Réfrigérateur à gaz fait maison : principe de fonctionnement du réfrigérateur au propane + exemple de montage d'un appareil artisanal

L'histoire assez longue du développement de la technique frigorifique est marquée par l'apparition de différents types de réfrigérateurs domestiques. Parmi les conceptions existantes, on trouve un appareil d'absorption domestique – le réfrigérateur à gaz.

Les modèles de réfrigérateurs à gaz sont fabriqués à la fois fixes et mobiles. Leur conception relativement simple n'exclut pas la possibilité de créer un appareil de ses propres mains. Pour fabriquer un réfrigérateur à gaz, il faut étudier sa structure et son principe de fonctionnement, n'est-ce pas ?

L'article décrit en détail la construction de l'unité au propane et le cycle de refroidissement technique, et fournit également des instructions étape par étape pour l'assemblage et la modification de différentes versions de réfrigérateurs à gaz.

Structure du réfrigérateur au propane

Le principe de fonctionnement par absorption – la base de la technique frigorifique qui pourrait fonctionner au propane.

En considérant le réfrigérateur à gaz et son principe de fonctionnement, il convient de souligner : dans le réfrigérateur à absorption, le propane se voit attribuer la modeste fonction de gaz de chauffage. Les principaux composants du processus d'absorption dans les conceptions des réfrigérateurs domestiques sont généralement l'ammoniac et l'eau.

Voici à quoi ressemble la paroi arrière d'un réfrigérateur à absorption. C'est l'un de ces anciens modèles d'appareils qui conviennent à la modernisation – la conversion au gaz au lieu de l'énergie électrique

L'ammoniac agit comme réfrigérant, et l'eau joue le rôle de substance absorbante.

Le modèle à gaz sous forme simplifiée contient les modules technologiques suivants :

1. Module de chauffage à gaz.
2. Générateur (plus précisément – bouilleur).
3. Condenseur.
4. Absorbeur (absorbeur).
5. Évaporateur.

Le chauffage du contenu du générateur est effectué par le réchauffeur à gaz. Le module générateur est destiné à produire de l'ammoniac en phase vapeur et à fournir une solution d'ammoniac faible dans la zone de l'absorbeur.

Le module condenseur sert à refroidir les vapeurs d'ammoniac jusqu'à la température de condensation. Et le module appelé “absorbeur” remplit les fonctions d'absorbeur d'ammoniac. L'évaporateur du réfrigérateur à gaz sert de générateur de froid.

Principe de fonctionnement du réfrigérateur à gaz

Le cycle de refroidissement technologique commence par le chauffage d'une solution concentrée d'eau et d'ammoniac à l'aide d'un brûleur à gaz. En raison de la température d'ébullition plus basse de l'ammoniac, cette substance bout plus rapidement que l'eau. Le processus de formation de vapeurs concentrées de réfrigérant commence, qui se dirigent vers le condenseur.

Ici, la vapeur d'ammoniac se condense, et l'ammoniac liquide se dirige vers l'évaporateur, où, en prélevant de la chaleur des produits, il bout en formant un mélange vapeur-liquide.

Schéma structurel montrant le principe de fonctionnement de l'appareil d'absorption pour le refroidissement. Ici, un brûleur à gaz est utilisé comme chauffage du générateur. Cependant, en substance, le chauffage peut être de presque n'importe quel type (+)

Le schéma du réfrigérateur à absorption prévoit également le fonctionnement d'un dispositif appelé « déphlegmateur ». Ce module est installé à la sortie du bouilleur et est destiné à obtenir une solution faible d'eau et d'ammoniac lors de la condensation partielle des vapeurs saturées.

Cette solution faible est collectée dans l'absorbeur. Le mélange vapeur-liquide d'ammoniac saturé provenant de l'évaporateur y est également dirigé, où il est absorbé. Ensuite, le cycle se répète.

Réfrigérateur à absorption préparé pour la modernisation. Ici, le panneau métallique de protection a été démonté, l'isolant thermique (couche de laine minérale) a été retiré, le chauffage électrique a été enlevé. Il ne reste que le manchon sur le tube du siphon.

La plupart des réfrigérateurs à absorption domestiques sont équipés de chauffages électriques. Par exemple, parmi ces modèles, on peut citer les réfrigérateurs « Sadko », « Morozko » et d'autres.

Mais il est tout à fait possible de remplacer le chauffage électrique par toute autre source de chaleur, y compris un brûleur au propane, un radiateur de chauffage central, ou même la fumée d'un conduit de cheminée.

Par conséquent, les modèles de technologie à absorption mentionnés peuvent théoriquement être utilisés pour créer de ses propres mains un réfrigérateur à gaz fonctionnant en continu.

Comment fabriquer un réfrigérateur à gaz

Une méthode relativement simple pour fabriquer un réfrigérateur à gaz, comme déjà mentionné, consiste à utiliser comme base un appareil à absorption hors d'usage. Pour faire fonctionner correctement le même modèle « Sadko » ou « Morozko », il suffit de supprimer les chauffages électriques installés dans le système.

À la place des éléments chauffants démontés, il faudra intégrer un chauffage au gaz en installant un échangeur de chaleur et un brûleur au propane dans la structure.

Idée théoriquement réalisable de gazéification d'un appareil à absorption fonctionnant auparavant avec un chauffage électrique. Cela semble être le raccordement direct d'un brûleur à gaz (+)

Convient parfaitement pour la création d'un appareil mobile le modèle de réfrigérateur à absorption « Morozko » de la quatrième édition de la série ASH-30. Les dimensions du boîtier de cette construction sont de 450*400*405 mm, le poids ne dépasse pas 15 kg.

La température du compartiment congélateur lorsque l'appareil fonctionne à pleine puissance peut atteindre -10 à -12 °C. Ce n'est pas pour rien que les artisans concepteurs ont eu l'idée de modifier le chauffage électrique en le remplaçant par un réchauffeur au propane.

Cependant, l'idée d'un réfrigérateur à gaz est discutable, et il y a plusieurs raisons à cela. En effet, le processus d'absorption prend presque deux fois plus de temps pour générer du froid qu'un réfrigérateur à compression classique.

Du point de vue des économies, la conception semble peu rationnelle, compte tenu de la quantité de gaz nécessaire pour obtenir 1 °C de température négative pour une version artisanale. Néanmoins, l'intérêt des concepteurs pour la possibilité de réaliser cette idée est assez élevé.

Processus étape par étape de la modification du « Sadko »

Les éléments chauffants électriques du réfrigérateur « Sadko » sont situés sur le tube du siphon. Cet élément de construction (siphon) se trouve dans la partie inférieure de la paroi arrière de l'appareil. La zone du siphon est recouverte d'un boîtier métallique sous lequel se trouve une couche d'isolant thermique (laine minérale).

Ici est montré le processus d'ouverture du panneau métallique de protection sur la paroi arrière du réfrigérateur à absorption. Comme on peut le voir, sous le panneau et la couche d'isolant thermique se trouve le chauffage électrique qui doit être démonté.

Initialement, le concepteur amateur devra effectuer les étapes suivantes :

1. Placer le réfrigérateur dans un endroit pratique pour travailler.
2. Démonter le boîtier de protection sur la paroi arrière.
3. Retirer le matériau d'isolation thermique.
4. Retirer les éléments chauffants du tube du siphon.

Il faut tenir compte du fait que la modification de ses propres mains comporte certains risques. Le système du réfrigérateur à absorption est rempli d'ammoniac et d'hydrogène sous pression jusqu'à 2 atm. Un démontage imprudent des pièces du système et des chauffages électriques peut entraîner une dépressurisation du système, ce qui est dangereux pour la santé. Il faut faire preuve de prudence.

L'étape suivante pour le concepteur amateur consiste à installer un système de chauffage fonctionnant au propane. C'est-à-dire qu'il faut monter un module dans la zone du tube du siphon qui assure le chauffage par combustion du gaz. Il est inadmissible de chauffer le tube avec une flamme nue.

Donc, il faudra fabriquer un échangeur de chaleur. Il peut s'agir, par exemple, d'un bloc massif de cuivre dans lequel est intégré un brûleur à gaz.

Option de fabrication de modules échangeurs de chaleur pour le placement interne du brûleur à gaz. Ce module est fixé fermement au tube du siphon du réfrigérateur à la place du chauffage électrique démonté.

La fabrication d'un système de chauffage au gaz implique obligatoirement la mise en place d'un ensemble de protection contre la surchauffe. La plage de température de fonctionnement du chauffage du siphon du réfrigérateur « Sadko » est de 50 – 175°C. Sur la base de ces valeurs, il convient d'étudier le schéma d'allumage et d'extinction de l'alimentation en gaz lors du chauffage.

Pour un circuit avec des éléments chauffants électriques dans les modèles à absorption, on utilise le thermostat de réfrigérateur de la série T-120. Mais cet appareil régule le fonctionnement des chauffages en tenant compte de la température de l'évaporateur.

Régulateur de flamme du brûleur à gaz, qui peut être intégré dans la conception du module de chauffage au gaz. Ce n'est qu'un des nombreux appareils d'automatisation dont vous devrez équiper le réfrigérateur à gaz (+).

Le brûleur à gaz associé à un dispositif de commande automatique est un système quelque peu différent. Si le réfrigérateur au propane est conçu pour une utilisation à long terme, l'automatisation devra être complète.

C'est-à-dire, par exemple, contrôler non seulement la température de chauffage de l'échangeur de chaleur, mais aussi surveiller la flamme et la pression du gaz. Il ne faut pas oublier non plus le système d'allumage.

Exemples de montage d'un appareil artisanal

Il n'a pas été possible de trouver des exemples de constructions artisanales de réfrigérateurs à absorption au gaz qui auraient été remarquables par une utilisation à long terme. On ne rencontre que des variantes expérimentales, souvent commencées mais non menées à terme.

Il existe également des exemples de montage où le réfrigérateur au gaz était assemblé de ses propres mains selon une méthode simplifiée.

L'une des conceptions artisanales de réfrigérateur au propane réalisée avec succès. On peut trouver en quantité suffisante des objets « faits maison » similaires sur les étendues d'Internet.

Dans une version simplifiée de l'assemblage, on utilisait une bouteille de propane, dont la sortie était reliée directement par un tuyau au brûleur à action directe. Le brûleur était fixé sur le châssis du réfrigérateur à absorption, et la buse de travail était dirigée directement sur le tube du siphon.

L'allumage du brûleur se faisait manuellement. De même, sans aucune automatisation, purement par la méthode de « l'essai au toucher », le contrôle de la température de chauffage du siphon était effectué.

Les résultats sont décevants. Pendant les 12 heures de fonctionnement de l'installation manuelle de chauffage au gaz, la température maximale du seuil inférieur à l'intérieur du compartiment congélateur n'a pas été inférieure à +3°C.

Ainsi, les tests du réfrigérateur à absorption au propane, fabriqué artisanalement selon un schéma simplifié, ont montré une très faible efficacité de l'appareil à gaz. De plus, compte tenu de la consommation de gaz, cette option de production de froid (« Sadko-G ») est injustifiée en termes de coûts.

Alternative à la conception artisanale

L'intérêt d'assembler une structure à gaz disparaît également car il n'existe pratiquement pas d'anciennes structures d'usine de ce type en version domestique. Les réfrigérateurs à gaz à absorption (de fabrication russe) sont essentiellement des installations industrielles, de grande taille, lourdes, équipées d'un équipement à gaz complexe.

Exemple d'une installation industrielle à gaz par absorption. Avec une consommation de gaz relativement faible (à l'échelle industrielle), ce réfrigérateur à absorption présente une efficacité de fonctionnement élevée.

Par conséquent, une alternative plus attrayante est envisagée pour les réfrigérateurs à gaz artisanaux. Il s'agit de systèmes de refroidissement compacts et mobiles modernes de la série de conteneurs thermiques et de développements similaires. Chacun de ces systèmes répond au besoin de froid qui préoccupe les amateurs de sorties en pleine nature.

C'est précisément dans le but de refroidir et de stocker des aliments lors des loisirs en plein air que les gens tentent de fabriquer leurs propres réfrigérateurs à gaz. La gamme de réfrigérateurs mobiles modernes est énorme.

Les prix de ces appareils sont tout à fait abordables. Il est probable que l'achat, par exemple, d'un réfrigérateur de la marque Comfort, coûtera plusieurs fois moins que les dépenses de modernisation d'un ancien système à absorption.

Cependant, en termes de caractéristiques techniques, l'équipement frigorifique compact moderne est pratiquement comparable aux mêmes paramètres que le «Sadko». Et la plage de température semble plus attrayante (jusqu'à -18 °C).

Une alternative plus que réussie aux réfrigérateurs à gaz artisanaux. L'appareil pratique, mobile et compact Waeco-Dometic Combicool, fonctionnant à partir de trois sources de chaleur différentes.

Enfin, il est possible d'acheter un réfrigérateur industriel importé réellement fonctionnant au propane. Un exemple concret est l'appareil universel du fabricant allemand, commercialisé sous la marque Waeco-Dometic Combicool.

La conception du réfrigérateur mobile permet d'obtenir du froid en fonctionnant à partir de l'une des trois sources d'énergie, y compris une bouteille de gaz.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Avantages et inconvénients d'un réfrigérateur mobile pouvant fonctionner à l'électricité et au gaz :

Brève revue vidéo du réfrigérateur de voiture de la marque Dometik :

Les conclusions de toute cette histoire de construction de réfrigérateurs « gratuits » à tous égards sont sans équivoque. La seule raison d'assembler un réfrigérateur à gaz soi-même est le désir de fabriquer quelque chose par soi-même.

Souvent, le plaisir de ses propres succès surpasse toutes les innovations mondiales. Cependant, les modèles d'usine modernes sont plus fiables et plus sûrs.

Avez-vous de l'expérience dans la fabrication d'un réfrigérateur à gaz ? Ou utilisez-vous un appareil acheté de type absorption ? Veuillez partager votre avis et laisser des commentaires. Le formulaire de contact se trouve dans le bloc inférieur.