Как сделать мобильный кондиционер для автомобиля
Далее рассмотрим два варианта самодельных кондиционеров.
Вариант №1.
Первый из них будет очень простым. Для его изготовления всего лишь потребуется:
- Емкость с плотно прилегающей крышкой;
- Вентилятор, работающий от сети 12В;
- Колено с пластиковой трубы.
Дальше все очень просто – в крышке проделываем два отверстия. В одно из них устанавливаем и закрепляем вентилятор, а во второе – пластиковое колено, которое будет играть роль раструба для выхода охлажденного воздуха. Получиться должна такая конструкция:
Все – «кондиционер» готов, но для охлаждения воздуха потребуется хладагент, роль которого будет выступать лед. Перед поездкой засыпаем его в емкость, накрываем крышкой и ставим в автомобиле.
Действует все так: вентилятор будет нагнетать воздух в емкость, при контакте со льдом, он будет охлаждаться и выходить в салон через раструб.
Такой «кондиционер» — очень прост в изготовлении, и финансовые затраты будут минимальными, но и эффективность его тоже не высокая, да и время действия – незначительное, пока лед не растает, и вода в емкости не нагреется. Но на пару часов хватит.
Вариант №2.
Более «продвинутым» можно считать следующий вариант самодельной установки. В плане затрат она обойдется дороже, но и эффективность ее будет значительно выше.
Для его изготовления потребуется:
- Переносная ;
- Вентиляторы (можно использовать большие кулера на 12В от компьютера);
- Радиатор от салонной печки;
- Насос (аквариумный или от системы омыва стекол);
- Провода;
- Силиконовые трубки;
- Штекер для подключения к прикуривателю (можно взять от автомобильной зарядки телефона).
Имея все это можно приступать к сборке:
На дне сумки-холодильника закрепляем подготовленный насос и подсоединяем к его выходу силиконовую трубку. На заборник насоса желательно поставить небольшой сеточный фильтр;
В крышке сумки прорезаем отверстие по размеру подготовленного радиатора;
С внутренней стороны в прорезь устанавливаем радиатор и закрепляем;
Снаружи размещаем вентилятор. Он может быть один или несколько (к примеру, кулеры от компьютера), соединенные в единую конструкцию
При этом важно проследить, чтобы поток воздуха, создаваемый вентиляторами, был направлен в салон, а не в сумку;
Соединяем силиконовой трубкой насос и радиатор. Второй трубопровод следует надеть на выход радиатора и опустить его на дно сумки;
Разводим проводку
Провода от насоса и вентиляторов соединяем и подключаем к подготовленному штекеру. При этом важно не попутать полярность, иначе электроприборы будут работать в обратную сторону.
В итоге должно получиться примерно такое оборудование:
Его после сборки можно немного «облагородить», сделав более презентабельную внешность.
Теперь о том, как все работает. Хладагентом в таком «кондиционере» тоже выступает лед, а также обычная вода. То есть, засыпаем на дно слой льда, а затем добавляем воду, после этого можно включать прибор в работу.
При этом насос начнет качать охлажденную воду, а установленный на заборнике фильтр не даст попасть внутрь мелким частицам льда.
Вода начнет поступать в радиатор, где и будет происходить теплообмен, при котором воздух возле радиатора будет охлажденным. Именно его и будут подавать в салон установленные вентиляторы.
После прохождения через радиатор вода будет стекать снова на дно сумки.
Поскольку у такой сумки-холодильника стенки – термоизоляционные, то лед не так быстро растает, как в первом варианте «кондиционера», то есть он сможет более длительный срок охлаждать воздух. Наличие радиатора обеспечит улучшенный теплообмен.
Дополнительно такой «кондиционер» можно оснастить устройствами, позволяющими менять скорость вращения вентиляторов, то есть сделать, чтобы было несколько режимов работы.
Основные сведения
Промышленность производит около 40 разновидностей хладагентов. Однако для бытовых целей используются только безопасные для человека и окружающей среды. Сейчас самым распространённым является газ фреон – смесь метана с этаном. Он находится в контуре охлаждения в жидком или газообразном состоянии.
Включает:
- вакуумный насос – создание вакуума, удаление воздуха и воды из контура;
- устройство извлечения хладагента – откачка холодильного вещества в резервуары (отдельная ёмкость для каждой марки) с последующей сдачей на переработку; при наличии функции регенерации можно перерабатывать использованный газ сразу при заборе из кондиционера;
- манометрический коллектор – контроль давления;
- масляный цилиндр – заливка красителя-флуоресцента и масла компрессора;
- шланги с быстросъёмными переходниками – обеспечение соединений между компонентами;
- высокоточные электронные весы – дозирование вещества при загрузке;
- резервуар, оснащённый нагревателем – сбор и хранение холодильного вещества;
- панель управления – для размещения манометров, приборов управления.
Монтаж кондиционера
Для монтажа вентиляционной установки в условиях гаража необходимо приобрести соответствующий набор инструментов. Без него будет довольно хлопотно выполнять некоторые операции по прокладке соединительных каналов и отладке системы. Обычно местом для монтажа теплообменника-конденсатора является площадка перед радиатором двигателя
Здесь рекомендуется соблюдать осторожность из-за высокой вероятности повреждения мягких алюминиевых ребер радиатора
Сразу за конденсатором под приборной панелью («торпедой») монтируется теплообменник испарителя, в ряде случаев местом установки является площадка под капотом.
Особенности конструкции сплит системы
Отвечая на вопрос, что выбрать в квартиру, многие отдают предпочтению сплит системам. Такая разновидность кондиционеров сегодня завоевала большую популярность. Конструктивно, рассматриваемый тип системы кондиционирования состоит из двух основных блоков, обеспечивающих его эффективную работу. Они располагаются в различных местах, причём только один из них остаётся в пределах помещения, а второй крепится с наружной стороны здания. Исходя из этого, эти блоки называют внешним и внутренним.
В наружном блоке находятся наиболее шумные элементы – компрессор и вентилятор. В отличие от мобильного кондиционера, весь шум выведен на улицу. Что касается организации воздухообмена в данном случае, то принцип работы сплит системы предполагает осуществление его с помощью специального воздушного отвода, который обычно выполняется в термоизоляции.
По своей конструкции, каждая сплит-система подразделяется на различные разновидности, среди которых можно отметить следующие:
- Настенная конфигурация. Предполагает монтаж на стене, этот вариант самый распространённый.
- Кассетный тип расположения подразумевает под собой установку под подвесной потолок.
- Если говорить о потолочной конфигурации, то здесь имеет место установка на потолках.
- Колонные сплит системы крепят на пол, они выполняются в виде колонн.
- И, наконец, канальные разновидности, которые подразумевают под собой установку за потолком подвесного типа.
Стоит рассмотреть и преимущества сплит системы. По сравнению с мобильным кондиционером, рассматриваемая разновидность системы кондиционирования может похвастаться лучшей эффективностью работы. Кроме того, доступна возможность удобного регулирования температурных режимов. К числу достоинств сплит системы может быть также отнесена и лучшая функциональность. Он великолепно справляется с задачами охлаждения даже достаточно крупных офисных помещений, поэтому он с лёгкостью распространит своё действие на квартиру или помещения загородного дома.
Комфортный микроклимат
Интуитивно все мы примерно понимаем, какими должны быть температура и влажность, чтобы наше самочувствие не страдало. Между тем понятие комфортного микроклимата оперирует вполне определёнными характеристиками, основанными на многочисленных исследованиях. Оптимальные для человеческого организма условия – не константа, поскольку показатели температуры/влажности внутри салона зависят от внешних условий, а также длительности предстоящей поездки. Для одних людей оптимальным будет обдув прохладным воздухом верхней части тела, другие чувствуют себя намного лучше, если в первую очередь охлаждаются ноги.
Неблагоприятная среда сказывается и на безопасности: если водителю жарко, его скорость реакции и ясность мышления заметно снижаются. Многим нашим читателям будет интересно ознакомиться с таким документом, как сервисное пособие от Audi с описанием значений неблагоприятных условий для водителя и пассажиров, требующих включения кондиционера (которое один к одному совпадает с оценками специалистов Volkswagen):
- если снаружи температура воздуха опускается до -20º C;
- если при обеспечении воздухообмена в салоне на уровне 8 кг./минуту температура остаётся высокой (28º C и выше);
- при температуре снаружи более 35º C;
- если в салоне при воздухообмене 10 кг./минуту температура составляет от 23º C;
- когда температура в салоне – 10º C или ниже;
- если в салоне при воздухообмене 4 кг./минуту температура составляет 2/15º C.
Автомобили, которые оснащены только системой вентиляции (а таковыми является многочисленное семейство ВАЗов), летом оказываются бессильными перед изнуряющим зноем. Обеспечить достаточное охлаждение воздуха в салоне и избавить его от избыточной влажности в состоянии только кондиционер. Так что этот климатический прибор становится стандартом де-факто для практически всех конфигураций новых автомобилей.
Популярные модели
Больше всего обогревателей в отечественных магазинах завезено из Китая. Так, YF-800, потребляющий 160 Вт стоит примерно 22 евро. Немецкая Alca обойдется в 32 евро и будет выдавать 150 Вт. Оба прибора подключаются напрямую через прикуриватель. Норвежский Warmup Termini 1350 может дополнительно подключаться в 220 В. Он оснащен в комплекте зарядным, пультом и мощность у него 1,35 кВт. Стоимость такого обогревателя 130 евро.
На рынке предлагается широкий ассортимент автомобильных обогревателей от прикуривателя. Они отличаются мощностью, комплектацией и производителем. Рассмотрим краткие характеристики двух популярных модификаций, которые получили положительные отзывы от пользователей:
- Koto 12V-901. Данный керамический обогреватель салона автомобиля от прикуривателя оснащен нагревательным элементом с защитой от перегрева. Также предусмотрена регулировка воздушного потока на 90 градусов по горизонтали и на 45 – по вертикали. При максимальной мощности в 140 ватт прибор весит 0,5 кг, оснащен раздельным включением вентилятора и фена. Ориентировочная цена – от 1600 рублей.
- TE1-0182 «Автофен». Аналог произведен в Китае, отличается высокой эффективностью и минимальным расходом электрической энергии. В комплектации предусмотрено универсальное съемное крепление, мощность – 150 Вт. Стоимость – от 1000 рублей.
Стоит отметить, что оптимальная длина шнура прибора должна составлять не менее полутора метров (для возможности установки агрегата в любом месте салона).
1. SITITEK Termolux 150. Электрокерамический обогреватель с обрезиненным ударопрочным корпусом. Имеет режим вентилятора и может использоваться летом. Оснащен бесщеточным электродвигателем с минимальным уровнем шума и керамическим нагревательным элементом.
Имеет яркий светодиодный фонарик и откидную ручку для использования прибора в виде ручного обогревателя. Съемная поворотная подставка позволяет установить устройство на приборную панель. Мощность обогревателя – 150 Вт., обдув регулируется по горизонтали на 360о, питание – от прикуривателя.
2. Termolux-200 Comfort. Электрообогреватель салона, имеющий режим автономной работы благодаря встроенному аккумулятору, ЖК-дисплей, таймер автоматического включения. Керамический нагреватель не пересушивает воздух. Направление обдува регулируется только по вертикали, питается от прикуривателя и имеет зарядное устройство от 220 В.
3. Auto Heater Fan. Электрокерамический нагреватель салона, рассчитан на работу от 12 В, имеет разъем для подключения к прикуривателю. Работает в режиме обогрева и обдува. В качестве материала корпуса используются пластик и металл. Мощность прибора – 140-150 Вт., макс. температура 35оС, длина шнура 180 см.
4. Koto 12V-901. Обогреватель использует керамический нагревательный элемент с защитой от перегрева. Имеет регулировки обдува – горизонтальную до 90о, и вертикальную до 45о. Вес прибора составляет 500 г., максимальная мощность 140 Вт., вентилятор и нагреватель могут включаться раздельно.
5. ТЕ1-0182. Автомобильный тепловентилятор китайского производства, подключается к прикуривателю и отличается невысоким расходом электроэнергии. Корпус оснащен универсальным креплением, длина шнура 1,5 м., мощность 150 Вт.
Почему не получится изготовить портативный кондиционер для авто?
Вообще задумка – очень интересна, вот только на данный момент реализовать ее невозможно. Чтобы разобраться со всем, рассмотрим конструкцию и принцип работы штатного автомобильного кондиционера.
Основными элементами системы кондиционирования авто являются компрессор, испаритель и конденсатор.
Дополнительно в систему включены осушитель и расширительный клапан. Все это соединено в единую герметичную систему, по которой циркулирует хладагент.
Причем указанные составные элементы разбросаны по всей передней части авто, большинство из них установлены в подкапотном пространстве, а испаритель размещен под приборной панелью.
Работает это все так: компрессор приводится в действие от силовой установки (причем он отбирает немало мощности). Работая, этот элемент обеспечивает циркуляцию хладагента по замкнутой системе.
Сначала он, попадает в конденсатор, где переходит в жидкое состояние. Причем этот переход сопровождается активной отдачей тепла в окружающую среду, что и приводит к смене агрегатного состояния хладагента.
После конденсатора хладагент по трубопроводам, через дополнительное оборудование системы, поступает в испаритель.
Там проходит процесс смены состояния вещества – оно снова становиться газообразным. При этом все сопровождается активным поглощением тепла.
А поскольку испаритель размещен под приборной доской, то тепло это он забирает из салона. А забор тепла – это выделение холода, которое затем расходится по салону за счет вентиляторов, установленных перед испарителем.
После испарителя хладагент поступает в компрессор, и весь процесс полностью повторяется.
На схеме наглядно показан принцип работы штатного кондиционера авто:
Из изложенного можно понять, что для нормальной работы кондиционера должен имеется хладагент — вещество, которое очень быстро может менять свое агрегатное состояние (обычно им выступает фреон), причем в достаточном количестве.
Также должна обеспечиваться циркуляция его по системе, которая, в общем-то, не очень маленькая, то есть компрессор должен обладать хорошей мощностью.
И самое главное, хладагенту необходимо куда-то девать забранное из салона тепло.
Существуют, конечно, и монолитные системы. Представителем такой конструкции как раз и является итальянский миникондиционер для грузовиков. У него присутствуют все составные элементы штатного кондиционера, но заключены они в один корпус.
Предположим, что можно создать такую же монолитную конструкцию, работающую от прикуривателя, заправленную фреоном, которая будет еще компактнее и ее можно будет установить в салоне.
Но от этого будет только хуже – хладагент при конденсации будет отдавать тепло в салон, и оборудование будет с одной стороны охлаждать воздух, но с другой — сразу же его и греть. А с учетом того, что от прикуривателя невозможно запитать мощный электродвигатель, который будет приводить в работу компрессор, поэтому циркуляция хладагента будет недостаточно быстрой.
Эффективность автономных автокондиционеров
Большинство портативных автомобильных кондиционеров поставляется из Китая. В этой стране, как известно, очень трепетно относятся к тем сферам и нишам, которые ещё не сформированы полностью и не заполнены. Системы кондиционирования, работающие от прикуривателя, как раз и относятся к таковым: крупные автопроизводители не заинтересованы в производстве данной категории автомобильных аксессуаров, отдавая предпочтение штатно устанавливаемым климатическим системам.
А поскольку даже не очень мощный автокондиционер потребляет минимум 5 – 7 лошадиных сил (в перерасчёте на мощность силового агрегата), для бюджетных малолитражных городских автомобилей такая потеря мощности может оказаться весьма существенной. Их двигатели не отличаются выдающимися показателями силы тяги (100 л. с. – это уже отличный уровень), так что установка на них автокондиционера в заводских условиях производится крайне редко. Если учесть, что при длительной стоянке в жару в районе лобового стекла (и заднего тоже) температура поднимается до 55 – 75 градусов, можно представить себе, сколько энергии нужно будет потратить на то, чтобы охладить воздух в салоне в первое время после начала движения.
Автономный кондиционер для автомобиля запитывается от 12 вольт. По этой причине для обеспечения столь же эффективной работы, как и старшего собрата, потребуется увеличение энергопотребления до непозволительного уровня. А если не сильно нагружать бортовую электросеть во время движения или аккумулятор во время стоянки, производительность такого устройства оказывается в десятки раз меньше. В противном случае, чтобы обеспечить мощность, сравнимую со штатными автокондиционерами, необходимо пропускать токи порядка 100 ампер. Обычная автомобильная проводка на такой подвиг не способна, в результате через несколько минут работы вам придётся менять сгоревший предохранитель и искать более пригодные провода (диаметром не менее сантиметра).
Есть и другие особенности, которые конструкционно ограничивают сферу применения автономных автокондиционеров. Главная из них – это проблема отвода тепла, образующегося в процессе теплопередачи в рабочей камере. В штатных климатических системах отвод осуществляется посредством вывода горячего воздуха извне через моторный отсек. У портативных аналогов такой возможности нет, если не рассматривать упомянутые выше модели, устанавливаемые на крышу. Если не производить отвод генерируемого тепла, коэффициент полезного действия будет стремиться к нулю, поскольку охлаждение выходного потока воздуха будет компенсироваться нагревом самого прибора.
Именно поэтому любые портативные системы кондиционирования, не решающие проблему теплоотвода, будут совершенно бесполезными. Именно таковыми являются устройства, напоминающие обычный бытовой тепловентилятор, устанавливаемый для осушки воздуха в ванных комнатах. Их охлаждающей способности обычно достаточно только для одного человека, да и то при условии, что выходной поток воздуха расположен у самого лица. Лёгкий ветерок, не приносящий удовлетворения в жару, трудно назвать полноценной заменой тому микроклимату, который в состоянии обеспечить обычный автокондиционер.
С законами термодинамики не поспоришь, но это не означает, что решить проблему никак нельзя. В последнее время популярными становятся устройства, использующие в качестве хладагента «батареи холода аккумуляторного типа», попросту говоря – картриджи с сухим льдом, которые часто используются в пищевой промышленности. Они имеются в продаже и стоят относительно немного, обеспечивая вполне приемлемые показатели кондиционирования, будучи установлены в контейнер с вентилятором. Но опять же, от вас потребуется иметь значительный запас такого хладагента, что при дальних поездках не всегда возможно. Но для коротких перемещений в черте города такое решение можно назвать вполне приемлемым.
Принцип работы
Работа системы кондиционирования происходит по замкнутому кругу. Рассмотрим работу поэтапно.
- Сжатие. Газообразный хладагент нагнетается компрессором в контур высокого давления. При этом он находится в газообразном состоянии. Температура хладагента составляет около 65°C, а давление доходит до 1,4 МПа. Далее вещество проходит по магистрали высокого давления и попадает в конденсатор.
- Конденсация. Здесь хладагент превращается в жидкость, которая все еще находится под давлением около 1,4 МПа и при температуре примерно 55°C. Следующий на пути хладагента – осушитель, удаляющий воду и мелкие примеси.
- Расширение. Далее хладагент попадает в расширительный клапан, представляющий собой дроссель (узкое место). Происходит распыление вещества, сопровождающееся снижением давления от 1,4 МПа до 0,12 МПа, что приводит к началу перехода в газообразное состояние. Процесс сопровождается понижением температуры приблизительно до -2°C.
- Испарение. Хладагент поступает в испаритель и начинает испаряться, забирая тепло из окружающей среды. В это же время вода, образовавшаяся при испарении, выводится по дроссельному каналу за пределы автомобиля. В салон поступает охлажденный воздух. Далее газообразный хладагент проходит по магистрали низкого давления и вновь попадает в компрессор. Давление при этом примерно 0,12 МПа, а температура – 5°C. С этого момента весь описанный цикл повторяется снова.
Схема работы кондиционера
Кондиционеры от «прикуривателя»
Естественно, сей чудный девайс разработан в Китае, который уже давно отличился изготовлением разных диковинных вещей. Но делают такие устройства уже и в других странах.
По заверениям производителей такой кондиционер способен обеспечить прохладу в салоне, и для этого не нужно что-то переделывать в автомобиле, просто приобретаем устройство, подключаем его к бортовой сети авто, устанавливаем рабочие параметры и наслаждаемся прохладой. Но действительно ли это так, постараемся разобраться.
Итак, побродив по торговым площадкам можно наткнуться на объявление о продаже миникондиционеров для автомобилей, работающих от сети 12 Вольт.
Самое интересное то, что у многих моделей нет конкретного названия, что уже наталкивает на определенные мысли. Ниже показано несколько моделей такого оборудования.
Вариант №1.
Первый представитель:
В описании к нему указано, что это портативный тепловой вентилятор с влагоуловителем и кондиционером. Подключается он к прикуривателю и обладает мощностью в 150 Вт.
Это один из самых распространенных видов портативных автомобильных кондиционеров.
Но сразу отметим, что в первую очередь указывается, что это вентилятор, и таким он и является, но дополнительно в нем установлена нагревательная спираль, то есть охлаждать воздух он в принципе не может.
То есть при выборе такого устройства нужно внимательно читать описание к нему игнорируя название.
Вариант №2.
Вторая модель, предлагаемая на торговых площадках, выглядит так.
Но просмотрев описание и технические характеристики, можно понять, что от первого варианта он отличается только корпусом, а вот «начинка» у них одинакова.
То есть, это тоже надувательство, и обычный вентилятор почему-то называют кондиционером.
Вариант №3.
Третий вариант, предлагаемый производителями такой.
Особо писать о нем нечего, поскольку он – тоже обычный вентилятор, да еще и с подогревом, который летом будет явно лишним.
Вариант №4.
Далее более занимательный вариант. Выглядит он так:
Он более массивный, чем первые три представителя. А все потому, что в его конструкции используется не только один лишь вентилятор, а имеется еще и водяной испаритель.
Работает он так: вентилятор гонит воздух через специальный тканевый фильтр, на который постоянно подается вода, то есть он – влажный.
Это действительно позволяет охладить воздух, но очень незначительно, поэтому особо толка от такого оборудования тоже нет.
Существует еще ряд таких вариантов (с водяным испарителем), которые отличаются только внешне, а вот работают одинаково.
Вариант №5.
А вот действительно занимательный вариант, причем уже не китайского производства, а итальянского:
Это действительно кондиционер, причем работающий от бортовой сети авто, вот только предназначен он для грузовых автомобилей, и для легковых – не подойдет, поскольку оборудование потребляет большое количество энергии и бортовая сеть легковушки просто не выдержит.
К тому, же размещается он на крыше, а в салон заводиться только панель управления.
Модель SW CUBE 12V.
Модель заслуживает внимания так как имеет собственный компрессор.
Но если изучить технические характеристики данной модели, то начинаешь понимать, что подходит данный мини кондиционер для грузовых автомобилей, так как потребляемый ток устройства 36 Ампер.
Если поставить данную модель в легковое авто, то не один предохранитель не сможет выдержать такой нагрузки даже несмотря на то, что в устройстве предусмотрена система защиты аккумулятора.