Szamitogep.hu

A gázhűtőmet semmi nem ingatja meg, hiába fűtök egyes részeket, deresedik az egész, főleg az, aminek nem szabadna...

Egy gázhûtésû gépet nem is olyan egyszerû elkészteni! A súlyos mínuszokat a hûtésre használt gáz típusa erõsen korlátozza. Az R134-es gáz viszonylag könnyen beszerezhetõ, nagyon sok helyen ezt használják. Jelenleg csak -11 foknál tartok, ennél többet szeretnék... a probléma igen összetett, nézzük:

A kompresszor úgy 12 báros nyomást állít elõ (saccra). A gáz az összenyomás hatására eléggé felmelegszik. De ez nem probléma, hiszen olyan hatalmas a meleg leadó egység, hogy a radiátor kb. 10%-a langyos a többi szinte szobahõmérsékletû. Elõször attól féltem, hogy nem tudom elég hatékonyan hûteni a gázt... nos ezzel nincs gond.

A nagynyomású gáz a vékony kapilláris csõ hatására (ezen megy keresztül) folyadékká válik, a kapilláris csõbõl kilépve bejut a hideg leadó egységbe. Itt ugye a folyadék elpárolog, a párolgás hõt von el és így hût. A kompresszor ugyan szívja innen a gázt, de nem tud borzasztóan alacsony nyomást elõállítani. És most nézzük meg az alábbi táblázatot:

Nyomás	Párolgási hõmérséklet fokban	Nyomás	Párolgási hõmérséklet fokban
129 kPa	-45.6	352.3 kPa	12.8
116.5 kPa	-42.8	413.7 kPa	15.6
102 kPa	-40	477.8 kPa	18.3
86.2 kPa	-37.2	489.5 kPa	21.1
67.6 kPa	-34.3	541.9 kPa	23.9
47.6 kPa	-31.7	590.2 kPa	26.7
25.5 kPa	-28.9	655.7 kPa	29.4
0.7 kPa	-26.1	718.4 kPa	32.2
12.1 kPa	-23.3	784.6 kPa	25
28.3 kPa	-20.6	855.6 kPa	37.8
44.8 kPa	-17.8	930.1 kPa	40.6
62.7 kPa	-15	1008.7 kPa	43.3
82 kPa	-12.2	1092.1 kPa	46.1
103.4 kPa	-9.4	1179.7 kPa	48.9
126.9 kPa	-6.7	1272.1 kPa	51.7
152.3 kPa	-3.9	1370 kPa	54.4
179.2 kPa	-1.1	1472.7 kPa	57.2
208.9 kPa	1.7	1581 kPa	60
241.3 kPa	4.4	1694 kPa	62.8
275.8 kPa	7.2	1813.3 kPa	65.6
313 kPa	10

A fennti táblázatot találtam az R134a-ról. Mondjuk, az nekem sem világos, hogy miért csökken a forráspont a nyomás csökkenésével és utána nõ.. ezt a részt pirossal megjelöltem. Tekintsük a piros részt semmisenk. Egy biztos, a forráspont 0.7 kPa-os értéktõl felfele nõ és ez így van rendjén. Tehát -40 -50 fokokat nem lehet R134a felhasználásával elõállítani (kezdetben ezt szerettem volna, de ez nem megy...). Ha a párologtató részben iszonyúan alacsony lenne a nyomás, akkor elvileg a -26 fokot talán meg lehetne célozni... de reális esély csak a -20 környékére van.

Ha a táblázat jó, akkor ez azt jelenti, hogy a párologtatóban kb. 28.3 kPa-os nyomásnak kellene lenni, ami kapásból nem lehetséges, mert a kompresszor nem tud közel vákumot csinálni... Erre mindjárt visszatérek.

Nézzük most a tapasztalataimat:

Méréseim szerint a párologtató részben -13 fokos hõmérséklet uralkodik. Úgy -20 lenne a cél, tehát még 7 fokos csökkenésre lenne szükség. Az elõbb bemutatott táblázat szerint ehhez kb. 80 kPa-os nyomás tartozna. (Szerény véleményem szerint ez túl alacsony, így nagy valószínûség szerint a táblázatban inkább az R12-es freon vagy valami egyéb gáz adatait tartalmazza és nem az R134a értékeit, ezt a www.benchtest.com-on találtam. A két gáz között kb. annyi a különbség (ami számomra fontos), hogy a forráspont kb. 2 bárral magasabb. Vagyis ez azt jelenti, hogy a -20 fokos párolgás 280kPa-os nyomáson következne be, ami sokkal reálisabb érték. Hiszen a párologtatóban a légköri nyomáshoz viszonyítva túlnyomásnak "kell" lennie, ez pedig az. A nyomás nagysága is megfelelõnek látszik...)

Mivel a kompresszor szívó csöve is lefagyott, módosításokat eszközöltem. Ugyanis ha folyadékhûtést kap a kompresszor, akkor eltörik a benne található szelep és a kompresszor utána már csak nehezéknek alkalmazható.

Többek bíztatására elkezdtem fûteni a kompresszor szívó csövét, hogy még véletlenül se kerülhessen el nem párolgott folyadék az elõbb említett szelephez. Elsõ körben problémásnak láttam a meleg csõtõl a hideghez a hõátvezetést, így arra gondoltam egy kísérlet erejéig elektromosan fogom fûteni ezt a csövet. Enyhén szólva megdöbbentõ lett a konstrukcióm:

Felhasítottam egy kis kólás flakont és megoldottam, hogy a csõ íves része kb. 10cm hosszan a flakonba haladjon. Jó sok tömítõ anyagra volt szükség, mert orrán száján dõlt belõle a folyadék. Elõször vizet töltöttem bele és ebbe elmerítettem két sorosan kötött 1 Ohmos kerámia ellenállást. Ezzel fûtöttem a vizet, gondoltam, így elég sok energiát be tudok csatolni a csõbe.

12 Voltig szabályozható tápegység állt rendelkezésre, így 72 Wattal tudtam fûteni a folyadékot. Ez kb. 10 perc alatt már jó meleg lett. Ekkor bekapcsoltam a kompresszort.

Kezdetben rendben mentek a dolgok. A hõcserélõ kb. 1 liter fagyállót hûtött, ám egyszer csak elkezdett deresedni a képen is látható "fehér" csõ. Ez pedig azt jelenti, hogy a csõben párolog a befecskendezett R134a, vagyis csak idõ kérdése, hogy folyadékot kapjon a kompresszor és akkor reccs....

Ráadásul hiába fûtöttem a kompresszor szívó csövét az átalakított kólás flakonnal, a benne található víz szép lassan (a fûtés ellenére) megfagyot!!!

No ekkor fagyálló került a kólás flakonba. Így már nem fagyott meg a beleöntött folyadék, de a kezdeti kb. 50 fokos értékrõl (bekapcsolás elõtt felmelegítettem), pillanatok alatt mínuszba landolt (kb. 10 perc alatt).

Nem volt mit tenni a hõcserélõ által hûtött fagyállót is elkezdetem fûteni, szintén két darab sorosan kötött 1 Ohmos ellenállással:

Egy befõttes üveg volt a tartályom. Ebbõl egy kis szivattyú nyomta a fagyállót a hõcserélõbe. Ebbe egyszerûen belelógattam a fûtõ ellenállásokat, ez ezt is 12 Voltra kapcsoltam.

Így már 2x72 azaz 144 Watt fûtötte a gázhûtésû "ketyerét". Hasztalanul, a kompresszorhoz menõ csõ ekkor is lefagyott, nem is kicsit! Így kénytelen voltam kikapcsolni.

Ha nem fûtöttem egyik helyen sem a folyadékot, akkor -11 fokra lehût a hõcserélõ, amikor 144 Watt melegítette a rendszert, akkor -6 fokot mutatott a hõmérõ.

Arra gondoltam biztosan sok gázt pontosabban folyadékot nyom be a kompresszor, így a hideg leadóban nagy a nyomás, ennek következtében magas a párolgási hõmérséklet. Nosza leengedtem egy keveset…

Azt tudtam, hogy 200 gramm van a rendszerben. Kikapcsolt állapotban mérni tudom a nyomást, 21 fokos környezeti hõmérséklet esetén 5 bárt mutatott a mérõóra. Tételezzük fel, hogy kikapcsolt állapotban a rendszerben mindenütt gáz halmazállapotú az R134a. Ekkor, ha felére csökkentem a nyomást, akkor a gáz felét kiengedtem. De mi van, ha van folyékony állapotú rész is? Ekkor az elõbb leírt dolog nem mûködik.

Némi fejtörés után egy zacskóba kb. 2 liter térfogatnyi gázt engedtem. Így legalább kontrollálni lehetett, hogy mennyi jött ki. nem csak sziszen egyet, azt senki nem tudja mennyi volt. Ekkor 4.1 bárra csökkent a nyomás. Számításaim szerint 2 liternyi gáz halmazállapotú R134a kb. 40 grammot nyom. Ha a rendszerben nincs folyadék (R134a), akkor a 40 grammos megcsapolás a nyomás 4 bárra történõ zuhanását jelenti. A 4 helyett 4.1-et mértem, így az akció sikeresnek mondható.

Természetesen egybõl kipróbáltam milyen hatással van a rendszerre a hûtõközeg mennyiségének csökkenése. Nos észrevehetõen lassabban hût, de az eredmény végül ugyanaz volt. Igaz egyszer úgy tűnt, hogy sokat romlott a helyzet és nem képes mínuszokat elõállítani, de a következõ próbálkozás után ez megszûnt... ???

Nagy valószínûséggel a -10 és -5 fok közötti hûtõfolyadék bõven elég lenne. Ha már ilyen nagy akcióba fogtam, akkor mindenféleképpen szeretném elérni a -20 fok környékét. A megoldást a hõcserélõ fejlesztésében és az optimális töltõtömeg megkeresésében látom. Azt tapasztaltam, hogy nem elég egy kb. másfél méter hosszú 8-as külsõ átmérõjû csõ hideg leadónak. Ezért ezt a csövet kb. 15-ös átmérõjûre kicserélem, így a majdnem 3.5x nagyobb lesz a hideg leadó rész térfogata. Remélhetõleg ez a nyomás csökkenését eredményezi és így a párolgás alacsonyabb hõmérsékleten megy végbe (ebben bízom…).

Az biztos, hogy a 168 Wattos (kb. 220 Watt villamos teljesítmény) kompresszor és a hatalmas meleg leadó egység bírja, de a hõcserélõvel gondok vannak...

Korábban a mínuszok elõállításához peltier elemeket használtam. Akkor úgy tûnt, hogy a kompresszoros megoldás jobb, fõleg azért, mert kevésbé falja az energiát. Igaz ugyan, hogy a kompresszorral kb. felére csökken a hûtõrendszer fogyasztása, de a méretek szörnyûek. Nem igazán lenne lehetõség a gázhûtõ PC házba történõ beépítésére, míg egy peltier elemes hûtõ a szükséges alkatrészekkel együtt is simán elér egy számítógépházban. Nagyjából mindkettõ ugyanakkora anyagi beruházást jelent, a hûtõteljesítmény sem különbözik (csak modul kérdése).