Kühlschrank ohne Strom?

DieterB
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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#11

Beitrag von DieterB » Fr 21. Jan 2011, 23:51

frodo hat geschrieben:für die Kühlung eines Erdkellers würde ich die Rohre lieber im Innenraum und nicht in den Wänden verlegen, am besten unter der Decke, denn das Wärmeenergie übertragende Medium innerhalb des Kellers ist die Luft, also kühlt man möglichst Diese.
Danke Frodo, wahrscheinlich hast du recht, und das ist wohl auch die einfachste Loesung. Andererseits koennte ich mir vorstellen, dass die Kaelte in der Lehmerde besser gespeichert wird als in der Luft. Z. B., wir leben in einem Gebaeude aus gestampfter Erde. Die dicken Lehmwaende fungieren als Temperaturbuffer: im Sommer kuehlen sie, im Winter waermen sie. In diesem Fall ist es ganz eindeutig, dass Lehm Kaelte/Waerme besser speichert als Luft.

Dieter

Benutzer 146 gelöscht

Re: Kühlschrank ohne Strom?

#12

Beitrag von Benutzer 146 gelöscht » Sa 22. Jan 2011, 10:18

In diesem Fall ist es ganz eindeutig, dass Lehm Kaelte/Waerme besser speichert als Luft.
völlig richtig, - nur geht es ja zuerst mal darum, eingelagertes Material zu kühlen, und dazu muss eben die Luft als Übertragungsmedium gekühlt werden. Wenn dann die Luft die Wände abgekühlt hat, sinkt natürlich die Temperatur weiter bzw. die Menge der abzuführenden Wärme sinkt.
Wenn Zeit jedoch keine Rolle spielt, kann man auch die Wände direkt kühlen.
Allerdings dürfte beim Öffnen des Erdkellers immer ein gewisser Luftaustausch stattfinden, d.h. es muss immer wieder warme Luft abgekühlt werden, was direkt über einen Wärmetauscher effizienter ist, als über die Wände.
Außerdem ist ein "Aufputz-System" deutlich wartungsfreundlicher ;)

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Leipziger
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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#13

Beitrag von Leipziger » Sa 22. Jan 2011, 11:48

Tolles Thema für mich 3.44 Uhr in der Nacht! :)
Habe den Link ausgegraben http://www.spirit-of-berlin.de/kultiges ... hrank.html

Das ist so interessant das ich das ausprobieren muss. :hhe:

Ich würde vielleicht eine umgestülpte PET Flasche mit Loch im Deckel mit einfügen, die für den nötigen Nachschub an Wasser sorgt. :haha:
Man hat ja noch ander Aufgaben zu erfüllen als SV. :daumen:

Saludos Leipziger :bieni:
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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#14

Beitrag von John Doe » Sa 22. Jan 2011, 14:01

frodo hat geschrieben: der Begriff "Verdampfer" ist bei der Konstruktion unglücklich, da Nichts verdampft. Was hier gebraucht wird ist ein Wärmetauscher Luft/Wasser
*Verdampfen* tut nur deswegen nichts, weil Wasser wie gesagt ein denkbar schlechtes Frigen ist - also einen so hohen Siedepunkt hat das es nicht verdampfen kann. Ein Verdampfer ist immer auch ein Wärmetauscher. Der effizienteste Wärmetauscher überhaupt.
Der Unterschied zwischen Wärmetauscher und Verdampfer liegt NUR im Siedepunkt des Frigens.


Einen Ex-Verdampfer aus einem Kühlgerät würde ich schon deswegen nicht verbauen, weil die Rohrschlaufen auf der Verdampferrückseite nur einen Durchmesser von maximal 4mm haben - und die Einstpritzstelle (des - normalerweise- Iso Butans) auf unter einen mm Verjüngt wird. Sprich - der Wasserdurchsatz wäre dabei viiiiieeeeellll zu gering!

Besser ein 14mm Cu Rohr weich auf eine 2mm Aluplatte löten. Dann stimmt der Durchfluss und die K-werte der Materialien.

Wobei - wenn das Quellwasser sagen wir mal 6°C hat (Iso Butan hat im Verdampfer minus 18°C) - kommt Mensch mit einer statischen Kühlung und den Durchgangs- bzw. Störwerten (Verluste, Türöffnungen, speisen die im Gerät erst runtergekühlt werden müssen etc.pp) nicht auf < so 12°C.

Daher wäre ein kleine Ventilator (Mini PC Lüfter oder artverwandtes) gut um eine dynamische Kühlung (Wärmeübertragung auf den Verdampfer) zu realisieren. Das würde die Effektivität des Bergwasserkühlschrankes deutlichst steigern.


Dieter, klar speichert Lehm die Wärmemengen besser als Luft. Luft ist ein extrem schlechter Wärmeleiter und daher ein äussert gute Isolator.
Weshalb zb. Styropor gut gegen Wärme isoliert.
frodo hat geschrieben: Wenn Zeit jedoch keine Rolle spielt, kann man auch die Wände direkt kühlen.
Besser nicht!

Denn die Luftfeuchte schlägt immer an der Kältesten Stelle nieder.
Kühlt Mensch eine Lehmwand und bringt in den Raum dann Lebensmittel die Feuchtigkeit enthalten ein, schlägt die Feuchte als Kondensat an der Lehmwand aus. Das wird nicht das sein was Dieter will -> feuchte Lehmwände.

Und wie Frodo richtig sagt - Aufputz wird die bessere Lösung sein und dynamische Kühlung (Ventilator welcher die Luft über den Verdampfer leitet) wird auch sehr viel Effizienz bringen!
Sei Du selbst die Veränderung, die Du dir wünscht für diese Welt!

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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#15

Beitrag von Benutzer 146 gelöscht » Sa 22. Jan 2011, 14:22

@ John Doe:
Daher wäre ein kleine Ventilator (Mini PC Lüfter oder artverwandtes) gut um eine dynamische Kühlung (Wärmeübertragung auf den Verdampfer) zu realisieren. Das würde die Effektivität des Bergwasserkühlschrankes deutlichst steigern.
und dynamische Kühlung (Ventilator welcher die Luft über den Verdampfer leitet) wird auch sehr viel Effizienz bringen!
schau mal auf den Titel des Threads: "Kühlschrank ohne Strom?" ;)
Einen Ex-Verdampfer aus einem Kühlgerät würde ich schon deswegen nicht verbauen, weil die Rohrschlaufen auf der Verdampferrückseite nur einen Durchmesser von maximal 4mm haben - und die Einstpritzstelle (des - normalerweise- Iso Butans) auf unter einen mm Verjüngt wird. Sprich - der Wasserdurchsatz wäre dabei viiiiieeeeellll zu gering!
dass der Ex-Verdampfer UNMODIFIZIERT verwendet werden soll, habe ich ja auch nirgends gesagt, also natürlich ohne die "Düse", aber mir erscheinen die 4mm im freien Durchfluss durchaus einen Versuch wert für einen Kühlschrank, denn die größeren Querschnitte bringen nur einen höheren Wasserverbrauch und vermutlich eine nur geringe Verbesserung des Wirkungsgrades.
Überleg´ mal wie "viel" Wärmeenergie bei der realisierbaren WT-Oberfläche und gegebener Temperaturdifferenz in das Wasser übergehen kann, wieviel Wasser pro Zeiteinheit durchfließt, und wie "stark" sich das Wasser bei unterschiedlichen Querschnitten/Volumina dann erwärmt...
Besser ein 14mm Cu Rohr weich auf eine 2mm Aluplatte löten.
Das dürfte den Einen oder Anderen handwerklich überfordern - schon mal Alu gelötet? :) Ist möglich, aber nicht so ganz banal.

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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#16

Beitrag von John Doe » Sa 22. Jan 2011, 14:57

Sicher habe ich den Header gelesen, sonst hätte ich kaum geantwortet ;)

Ein entsprechender Lüfter läge in der Leistung bei ca. 10W - das ist ohne Problem mit einen winzigen Solarmodul realisierbar und mit einem Pufferakku auf 9V Basis auch über nacht machbar.

Dynamische Kühlung würde den Wärmeübertrag idF. drastisch verbessern.
Drastisch heisst minimal verdoppeln.

mir erscheinen die 4mm im freien Durchfluss durchaus einen Versuch wert für einen Kühlschrank
Mir nicht.
Da Wasser ein extrem schlechtes Frigen ist, ist die Kühlleistung idF. so gut wie nur vom Durchsatz abhängig.

V = pi·r²·h
Gehen wir mal von einer 2M Schleife aus, kommst Du auf 25ml Wasser/Volumen im Verdampfer (Du nennst es Tauscher ;))
Damit kühlt er keine einzelne Weintraube von 15 auf 14°C - bei angenommenen 6°C Bergwassertemperatur ;)

Bei 14mm Durchmesser hat der Verdampfer (Tauscher) elf mal mehr Volumen -> bei 300ml (was auch noch wenig ist - bezogen darauf was Wasser für ein schlechtes Frigen ist). Mehr wäre immer besser.

Das dürfte den Einen oder Anderen handwerklich überfordern - schon mal Alu gelötet? Ist möglich, aber nicht so ganz banal.
Ohhhh ja. In der Ausbildung vor fast zwei Jahrzehnten - gefühlt unendlich oft.

Das kann Mensch sich beim Kälteanlagenbauer seiner Wahl für relativ schmales Geld auf vom Azubi machen lassen. Ziemlich sicher.


Gegenfrage - schon mal ein Kühl-/Kälte-/Klimagerät berechnet/entworfen/konstruiert/montiert?


Also wenn der Bergwasserkühlschrank mehr als ein Zeitvertreib zum Basteln werden soll - also das Teil langen Zeit funktionieren soll - lohnen sich die Investitionen in einen vernüpftigen Verdampfer und einen Ventilator mit Solarmodul und Pufferzelle sehr sehr sicher.

Interessant wäre halt mal zu erfahren welche max. Temp. das Bergwasser im Sommer so hat - dann lässt sich das alles noch besser überschlagen.

Und was den Durchsatz/Verbrauch angeht - das Bergwasser geht ja wieder zurück in den Quell/Bach. Daher *Verbraucht* die Konstruktion gar kein Wasser, es GEBRAUCHT das Wasser lediglich. Von daher ist es wurscht wie gross der Durchsatz ist :)
Sei Du selbst die Veränderung, die Du dir wünscht für diese Welt!

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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#17

Beitrag von Benutzer 146 gelöscht » Sa 22. Jan 2011, 16:29

Gegenfrage - schon mal ein Kühl-/Kälte-/Klimagerät berechnet/entworfen/konstruiert/montiert?
Nö, aber die "andere Richtung": solarthermische Anlagen mit "Low-Flow" System.
Da geht`s zwar um andere Temperaturdifferenzen, aber auch um andere Größenordnungen von Energie-Durchsatz, - und es geht um Wasser als Wärmeträger ;) .

Mir ist bewusst, dass die Anlage mit Quellwasser betrieben wird, also keine Verbrauchskosten verursacht, aber das Quellwasser wird sicher nicht nur für diesen einen Zweck irgendwo abgezweigt, mit einem begrenzten Rohrquerschnitt, und je weniger für den Kühlschrank gebraucht wird, um so mehr steht für andere Zwecke zur Verfügung.

Nebenbei: "Frigen" ist die Bezeichnung für ein spezielles FCKW, d.h. Wasser ist kein "schlechtes Frigen", sondern gar kein Frigen, und es ist so ziemlich das beste flüssige Wärmeträgermedium überhaupt (höchste spezifische Wärmekapazität von Flüssigkeiten unter Normaldruck).

In unserem Beispiel eines Kühlschranks mit Quellwasserdurchfluss muss das Wasser nur so viel Wärme abführen, wie über die WT-Oberfläche aus der Luft im Kühlschrank übertragen werden kann.
Da ich von einer natürlichen Konvektion (ohne Ventilator) ausgehe, ist diese Wärmemenge eher gering, denn die Luft im Kühlschrank hat pro m³ gerade mal so viel Masse, wie 1,3L Wasser, und dazu noch eine 4-fach geringere spezifische Wärmekapazität, außerdem ist sie nur wenige Grad wärmer als das Wasser.
Der Wärmetauscher kann nicht kälter werden als das Quellwasser, und das dürfte etwa die Solltemperatur eines Kühlschranks haben.
Fazit: so lange genug Wasser durch den WT fließt um zu verhindern, dass Dieser durch die Konvektion im Kühlschrank um mehr als sagen wir 1° erwärmt wird, genügt die Wassermenge.
Dafür reicht bei reiner Konvektion wahrscheinlich, wenn ein Glas Wasser pro Minute durchläuft (bin jetzt zu faul, das zu rechnen :rot: ).
Ob der Kühlschrank damit nennenswert kühlt (die Gegenstände IN IHM), ist ein anderes Problem, was aber nicht über die Durchflussmenge ALLEIN lösbar ist, sondern nur durch Beschleunigung des Wärmeübergangs Luft/Wasser, was "ohne Strom" wohl nicht so einfach geht. Außerdem ist bei jedem System entscheidend, wie gut es gegen Erwärmung aus der Umgebung isoliert ist

Wenn "ohne Strom" aber die Option "wenig Strom" beinhaltet, dann gilt was John Doe geschrieben hat :daumen:

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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#18

Beitrag von Talbewohner » Sa 22. Jan 2011, 16:44

Danke, danke an euch Beide,
ja nicht wegen meiner Bastelei streiten.
ihr habt mir Beide sehr geholfen, vielleicht ja auch anderen Idee alisten.
Ich werde die komplette Rückfront mit einer Kupferrohrschleife ausstatten.
Das ganze auf eine Aluplatte gelötet.
Sollte ich mit der Kühlleistung nicht zufrieden sein, habe ich kein Problem einen kleinen Lüfter mit Solarpannel zuzuschalten.
Besser als der Verbrauch eines konventionellen Kühlschrank. und die Lebensmittel sollen ja genießbar bleiben.
Ich weiß bisher nur, dass mein Wasser auch im Sommer sehr kalt erschien, habe es nicht gemessen.
Unser Höhler im Berg hat ganzjährig um die 11°C, bietet aber keinen Vergleich zum Wasser, da er nur 25m tief ist und die Tür nie ganz dicht (Fledermäuse) und oft offen ist (Futter holen)

Ich fange einfach mal an.
Gebrauchtes Kupferrohr habe ich schon besorgt, fehlen nur noch 48 Stück 90°Bögen zum fairen Preis.
Oder ich versuche es mal mit Biegen ?

Nochmals Danke

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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#19

Beitrag von roland » So 23. Jan 2011, 12:26

Hi,
kann es sein, das Ihr die Verdungstung komplett aussen vor lasst?
Denn nur mittels Wärmetauscher kommt der Kühlschrank sicher nicht weit runter, das stimmt.
Über die Verdunstung kann aber ein stärkerer Effekt erzielt werden.

Wichtig: Das Tuch muss aussen am Kühlschrank sein! Denn wenn das Wasser im Kühlschrank verdunstet, bleibt die Energie ja drin (die is dann im Wasserdampf).
Ich denke, das das Prinzip funktionieren kann, wie effenktiv es ist, weis ich nicht. Denn Du hast ein Problem: ein gut isolierter Schrank kühlt zwar aussen ab, bleibt aber innen warm (Isolaltion geht ja in beide Richtungen). Ohne Isolation muss ständig gekühlt werden, auch nich gut.
Ideal wäre: ein Wärmetauscher von Kühlschrankinneren zur Aussenseite, Aussen das Wasser verrieseln und das Wasser im Wärmetauscher runterkühlen und das Wasser in den Schrank leiten. Aber auch hier wird ne kleine Pumpe nötig sein. Die kann ja mit den reichlich vorhandenen Wasser angetrieben werden.

Theoretisch machbar - ich bezweifle aber, das der Aufwand gerechtfertigt ist. u.U. ist ein Wasserrad mit Generator und ein sparsamer Kühlschrank eher geeignet - wenn auch nicht so ganz SV ;)

Roland

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Re: Kühlschrank ohne Strom?

#20

Beitrag von John Doe » So 23. Jan 2011, 14:34

frodo hat geschrieben: Nö, aber die "andere Richtung": solarthermische Anlagen mit "Low-Flow" System.
Da geht`s zwar um andere Temperaturdifferenzen, aber auch um andere Größenordnungen von Energie-Durchsatz, - und es geht um Wasser als Wärmeträger ;) .
Frodo - ich will dir nicht zu nahe treten und wie der Talbewohner auch bereits sagte ist es weder notwendig noch sinnvoll sich um das Thema zu streiten, aber ich bezweifle das ich in der Ausbildung zum Kälteanlagenbauer, später auf der Meisterschule, dann im Studium und seit Jahren in meiner Firma mit der ich Kälteanlagen baue, Defizite im Fachwissen habe die Du mir nehmen könntest und müsstest.

frodo hat geschrieben: Mir ist bewusst, dass die Anlage mit Quellwasser betrieben wird, also keine Verbrauchskosten verursacht, aber das Quellwasser wird sicher nicht nur für diesen einen Zweck irgendwo abgezweigt, mit einem begrenzten Rohrquerschnitt, und je weniger für den Kühlschrank gebraucht wird, um so mehr steht für andere Zwecke zur Verfügung.
Frodo - er legt lediglich einen Beipass zum Bergwasserquell. Der Beipass bräuchte bei vernünftiger Berechnung 300 bis 500(inklusive zu- ableitung) ml pro Minute (die auch wieder zurück in den Quell laufen).

Ich kann nicht sehen wo 500ml die Minute die durch einen Beipass laufen *für andere Zwecke nicht mehr zur Verfügung stehen* sollen.
Das geht mir zu sehr ins Haarspalterische und hilft bei der Problemlösung nicht.

Den Rohrquerschnitt kleiner zu machen als rechnerisch notwendig ist aus technischer Sicht schlicht weg falsch, weil es die Funktion behindert.
Nebenbei Frodo - Du glaubst ernsthaft das durch ein 4mm Kapilar Wasser ohne Druck)pumpe) fliesst und obendrein nimmst Du an das ihm das 4mm Kapilar nach wie viel Minuten ungefähr verstopft und dicht ist?
frodo hat geschrieben: Nebenbei: "Frigen" ist die Bezeichnung für ein spezielles FCKW, d.h. Wasser ist kein "schlechtes Frigen", sondern gar kein Frigen, und es ist so ziemlich das beste flüssige Wärmeträgermedium überhaupt (höchste spezifische Wärmekapazität von Flüssigkeiten unter Normaldruck).
Frodo - wie gesagt - es ist unsinnig sich hier drüber zu streiten, aber das ist so grob fahrlässig falsch was DU hier sagst das es mir sehr schwer fällt es so stehen zu lassen.

Jedes Gas welches sich verflüssigen lässt (H2O ist ein Gas welches bei 1pa und 1 bis bei 95°C flüssig ist) ist ein Frigen.
Frigene sind Gase welche dem Transport von Wärmemengen dienen. Helium ist ebenso ein Frigen wie, Co2, O2, H20 usw. usv.
In der Kältetechnik werden jedoch nur Frigene verwendet welche einen möglichst niedrigen Siedepunkt haben - also sich als *Heissgase* eignen, sich leicht per Kompression verflüssigen lassen, ungiftig, Lebensmittelecht und in der verwendeten Menge nicht oder kaum geeignet sind bei Undichtheit ein explosives Luft-/Gasgemisch zu erzeugen.

Das Frigene etwas mit FCKW zu tun hätten ist Laienhaft und schlicht falsch.

Und - entschuldige das ich mich nun auf dein Gebiet wage - die Solarthermischen Anlagen welche ich bisher gesehen habe, werden alle mit verflüssigten Salzen oder mit Ölen betrieben. Seltsam das Solarworld, die ESA, usw. ihre Grossprojekte nicht mit H"O laufen lassen ;)

frodo hat geschrieben: In unserem Beispiel eines Kühlschranks mit Quellwasserdurchfluss .......Fazit: so lange genug Wasser durch den WT fließt um zu verhindern, dass Dieser durch die Konvektion im Kühlschrank um mehr als sagen wir 1° erwärmt wird, genügt die Wassermenge.
Das tut sie bei 4mm Leitungsquerschnitt jedoch BEI WEITEM nicht und ich zähle die Sekunden rücktwärts die es dauert bis das 4mm Kapilar von Schwebteilchen (oder Später durch mineralische Ablagerungen) dichtgesetzt ist.


frodo hat geschrieben: Dafür reicht bei reiner Konvektion wahrscheinlich, wenn ein Glas Wasser pro Minute durchläuft (bin jetzt zu faul, das zu rechnen :rot: ).
Wie gesagt Frodo - ich will mich da nicht streiten, schon weil es dem talbewohner nicht elfen würde - aber bei eine 4mm Kapilar und ohne druckaufbauende Pumpe inkl. Schwebteilchen- und Mineralfilter, läuft a. kaum bis gar kein Wasser durch das Kapilar, setzt sich das Kapilar b. binnen Minuten zu und ist die benötigte Durchflussmenge c. um mindestens Faktor 10 zu gering.
frodo hat geschrieben: Ob der Kühlschrank damit nennenswert kühlt (die Gegenstände IN IHM), ist ein anderes Problem
Sorry Frodo - aber NEIN - das ist nicht *ein anderes Problem, sondern DIE Problemstellung!

Denn was nützt dem Talbewohner ein Bergwasserkühlschrank der nicht funktioniert?
frodo hat geschrieben: Wenn "ohne Strom" aber die Option "wenig Strom" beinhaltet, dann gilt was John Doe geschrieben hat :daumen:
Wie gesagt - ein Lüfter für eine dynamische Kühlung, wäre ohne weiteres über Minisolarmodul und 9V Pufferakku zu betreiben und würde das Projekt wesentlich effizienter und realistischer machen.


Roland - ähm....
...dafür bräuchte er allerdings zumindest eine (wie Du auch schon sagst) elk. oder mechanisch betriebene Pumpe für den Kreislauf und ausserdem wäre das ganze extrem uneffektiv weil Wasser für einen KühlKREISLAUF denkbar ungeignet ist.
Und dann wäre ein kleines Enegieklasse A++ Kühlgerät wieder effektiver.



Talbewohner - hört sich gut an was Du nun vor hast!

Wenn Du Löten kannst, nimmt 90° Bögen und verlöte sie.
CU Rohr um 90° biegen ist ohne Maschine eher schlecht zu machen, die Bögen werden abknicken.
Ansonsten Quetschzange ausleihen, Quetschverbinder und Bögen einquetschen. Sehr einfach. Absolut dicht. Lang haltbar!

Wie gesagt 14mm sollten es sein. Wenn deine Schleife länger als 5m wird (vermute ich mal bei dem was Du schreibst) sollten 10mm ausrichen und du könntest alle Materialien verwenden die im Heizungsbau verwendet werden (leicht beschaffbar, billig, qutschbar(ohne löten).

Und wie gesagt - soll alles kein *Gestreite sein (ät frodo) - sondern nur helfen das der Bergwasserkühlschrank am Ende auf funzt :)
Sei Du selbst die Veränderung, die Du dir wünscht für diese Welt!

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