Refrigerador a gás com as próprias mãos: princípio de funcionamento do refrigerador a propano + exemplo de montagem de um projeto caseiro

A história bastante longa do desenvolvimento da tecnologia de refrigeração foi marcada pelo surgimento de vários tipos de refrigeradores domésticos. Entre as construções existentes, pode-se encontrar um aparelho de absorção doméstico – o refrigerador a gás.

Os modelos de refrigeradores a gás são feitos tanto fixos quanto móveis. Sua construção relativamente simples não exclui a possibilidade de criar o dispositivo com as próprias mãos. Para fazer um refrigerador a gás, é necessário estudar seu funcionamento e princípio de trabalho, concorda?

No artigo, são descritos detalhadamente a construção do aparelho a propano e o ciclo técnico de refrigeração, além de serem fornecidas instruções passo a passo para montagem e adaptação de diferentes modificações de refrigeradores a gás.

Estrutura do refrigerador a propano

O princípio de funcionamento por absorção é a base da tecnologia de refrigeração que poderia funcionar a propano.

Considerando o refrigerador a gás e seu princípio de funcionamento, deve-se destacar: no refrigerador de absorção, o propano desempenha a modesta função de gás aquecedor. Os principais componentes do processo de absorção nas construções de refrigeradores domésticos são geralmente amônia e água.

Assim é a parte traseira de um refrigerador de absorção. Este é um daqueles modelos antigos de aparelhos que são adequados para modernização – conversão para combustível a gás em vez de energia elétrica.

A amônia atua como refrigerante, e a água desempenha o papel de substância absorvente.

O modelo a gás de forma simplificada contém os seguintes módulos tecnológicos:

1. Módulo de aquecimento a gás.
2. Gerador (mais precisamente – fervedor).
3. Condensador.
4. Absorvedor (absorvente).
5. Evaporador.

O aquecedor a gás aquece o conteúdo do gerador. O módulo gerador destina-se a obter vapor de amônia e fornecer solução fraca de amônia para a área do absorvedor.

O módulo condensador serve para resfriar os vapores de amônia até a temperatura de condensação. E o módulo chamado “absorvedor” desempenha as funções de absorvente de amônia. O evaporador do refrigerador a gás serve como gerador de frio.

Princípio de funcionamento do refrigerador a gás

O ciclo tecnológico de refrigeração começa com o aquecimento da solução concentrada de água e amônia por um queimador a gás. Devido à temperatura de ebulição mais baixa da amônia, esta substância ferve mais rápido que a água. Inicia-se o processo de formação de vapores concentrados de refrigerante, que entram no condensador.

Aqui, o vapor de amônia condensa-se e a amônia líquida segue para o evaporador, onde, devido à extração de calor dos produtos, entra em ebulição, formando uma mistura vapor-líquido.

Diagrama estrutural que mostra o princípio de funcionamento do aparelho de absorção de refrigeração. Como aquecedor do gerador, aqui é usado um queimador a gás. No entanto, em essência, o aquecedor pode ser de praticamente qualquer tipo (+)

O esquema do refrigerador de absorção também prevê o funcionamento de um dispositivo chamado “defl egmador”. Este módulo está instalado na saída do refervedor e destina-se a obter uma solução fraca de água e amônia no processo de condensação parcial dos vapores saturados.

Esta solução fraca é coletada no absorvedor. A mesma mistura vapor-líquido saturada de amônia do evaporador também é direcionada para lá, onde é absorvida. Em seguida, o ciclo se repete.

Refrigerador de absorção preparado para modernização. Aqui, o painel metálico de proteção foi removido, o isolante térmico (camada de lã mineral) foi retirado, o aquecedor elétrico foi removido. Restou apenas o invólucro no tubo do sifão.

A maior parte dos refrigeradores domésticos de absorção são equipados com aquecedores elétricos. Por exemplo, entre esses modelos, podem-se destacar os refrigeradores «Sadko», «Morozko» e outros.

Mas o aquecedor elétrico pode perfeitamente ser substituído por qualquer outra fonte de calor, incluindo um queimador de propano, um radiador de aquecimento e até mesmo a fumaça de uma chaminé.

Portanto, os modelos mencionados de equipamentos de absorção teoricamente podem perfeitamente ser usados para criar, com as próprias mãos, um refrigerador a gás que funcione em regime contínuo.

Como fazer um refrigerador a gás

Uma maneira relativamente simples de fabricar um refrigerador a gás, como já mencionado, parece ser usar como base um aparelho de absorção que já cumpriu sua vida útil. Para aperfeiçoar o mesmo modelo 'Sadko' ou 'Morozko', basta remover da estrutura os aquecedores elétricos instalados no sistema.

No lugar dos elementos de aquecimento removidos, será necessário implementar um aquecimento a gás, instalando na estrutura um trocador de calor e um queimador de propano.

Uma ideia teoricamente viável de gaseificação de um aparelho de absorção que anteriormente funcionava por aquecimento com aquecedor elétrico. Assim, vê-se a conexão direta de um queimador a gás (+)

O modelo de refrigerador de absorção 'Morozko' da quarta edição da série ASH-30 é adequado para criar um aparelho móvel. As dimensões do gabinete desta construção são 450*400*405 mm, peso não superior a 15 kg.

Temperatura do congelador quando a construção opera em plena potência pode facilmente atingir -10 a -12°C. Não é à toa que entre os construtores habilidosos surgiu a ideia de modificar o aquecimento elétrico, substituindo-o por um aquecedor a propano.

No entanto, a ideia de um refrigerador a gás é questionável, e há uma série de razões para isso. Por exemplo, o processo de absorção requer quase o dobro do tempo para gerar frio em comparação com um refrigerador de compressão comum.

Do ponto de vista econômico, a construção parece não ser totalmente racional, considerando a quantidade de gás necessária para obter 1°C de temperatura negativa em uma versão caseira. No entanto, o interesse dos construtores pela possibilidade de implementar a ideia é bastante alto.

Processo passo a passo da adaptação do 'Sadko'

Os elementos de aquecimento elétrico do refrigerador 'Sadko' estão localizados no tubo do sifão. Este elemento da construção (sifão) está na parte inferior da parede traseira do aparelho. A área do sifão é coberta por uma carcaça metálica, sob a qual há uma camada de isolante térmico (lã mineral).

Aqui é mostrado o processo de abertura do painel metálico de proteção na parede traseira do refrigerador de absorção. Como pode ser visto, sob o painel e a camada de isolante térmico está o aquecedor elétrico que precisa ser removido.

Inicialmente, o construtor amador precisará realizar as seguintes ações:

1. Colocar o refrigerador em um local conveniente para o trabalho.
2. Remover a carcaça de proteção na parede traseira.
3. Remover o material isolante térmico.
4. Remover os elementos de aquecimento do tubo do sifão.

Deve-se considerar que a modificação feita por si mesmo envolve algum risco. O sistema do refrigerador de absorção é preenchido com amônia e hidrogênio a uma pressão de até 2 atm. A remoção descuidada das peças do sistema e dos aquecedores elétricos pode levar à despressurização do sistema, o que é perigoso para a saúde. É necessário ter cuidado.

O próximo passo do construtor amador é instalar um sistema de aquecimento a propano. Ou seja, é necessário montar na área do tubo do sifão um módulo que realize o aquecimento através da queima de gás. Aquecer o tubo com chama aberta não é permitido.

Portanto, será necessário fabricar um trocador de calor. Pode ser, por exemplo, um bloco maciço de cobre, dentro do qual está embutido um queimador a gás.

Opção de fabricação de módulos trocadores de calor para colocação interna do queimador a gás. Esse módulo é fixado firmemente ao tubo do sifão do refrigerador no lugar do aquecedor elétrico removido.

A fabricação de um sistema de aquecimento a gás obrigatoriamente prevê a organização de um conjunto de proteção contra superaquecimento. A faixa de temperatura de aquecimento do sifão do refrigerador 'Sadko' é de 50 – 175°C. Com base nesses valores, deve-se considerar o esquema de ligar e desligar o fornecimento de gás durante o aquecimento.

Para o esquema com aquecedores elétricos em modelos de absorção, utiliza-se o termorregulador do refrigerador da série T-120. Mas este aparelho regula o funcionamento dos aquecedores levando em consideração a temperatura do evaporador.

Regulador de chama do queimador a gás, que pode ser incorporado na construção do módulo de aquecimento a gás. Este é apenas um dos vários dispositivos de automação com os quais será necessário equipar o refrigerador a gás (+)

O queimador a gás juntamente com o dispositivo de controle automático – é um sistema um tanto diferente. Se o refrigerador a propano é feito com vistas ao uso de longo prazo, a automação terá que ser completa.

Ou seja, por exemplo, controlar não apenas a temperatura de aquecimento do trocador de calor, mas também monitorar a chama e a pressão do gás. Não se pode esquecer do sistema de ignição.

Exemplos de montagem de projetos caseiros

Não foi possível encontrar exemplos de construções caseiras de refrigeradores de absorção a gás que se destacassem pelo uso de longo prazo. Encontram-se apenas versões experimentais, muitas vezes iniciadas, mas não concluídas.

Há também exemplos de montagem em que o refrigerador a gás foi montado manualmente seguindo um método simplificado.

Uma das construções caseiras de refrigerador a propano implementadas com sucesso. Tais produtos 'artesanais' podem ser encontrados em abundância na internet.

Na versão simplificada de montagem, foi utilizado um cilindro de propano, cuja saída era conectada por uma mangueira diretamente ao queimador de ação direta. O queimador era fixado ao chassi do refrigerador de absorção, e o bico de trabalho era direcionado diretamente para o tubo do sifão.

A ignição do queimador era feita manualmente. Da mesma forma, sem qualquer automação, puramente pelo método de 'tentativa e erro', o controle da temperatura de aquecimento do sifão era realizado.

Os resultados são decepcionantes. Durante o funcionamento da instalação manual de aquecimento a gás por 12 horas, a temperatura máxima do limite inferior dentro do congelador foi de não menos que +3°C.

Assim, os testes do refrigerador de absorção a propano, feito manualmente de acordo com um esquema simplificado, mostraram uma eficiência extremamente baixa do aparelho a gás. Além disso, a julgar pelo consumo de gás, esta opção de obtenção de frio ('Sadko-G') é injustamente cara.

Alternativa à construção caseira

O sentido de montar uma estrutura a gás também se perde porque praticamente não existem estruturas antigas de fábrica desse tipo para uso doméstico. Os refrigeradores a gás com absorvedor (de fabricação russa) são, em essência, equipamentos de uso industrial, de grande porte, pesados e equipados com complexos dispositivos a gás.

Exemplo de uma instalação industrial de absorção a gás. Com um consumo relativamente baixo de gás (na contabilidade industrial), este refrigerador por absorção apresenta alta eficiência operacional.

Portanto, a alternativa para refrigeradores a gás caseiros é considerada mais atraente. São sistemas modernos de refrigeração móvel e compacta da série de contêineres térmicos e desenvolvimentos similares. Qualquer um desses sistemas atende à necessidade de refrigeração que sobrecarrega os amantes de passeios ao ar livre.

É justamente com o objetivo de refrigerar e armazenar alimentos durante o lazer ao ar livre que as pessoas tentam montar refrigeradores a gás com as próprias mãos. A variedade de equipamentos móveis modernos de refrigeração é enorme.

O preço dos aparelhos é bastante adequado. Provavelmente, a compra de, por exemplo, um refrigerador da marca Comfort, custará um valor várias vezes menor do que os gastos com a modernização de um antigo sistema de absorção.

Além disso, em termos de especificações técnicas, o moderno equipamento compacto de refrigeração é praticamente comparável aos mesmos parâmetros do «Sadko». E a faixa de temperatura parece mais atraente (até -18ºC).

Uma alternativa mais do que bem-sucedida às construções caseiras de refrigeradores a gás. O aparelho conveniente, móvel e compacto Waeco-Dometic Combicool, que funciona a partir de três diferentes fontes de calor.

Finalmente, há a possibilidade de comprar um refrigerador industrial importado que funciona efetivamente com propano. Um exemplo claro é o aparelho universal do fabricante alemão, comercializado sob a marca Waeco-Dometic Combicool.

A construção do refrigerador móvel garante a obtenção de frio ao operar a partir de uma das três fontes de energia, inclusive a partir de um botijão de gás.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vantagens e desvantagens do refrigerador móvel, que pode funcionar tanto com eletricidade quanto com gás:

Breve vídeo-resumo do refrigerador automotivo da marca Dometik:

As conclusões de toda essa história sobre a construção de equipamentos de refrigeração «gratuitos» em todos os aspectos são inequívocas. A única razão para montar um refrigerador a gás por conta própria é o desejo de fazer algo sozinho.

Frequentemente, o prazer pelos próprios sucessos supera qualquer inovação mundial. No entanto, os modelos modernos de fábrica são mais confiáveis e seguros.

Você tem experiência em construir um refrigerador a gás? Ou usa um aparelho comprado do tipo absorção? Por favor, compartilhe sua opinião e deixe comentários. O formulário de contato está localizado no bloco inferior.