют избыточное тепло по мере увеличения подводимой мощности, что снижает их 44 представление. Во-вторых, можно добавить дополнительные термоэлектрические модули, чтобы уменьшить нагрузку на каждый из них. индивидуальный модуль.Чем ниже нагрузка, тем эффективнее будут работать модули. 45 использованная литература [1] Шун Чен, Цзюнь Цзо и Дэн Се «Проектирование полупроводникового холодильника на солнечной энергии» в материалы 8-го Всемирного конгресса по интеллектуальному управлению и автоматизации 6-9 июля 2010 г., Цзинань, Китай. [2] Хайдар. С, Исаак. I «Термоэлектрическое охлаждение с использованием элементов Пельтье в каскаде» (2004 г.). [3] Санджайкумар А. Борикар и Удай С. Ванкхеде «Экспериментальный анализ солнечного охлаждения». system» в материалах Международной конференции в Пердью, 14-17 июля 2008 г.[4] Сорт Нивас М., Вишну Вардхан Д., Раам Кумар П. Х., Саи Прасад, Рамья. K «Фотогальванический привод Термоэлектрический холодильник двойного назначения для сельской Индии» в Международном журнале Достижения в области исследований и технологий. [5] ВОЗ. (1999). «Процедуры испытаний оборудования эпидемии: E3». E3: Холодильники с морозильной камерой для хранения вакцин. и пакеты со льдом, последнее обновление: 18 февраля 1999 г., дата обращения: 18 июля 2005 г. [6] Рагид Мохаммед Атта «Конденсация солнечной воды с использованием термоэлектрических охладителей» в Международный журнал водных ресурсов и засушливых сред 1 (2): 142-145, 2011.[7] http://www.doc.ic.ac.uk/~ih/doc/lcd/ [8] http://home.