- ระบบทำความเย็น DIY ที่สร้างขึ้นโดย Greenhill Forge ใช้เปลวไฟและน้ำเกลือในการทำความเย็น
- ระบบนี้ใช้เทคโนโลยีการทำความเย็นแบบดูดซับ ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องอัดอากาศไฟฟ้า
- ระบบทำงานที่ความดันต่ำมาก น้ำสามารถระเหยที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดปกติ
- แม้ว่าจะมีแนวโน้มที่ดี แต่ยังต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อรับรองความเสถียร
ระบบทำความเย็น DIY ใหม่ที่สร้างขึ้นโดย Greenhill Forge ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจแบบดั้งเดิมเกี่ยวกับการทำความเย็นและเปลวไฟ โดยระบบนี้ใช้ความร้อน น้ำ และเกลือถนนในการทำความเย็น โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องอัดอากาศไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ตามวิดีโอใน YouTube อุปกรณ์ทดลองนี้สามารถลดอุณหภูมิในพื้นที่ทำความเย็นลงเหลือประมาณ 5°C (41°F) ในขณะที่อุณหภูมิรอบข้างอยู่ที่ประมาณ 16°C (61°F) ซึ่งเป็นการลดอุณหภูมิที่สำคัญสำหรับระบบที่ขับเคลื่อนด้วยเปลวไฟ แม้ว่าจะยังอยู่ในขั้นต้นแบบและยังไม่สามารถเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้สำหรับตู้เย็นในบ้าน
โครงการนี้สำรวจแนวคิดทางวิศวกรรมโบราณและเสนอความเป็นไปได้ในการใช้งานในปัจจุบัน โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีไฟฟ้าขาดแคลนหรือไม่เสถียร
ภาพรวมเทคโนโลยีการทำความเย็นแบบดูดซับ
เทคโนโลยีที่ระบบนี้ใช้เรียกว่า การทำความเย็นแบบดูดซับ ซึ่งกระบวนการนี้มีมานานกว่า 100 ปี โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องอัดอากาศไฟฟ้าในการหมุนเวียนสารทำความเย็น แต่ใช้ความร้อนในการขับเคลื่อนกระบวนการทางเคมีเพื่อสร้างความเย็น การออกแบบของ Greenhill Forge ประกอบด้วยสองส่วนหลักคือ เครื่องกำเนิดและเครื่องดูดซับ เครื่องกำเนิดมีสารละลายคลอไรด์แคลเซียมและน้ำกลั่น เมื่อเปลวไฟทำให้ส่วนผสมร้อนขึ้น ไอน้ำจะถูกแยกออกจากสารละลายและไหลผ่านท่อไปยังเครื่องควบแน่น ที่ซึ่งมันจะเย็นลงและกลับมาเป็นของเหลว น้ำเหลวจะไหลผ่านวาล์วปรับขนาดเล็กเข้าสู่เครื่องระเหยที่ทำงานที่ความดันสูง
ที่ความดันต่ำมากของระบบ (ประมาณ 6 มิลลิบาร์) น้ำสามารถระเหยที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดเดือดปกติได้อย่างมาก กระบวนการระเหยนี้ดูดซับความร้อนจากพื้นที่รอบข้าง ทำให้เกิดผลการทำความเย็น
อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้มีข้อจำกัด เมื่อไอน้ำสะสม ความดันจะเพิ่มขึ้น และในที่สุดจะจำกัดการระเหยเพิ่มเติม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเหตุการณ์นี้ ระบบจะพ่นสารละลายคลอไรด์แคลเซียมที่เข้มข้นเข้าไปในเครื่องดูดซับ สารละลายนี้จะดูดซับไอน้ำ ช่วยรักษาสภาพแวดล้อมที่มีความดันต่ำที่จำเป็นสำหรับการทำความเย็น โดยแท้จริงแล้ว เปลวไฟให้ความร้อนที่ขับเคลื่อนวงจรทั้งหมด ในขณะที่สารละลายเกลือช่วยรักษาสภาพที่จำเป็นสำหรับน้ำในการระเหยที่อุณหภูมิต่ำ
อุปกรณ์นี้ยังเป็นโครงการการผลิตโลหะที่ค่อนข้างใหญ่ Greenhill Forge ใช้แผ่นสแตนเลสและท่อในการผลิตชิ้นส่วนส่วนใหญ่ เชื่อมเปลือก และใช้การเชื่อมเงินสำหรับการเชื่อมท่อขนาดเล็ก ผู้ผลิตได้สร้างขดลวดทำความเย็นโดยการเติมน้ำลงในท่อ จากนั้นแช่แข็งและงอรอบแกนที่แช่แข็ง เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อยุบ ในการเติมระบบก่อนหน้านี้ ผู้ผลิตได้ทดสอบว่ามีการรั่วไหลหรือไม่ และใช้ปั๊มสุญญากาศในการทำให้เป็นสุญญากาศ การรักษาสุญญากาศเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากแม้แต่การรั่วไหลเล็กน้อยก็สามารถรบกวนกระบวนการระเหยที่ความดันต่ำได้
ความต้องการพลังงานและระบบควบคุม
มีตัวควบคุมที่ใช้ Arduino คอยตรวจสอบอุณหภูมิและความดันของระบบ ปรับความเร็วของปั๊มและเปิดใช้งานสัญญาณเตือนความปลอดภัย ระบบยังต้องการไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนปั๊มหมุนเวียนและพัดลมทำความเย็น โดยเฉพาะปั๊มใช้พลังงานประมาณ 30–50 วัตต์ ซึ่งหมายความว่าตู้เย็นนี้ไม่ใช่ระบบที่ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กหรือแบตเตอรี่สามารถเพียงพอในการตอบสนองความต้องการพลังงานที่พอเหมาะ ในขณะที่เปลวไฟให้ความร้อนส่วนใหญ่
ผลการทดสอบเบื้องต้นแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่ดี แต่ข้อมูลอุณหภูมิยังต้องการข้อมูลพื้นฐานเพื่อการตีความ ตามรายงานของ Hackaday ระบบนี้สามารถทำความเย็นได้ประมาณ 5°C (41°F) เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมใกล้เคียง 16°C (61°F) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลการทำความเย็น อย่างไรก็ตาม ยังไม่ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของต้นแบบในสภาพที่ร้อนขึ้น ว่าสามารถรักษาอาหารให้เย็นได้มากน้อยเพียงใด หรือสามารถรักษาอุณหภูมิที่ปลอดภัยได้อย่างเสถียรหรือไม่ เทคโนโลยีนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ ผู้คนได้ใช้ตู้เย็นแบบดูดซับในสภาพแวดล้อมที่เครื่องอัดอากาศไฟฟ้าไม่สามารถใช้งานได้มานานแล้ว
โครงการของ Greenhill Forge สำรวจการใช้วัสดุที่มีอยู่และแหล่งความร้อนเช่นฟืนในการทำ DIY ด้วยการพัฒนาต่อไป ระบบที่คล้ายกันอาจมีบทบาทในโรงงานห่างไกล กระท่อม หรือสถานที่อื่น ๆ ที่การจัดหาเชื้อเพลิงทำได้ง่ายกว่าการใช้ไฟฟ้า
รายการ สเปค ความต้องการพลังงาน 30–50 วัตต์ ผลการทำความเย็น 5°C (41°F)
การใช้งานและความท้าทายที่อาจเกิดขึ้นของระบบทำความเย็น DIY
นวัตกรรมของระบบทำความเย็น DIY นี้อยู่ที่การใช้เปลวไฟและน้ำเกลือแทนการใช้ไฟฟ้าดั้งเดิม ซึ่งให้ทางเลือกในการทำความเย็นที่สามารถใช้งานได้ในพื้นที่ที่มีไฟฟ้าขาดแคลน แม้ว่าเทคโนโลยีการทำความเย็นแบบดูดซับจะมีประวัติยาวนาน แต่ก็ยังมีศักยภาพในการใช้งานในปัจจุบัน โดยเฉพาะในพื้นที่ห่างไกล แม้ว่าผลการทดสอบเบื้องต้นจะแสดงให้เห็นถึงผลการทำความเย็นที่ดี แต่ความเสถียรของระบบและประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันยังต้องการการตรวจสอบเพิ่มเติม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานจริง