Погружной чиллер своими руками

Чиллер своими руками

По принципу работы чиллер — это холодильная машина, где испаритель предназначен для охлаждения жидкости, а не воздуха.

Принципиальная схема промышленного чиллера

Испаритель в чиллере может быть нескольких типов:

• пластинчатый
• трубный – погружной
• кожухотрубный.

Для бытовых и чиллеров малой мощности применяются погружные испарители (витые), которые погружаются непосредственно в охлаждаемую жидкость. Они изготавливаются из медной трубы для пресной воды или титановой, для соленой воды.

Погружной испаритель для чиллера

Пластинчатый испаритель используется для более мощных установок, как правило холодопроизводительностью от 10-15 кВт, так как при таких мощностях погружной (витой) испаритель будет слишком громоздким и для него понадобиться большая емкость, которая должна быть полностью заполнена охлаждаемой жидкостью, что в технологической линии часто не предусмотрено. Или же емкость должна быть внутри чиллера, что по сравнению с пластинчатым теплообменником увеличит габариты чиллера в разы.

И при производстве промышленных чиллеров с мощностями свыше 150-200 кВт, как правило, применяют кожухотрубные испарители.

Клиенту, желающему купить промышленный чиллер, производитель чиллеров рекомендует тот или иной тип испарителя, с указанием плюсов и минусов его применения.

Компрессорно-конденсаторный блок для производства чиллера можно взять по сути почти любой, в котором компрессор соответствует температурному режиму и необходимой холодопроизводительности (средне или низкотемпературный). Если это бывший кондиционер (а точнее сплит-система), то можно выпаять трехходовой вентиль и соединить все напрямую, если на нужна функция теплового насоса, как в стандартной холодильной установке — КМ-КД-Ресивер-ТРВ. И вместо электронной платы с пультом, заточенной под сплит-систему, поставить обычные мотор-автоматы и пускатели, блочные реле давления, а также микропроцессорный контроллер с температурным датчиком.

Интернет пестрит различными пособиями и видео как произвести чиллер самостоятельно, есть два основных момента о которых зачастую нигде ничего не говориться, хотя их понимание критично для качественной сборки чиллера.

Чаще всего те, кто желает собрать чиллер самостоятельно, применяют погружной – витой испаритель, как наиболее дешевый и простой вариант, который можно изготовить самостоятельно. Вопрос, главным образом, в правильном изготовлении испарителя, относительно мощности компрессора, выборе диаметра и длины трубы, из которой будет изготавливаться будущий теплообменник.

Для подбора трубы и ее количества необходимо воспользоваться теплотехническим расчетом, который можно без особого труда найти в интернете. Для тех кто не хочет производить точный теплотехнический расчет испарителя, по какой-то причине, ниже будут приведены фиксированные значения мощностей. Для производства чиллеров мощностью до 15 кВт, с витым испарителем, наиболее применимы следующие диаметры медных труб 1/2; 5/8; 3/4. Трубы с большим диаметром (от 7/8) гнуть без специальных станков очень сложно, поэтому их для погружных испарителей редко применяют. Наиболее оптимальная по удобству работы и мощности на 1 метр длины — труба 5/8. Ни в коем случае нельзя допускать приблизительный расчет длины трубы. Если не верно изготовить испаритель чиллера, то не удастся добиться ни нужного перегрева, ни нужного переохлаждения, ни давления кипения фреона, как следствие чиллер будет работать не эффективно или вовсе не будет охлаждать.

Ниже приведены данные по тепловой мощности которую может передавать один метр трубы. Данные не являются справочными, они получены совокупностью теплотехнического расчета и эмпирического метода, но при этом успешно применяются в расчете погружных испарителей уже много лет. В значения мощностей заложен запас

Данные для испарителя чиллера:

— Труба 3/8

0.14 кВт/1 метр трубы= 0.029м2 теплопередающей поверхности.

— Труба 1/2

0.19 кВт/1 метр трубы = 0.039м2 теплопередающей поверхности.

— Труба 5/8

0.25 кВт/1 метр трубы = 0.049м2 теплопередающей поверхности.

— Труба 3/4

0.29 кВт/1 метр трубы= 0.059м2 теплопередающей поверхности.

— Труба 7/8

0.33 кВт/1 метр трубы= 0.069м2 теплопередающей поверхности.

Трубы диаметром более 7/8 на практике нами не применялись, при производстве промышленных чиллеров.

Также еще один нюанс, так как охлаждаемая среда — вода (чаще всего), то температура кипения, при (использовании воды) не должна быть ниже -9С, при дельте не более 10K между температурой кипения фреона и температурой охлаждаемой воды. В этой связи и аварийное реле низкого давления следует настраивать на аварийную отметку не ниже давления используемого фреона, при температуре его кипения -9С. В противном случае, при погрешности датчика контроллера и снижении температуры воды ниже +1С, вода начнет намораживаться на испаритель что снизит, а со временем и сведет практически к нулю его теплообменную функции — водоохладитель будет работать некорректно.

Источник

Как сделать чиллер для пива своими руками.

Многие задаются вопросом, как сделать чиллер своими руками? Не секрет, что хороший чиллер стоит достаточно дорого, а его отсутствие может весьма усложнить приготовление домашнего пива.

Что такое чиллер?

Для начала стоит разобраться, что такое чиллер вообще. Чиллер — это специальное приспособление для охлаждения сусла. Дело в том, что сваренное сусло обязательно нужно поскорее охладить, в противном случае мы рискуем всей партией. При высоких температурах размножение бактерий происходит быстрее, а значит, чем дольше сусло остается горячее — тем больше шансов заразить его нежелательными патогенами. Так же медленное охлаждение пагубно сказывается на вкусовых качествах домашнего пива. Третьим фактором, голосующим ЗА чиллер можно назвать объем сваренного пива. Если объемы не большие (5-10 литров), то остывание пройдет достаточно быстро, достаточно взять кастрюлю побольше. А вот если вы сварили 50 литров, тут уже без чиллера не обойтись.

Зачем нужен чиллер?

Давайте немного подумаем, зачем же нужен чиллер? Думаю, понятно, что основная задача чиллера — это остужать сусло, соответственно его размер и эффективность должна быть оправдана, т.к. остудить 50 литров маленьким чиллером будет, мягко говоря, непросто, и при этом, засунуть чиллер рассчитанный на 100 литров, в 5-и литровую кастрюлю, тоже будет проблематично. Так что размер чиллера должен быть соответствующим, и не только размер, но и его эффективность, очень важна!

Выбор материала для чиллера.

Если просто подумать, для чего и как применяется чиллер, то напрашиваются вполне логичные мысли:

Материал должен хорошо проводить тепло

Хорошие варианты — это стекло, но дома мы его точно не сможем обработать, так что отбрасываем. Силиконовые шланги — плохо переживают высокие температуры, да и теплоотдача не очень. Лучший вариант — это металл.

Какой металл использовать для изготовления чиллера своими руками?

Вариантов у нас не так уж много:

Нержавейка дорогая и теплоотдача у нее не самая лучшая. Алюминий окисляется, да и вообще он вреден — так что отбрасываем. Остается медь.

Медная трубка продается в любом магазине сантехники, она обладает хорошей теплоотдачей и легко гнется. Отлично! определились!

3 секрета изготовления погружного чиллера своими руками

Первый секрет — это диаметр трубки, чем больше диаметр, тем больше площадь теплообмена!

Секрет второй — это количество витков — принцип тот же

Третий секрет — это диаметр витка.

Стоит отметить, что все 3 эти параметра существенно сказываются на цене. Так что, если вы хотите сделать чиллер подешевле, то знайте, что цена не только в рублях, но и в эффективности.

Изготовление погружного чиллера своими руками.

Приступим непосредственно к изготовлению.

Предположим, у нас кастрюля имеет диаметр 32 см и высоту 30 см (маленькая, но это просто для примера)

Теперь надо определить диаметр трубки и диаметр витка.

Я бы взял трубку 10 мм а радиус витка сделал бы 1\4 диаметра кастрюли. При таких размерах будет достаточно большая площадь теплообмена и расстояние от трубки чиллера до центра кастрюли и ее стенок будет примерно одинаковым, что позволит добиться лучшего теплообмена.

Расстояние между витками можно делать любое, так что я бы сделал 2 см. Помня, что высота кастрюли 30 см, диаметр трубки 1 см, а шаг 2 см, получается 10 витков. Каждый виток, примерно 0,5 метра длины трубки, + надо поднять вверх второй конец трубки, так что на весь чиллер сделанный своими руками у нас ушло около 6 метров медной трубки, не так уж и много.

Теперь надо найти какой то предмет подходящего диаметра (Это может быть любой спиленный сучек или ствол на даче, или даже пень!) Теперь просто завиваем нашу спираль, а на концы трубки одеваем шланг. Один конец шланга подключаем к крану, второй опускаем в раковину.

Как применять самодельный чиллер для пива.

Погружаем чиллер в центр кастрюли, подключаем к крану, второй конец опускаем в раковину, открываем холодную воду! Все! Можно помешивать сусло, для равномерного остывания.

Вот так просто мы за несколько минут сделали высокоэффективный медный чиллер своими руками! Удачи и вкусного пива!

Источник

Самодельный чиллер для пивоварни своими руками — пошаговая инструкция

Если вы занимаетесь варкой домашнего пива или, хотите заняться, то без охлаждающей системы вам просто не обойтись. Сегодня я покажу, как сделать очень простой, но достаточно эффективный чиллер, который способен охладить сусло с 83 до 25 градусов, всего за 10 минут!

Для изготовления чиллера нам понадобится:

• Гибкая подводка для газа сильфонного типа, желательно из нержавеющей стали, на 1/2 дюйма. В магазине я нашел максимум 5 метров, но этого вполне достаточно. Для подключения воды, понадобятся 2 бронзовых штуцера с наружной резьбой.

• Пластиковые стяжки и нержавеющая проволока, именно из нержавеющей стали, из простого металла ни в коем случае использовать нельзя. В противном случает, проволока моментально окислится и при охлаждении вы испортите сусло!

Изготовления чиллера

Вооружившись пластиковыми стяжками, начинаем связывать шланг через каждые 7-10 сантиметров. Скручиваем шланг аккуратно, петля на петлю..

Как только шланг закончится, сгибаем его конец как на фото ниже. Скрутка шланга должна лежать на дне кастрюли, а изгиб, цепляться за верхний её край.

Начало шланга нужно согнуть так-же, как и конец, но изгиб должен быть внутри кольца.

Теперь берём проволоку, обязательно из нержавеющей стали, и повторяем тоже самое, что и с стяжками. Проще говорю — меняем пластиковые стяжки, на проволоку.

После завершения работы, срезаем пластиковые стяжки и, у нас получается готовый чиллер!

Осталось только накрутить штуцера и можно переходить к испытаниям!

Испытание чиллера

Я нагрел воду до температуры 83 градуса и, поместил чиллер в емкость с водой. Накрутил штуцера и подключил воду.

Начальная температура 83 градуса.

Включаю воду и секундомер. Напор воды был не сильным, жидкость охладилась до 27 градусов, буквально за 13 секунд. В заголовке были другие цифры — сделав небольшие, приблизительные расчёты и, если открыть воду по сильнее, то результаты будут именно такими и, даже лучше!

Результат на мой взгляд, достаточно неплохой, я бы сказал, просто отличный! Поэтому, если вы хотите недорогой и мощный чиллер, то советую обратить внимание на этот вариант, точно не прогадаете!

На этом всё, надеюсь информация была полезной! Не забывайте поделиться статьёй в социальных сетях, для меня это очень важно! :)) На моём канале также есть информация о том, как сделать простую домашнюю пивоварню, а ещё, пошаговая инструкция по приготовлению вкуснейшего домашнего пива.

Источник

Чиллер своими руками или первый шаг на пути к правильному Bench Table

Оглавление

Вступление

Тема данной статьи – «Bench Table». Вольный перевод — рабочее место бенчера-оверклокера. Но обычно так называют корпус — открытый стенд. Что-то типа такого:

Я же хочу рассказать не про корпус, а именно про стол. Все правильные оверклокеры для бенчинга используют стол. Компьютерный, письменный, обеденный… Безразлично. На нем размещают плату со всем обвесом на коробке из-под «материнки» или на том, что подвернется под руку. А рядом располагают чиллеры, фреонки, монитор и все остальные нужные вещи. Это прекрасно и является классикой. И даже очень удобно во время работы. Но после окончания тестирования все разложенное хозяйство надо разбирать и убирать, поскольку оно начинает сильно мешать. Оказывается, надо где-то жить, да и стол этот давно уже нужен для других целей.

реклама

А случается так, что для прогона тестов требуется несколько дней. Все эти разложенные устройства начинают сильно мешать близким людям, делящим жилье с оверклокером. Начинаются ироничные замечания, затем они ставятся все более колкими, и наконец, дело заканчивается серьезным скандалом.

Прочувствовав все вышеописанные стадии на собственном организме неоднократно, мне захотелось их избежать, сделав корпус, в котором размещались бы все экстремальные системы охлаждения, а при желании можно было бы использовать жидкий азот. Именно при желании, поскольку мне интересен разгон, результатами которого можно пользоваться постоянно. Фреонки и чиллеры это допускают. А азот… Это скорее разовая акция для получения рекорда. В противном случае надо нанимать на постоянную работу гастарбайтера — кочегара, который будет доливать азот в стакан, пока вы разбираетесь с противником в очередном шутере. Шутка.

До этого случая получались корпуса, напоминающие шкаф со стеклянной дверкой. Например, как в этой статье. Да, стеклянная дверка — это хорошо. Невозможно случайно задеть и сломать что-либо, прегражден доступ домашним животным. Но и собственный доступ к комплектующим затруднен. С трех сторон стенки, а спереди «хоботы» фреонок. Это очень хорошо для применения по типу «собрал и пользуюсь», а вот для смены «железа» и других систем охлаждения малопригодно.

Поэтому и было принято решение сделать именно стол, на столешнице которого будут размещены компьютерные комплектующие. Там же будет расположен монитор (один или несколько) и, само собой, клавиатура, мышь и пульт управления охлаждающими системами.

Стол планировался трехэтажным. Нижний этаж – чиллер. Второй — две фреонки (процессорная и для видеокарты). А третий, собственно, сама столешница. Эта статья про самый первый этаж «Bench Table», про чиллер. В предыдущей статье я «грозился» сделать мощное устройство, которое сможет охладить буйный нрав восьмиядерного флагмана AMD. А раз обещал, надо делать. И лишь время покажет, получится или нет.

Кратко о принципе работы чиллера

Чиллер состоит из двух частей: фреоновой и жидкостной. Первая охлаждает вторую, которая прокачивает охлажденную жидкость и с помощью водоблоков охлаждает компьютерные комплектующие.

Компрессор сжимает фреон, он при этом нагревается и попадает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется в жидкую фазу. Жидкий фреон поступает в дроссель, где происходит резкое падение давления, а далее в испаритель. При низком давлении фреон начинает испаряться с поглощением тепловой энергии, как следствие, температура испарителя понижается. Испарившийся фреон опять попадает в компрессор, где цикл повторяется.

В чиллере испаритель выполнен в виде теплообменника, где охлаждается циркулирующая по нему жидкость. Эта жидкость прокачивается насосом, попадает в водоблоки и охлаждает компьютерные комплектующие, нагревается и попадает опять в теплообменник. Получается два контура, фреоновый и жидкостный. Рассмотрим подробнее составляющие этих контуров.

• Фреон (хладагент);
• Компрессор;
• Конденсатор;
• Теплообменник;
• Дросселирующий элемент;
• Фильтр–осушитель;
• Соединительные медные трубки.

реклама

А теперь пройдусь по каждому пункту подробно.

Фреон

Перед тем, как приобретать комплектующие для постройки чиллера, надо заранее определиться с хладагентом. Отмечу, что мне особенно выбирать было не из чего. На заре увлечения фреоновыми системами я из соображений экономии стал пользоваться фреоном R-22.

Естественно, все компрессоры, которые у меня есть в наличии, рассчитаны на эту марку фреона. Но этот газ для чиллера не оптимален и вот почему. Основная задача компрессора — работа по сжатию газа. А в процессе работы повышается температура этого газа на выходе. Температура фреона на выходе растет, значит, растет и температура самого устройства. И, самое главное — высокая температура компрессора снижает его ресурс.

Для 22-го показатели нагрева выше, чем для 134 или 404, но ниже, чем для 410. Поэтому компрессоры на 22-ом греются сильнее, чем в случае использования 404. К тому же у компрессоров на 404-ом перегрев газа на входе в устройство не так критичен. Вывод следующий — если делать чиллер, то лучше его делать на 404-ом. Это рекомендация.

У меня есть целый баллон 22-го и совсем нет 404, а значит, мой выбор — 22.

Компрессор

Мне выбирать компрессор не пришлось, поскольку уже есть Aspera T 2168E. Его хладопроизводительность при -25 градусах по Цельсию — 624 Вт. Этого будет достаточно для разгона AMD FX-8150 и AMD Radeon HD 7950.

Вообще производители процессоров год от года заявляют, что принимают все меры для уменьшения тепловыделения. А на деле это самое тепловыделение, особенно в разгоне, неуклонно растет. Поэтому, если бы я с нуля стал делать чиллер, то выбрал бы компрессор с запасом по мощности. И, конечно, на 404 фреоне.

Конденсатор

Конденсатор желательно использовать большой, от 1.8 кВт. Почему? Такая большая мощность очень сильно пригодится при пуске чиллера.

Сразу после включения теплоноситель в теплообменнике (ТО) становится комнатной температуры. А из-за большой его площади происходит интенсивный теплообмен. Поэтому на выходе из ТО получается сильно перегретый хладагент (ХА), который возвращается в компрессор и при сжатии опять сильно разогревается. И с каждым разом все больше и больше. Процесс идет по нарастающей. Этот эффект можно снизить, применив конденсатор большой мощности.

Теплообменник

реклама

Самая трудная часть чиллера. Тут нужно определиться, какой чиллер и с каким объемом теплоносителя вы хотите.

Есть вариант с небольшим количеством. Плюсом такого решения является быстрый выход устройства «на режим». Фреоновая часть стремительно охладит небольшой объем теплоносителя (ТН) и компьютер можно будет включать через считанные минуты. Но у такого решения есть недостаток – невысокая стабильность температуры теплоносителя. Малый объем острее реагирует на тепловую нагрузку от компьютерных комплектующих.

Можно сделать большой объем, тогда температура теплоносителя будет более стабильной, но сильно увеличится время, которое нужно, чтобы охладить ТН при включении. И вы после запуска чиллера будете долго ждать, пока можно будет включить компьютер. В предыдущем девайсе у меня было 5 литров и приходилось ждать 40 минут.

Еще есть вариант с очень большим объемом, от 20 литров. Но тут уже чиллер будет работать как бытовой холодильник, круглосуточно. Как только температура теплоносителя повысится, срабатывает автоматика, которая включает компрессор, ТН охлаждается до заданной температуры и компрессор отключается. Автоматика будет круглосуточно поддерживать нужную температуру теплоносителя и компьютер с таким охлаждением всегда будет готов к работе. С одной стороны, удобно, но габариты такого девайса получаются просто преогромными. Почему нельзя использовать автоматику с объемом теплоносителя менее 20 литров? Потому, что компрессор при работе чиллера на нагрузку будет включаться довольно часто, а это снижает его ресурс.

Мне ближе средний вариант, им и займемся. И раз уж определились с объемом, пора переходить к конструкции. В продаже есть готовые теплообменники. Например, такие — паяные пластинчатые ТО. Или классика – Lu-ve. Это очень удобные, компактные и эффективные приборы. Но у них есть очень большой минус, это то, что купить их на нужную мощность непросто. Да и стоят они прилично.

реклама

И не знаю, как вам, а мне больше нравятся самодельные. Первый вариант теплообменника я сделал из 15 метров медной трубки диаметром 6 мм, свернутой в спираль и помещенной в куб из оцинкованной стали объемом 5 литров. Это работало. Но прошло время и мне захотелось большего, поскольку не устраивала площадь теплообмена. И я сделал еще проще — пошел в фирму «Холодмаш» и выбрал там самый компактный испаритель от кондиционера.

В его конструкцию входят 43 алюминиевые пластины, размером 10 на 11 см, что дает 0.946 квадратных метра и это без учета площади поверхности трубок. Очень неплохая цифра. По упрощенным расчетам при такой площади теплообмена (даже если разница температур «теплоноситель-фреон» равна 1 градусу) теплообменник передаст 200 Вт.

Для интересующихся приведу сильно упрощенную формулу расчета теплообменника. Данную информацию я нашел на персональной страничке Drager. Теперь этой странички нет. Неизвестно, сам ли автор ее удалил или она исчезла после реорганизации страниц. Но факт тот, что после этих модернизаций с моей странички пропали все файлы. Особенно жалко софт для статьи «Тахометр – индикатор загрузки процессора». Приходят письма с просьбой выслать эту программулину. А она была только на персоналке и канула в небытие вместе с тремя редкими драйверами… Но не буду о грустном. В отличие от софта формулы сохранились.

k- коэффициент, приблизительно 200;
Q – передаваемая мощность;
dT * – разность температур «фреон-теплоноситель»;
F – площадь поверхности теплообмена;
F=Q/200 dT.

* Уменьшение dT ведет к увеличению площади теплообмена.

реклама

Стоп, отвлекся. Так вот, этот испаритель нужно поместить в емкость, в которой будет находиться теплоноситель. До этого в качестве материала емкости я использовал оцинкованную сталь, что было ошибкой. Почти все тосолы–антифризы изготовлены на основе этиленгликоля. А это вещество агрессивно к цинку, об этом пишут на всех подобных жидкостях.

Очень хорошим материалом для такой емкости является нержавеющая сталь. Я долго искал, где можно купить небольшой кусок листовой нержавейки. Оказалось, что это очень нелегкая задача. На базах торгуют от листа, а мне столько не надо. Искал среди бытовой посуды, но кастрюли и сковородки не подошли. Нужен был цилиндр длиной 40 с небольшим сантиметров и диаметром от 11 см. Смотрел даже емкости для приготовления самогона! Но там слишком большой объем.

Поиски закончились неожиданно. Совершенно случайно я забрел в магазин «Все для бань и саун» и там увидел трубы для дымохода. Нержавейка толщиной 1 мм! Труба сварена и поэтому герметична. Диаметр 120 мм, длина 500 мм.

То, что нужно! Осталось отрезать по длине и изготовить две заглушки.

реклама

Дросселирующий элемент

Как я уже убедился, самым лучшим вариантом в случае чиллера является ТРВ. Что это такое? Грубо говоря, это регулятор уровня жидкости в испарителе. Основная его задача — не допустить попадание в компрессор жидкого фреона. Ели это случится, произойдет гидроудар и компрессор может выйти из строя.

Но в то же время, ТРВ это автоматика, поскольку термобаллон от него крепится на выходе испарителя. Если температура термобаллона низкая (по всасывающей трубке течет жидкий фреон), то ТРВ закрывается и уменьшает подачу фреона. Если температура баллона увеличивается, то ТРВ открывается. Крепить термобаллон нужно сверху трубопровода, прижимая его специальным медным хомутом, идущим в комплекте, и тем самым обеспечивая как можно больший контакт с трубопроводом для более точной работы ТРВ.

А теперь о выборе. С моей точки зрения, оптимальным будет ТРВ фирмы ALCO (ТРВ TI-HW / TIE-HW “ALCO” 0.5-19.5 кВт, внутр. / внеш. R-22). И к нему дюзу (вставку) TIO-000А 1.3 кВт, при температуре кипения -5°C, температуре конденсации +40°C. На первый взгляд может показаться, что вставка великовата для чиллера. Но как говорил Boud, вставка на большую мощность работает лучше на малой, чем малая на большой. К тому же эта мощность сильно пригодится при пуске чиллера, когда нужно будет быстро охладить 7 литров теплоносителя.

Если вы следуете рекомендациям, изложенным выше, то ТРВ нужно брать на 404 фреон.

реклама

Фильтр–осушитель

Лучше взять один, побольше, но в разумных пределах.

Соединительные медные трубки

Я сделал монтаж трубкой диаметром 10 мм. Компрессор достаточно большой и он перекачивает много фреона, поэтому лучше взять трубку потолще. Есть правило — использовать трубку, близкую к диаметрам патрубков компрессора.

Источник