仅靠火与盐:离网吸收式制冷的自制尝试

Greenhill Forge 用火加热盐水驱动吸收式制冷,在约16°C环境下把温度降到5°C,耗电极少且可离网运行。

吸收式制冷装置

制冷一直是人类的老难题。波斯、埃及这类干燥气候下的古文明,能靠特定的建筑结构实现大规模蒸发冷却;而电力普及之后,现代社会几乎想冷什么就冷什么。但不论是冰箱还是热泵,用电需求都可能迅速失控,而靠热驱动的系统又常常依赖危险或不易获取的化学物质。创客 [Greenhill Forge] 做出了一个方案:只用火和盐,再加上一点点电,就能实现有效的制冷。

吸收式制冷的基本原理

热驱动的制冷系统被称为吸收式制冷机。在这个设计中,水充当制冷剂,被置于极低的压力下,从而能在较低温度就沸腾。水沸腾时会从周围环境吸热,随后水蒸气被转移到别处冷凝,把热量释放出去。整套装置由几个相互配合的回路组成:

  • 发生器回路:容纳热源,以及一罐掺了道路融雪盐的水。被加热沸腾的水沿管道上升到冷凝器。
  • 冷凝与节流:冷凝器处的阀门微微开启,让水缓慢滴入吸收器区域;那里压力很低,水滴会迅速沸腾。
  • 吸收回路:用盐水溶液喷洒形成“盐雨”,快速吸收水蒸气并将其带离需要制冷的区域。

整个循环真正需要电的只有水泵和风扇,这部分功耗很小,一块小太阳能板或电池就足够应付;能量的主体来自烧开盐水的那团火。

实测表现

[Greenhill Forge] 还加装了一批温度和压力传感器,用于监测与控制系统运行。在最初的测试中,环境温度约 16°C 时,这套制冷系统能把温度降到 5°C 左右。这还没达到冰箱所需的低温,但考虑到它只靠盐和火,成绩已经相当不错。

除了这套装置,[Greenhill Forge] 还做过不少同样巧妙的离网项目,例如用木屑取暖的炉子和磁感应热水器。完整的制作与运行过程见下方视频。

观看视频:Fire Powered Refrigeration — A/C & Fridge That Runs on Fire

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