Холод из ларца

Житель Австралии Том Чалко превратил морозильную камеру Vestfrost в холодильник ларцового типа. Что у него получилось? Потребляя около ста ватт-часов в день и поддерживая температуру 4-7 °C, ларец работает в десять-двадцать раз экономнее, чем типичные домашние холодильники того же объёма.

«Компрессор действует менее двух минут в час. Всё остальное время холодильник абсолютно бесшумен и не потребляет энергии, - рассказывает Том Чалко. - Я плачу за электричество намного меньше, чем владелец любого вертикального холодильника. Поскольку колебания температуры в камере сведены к минимуму, продукты сохраняются великолепно».

Впечатляющие характеристики достигнуты благодаря двум факторам. Во-первых, морозильная камера рассчитана на поддержание низких отрицательных температур (до -25 °C), а потому имеет более эффективную теплоизоляцию, чем типичный холодильник. Во-вторых, что ещё важнее, помогает верхнее расположение дверцы, которая к тому же прижата своим весом. Когда вы открываете обычный холодильник, из его камеры вниз выходит тяжёлый холодный воздух, а сверху в неё заходит лёгкий тёплый. Кроме того, негерметичные уплотнения вертикальной дверцы создают присосы воздуха, отчего постоянно теряется энергия и увеличивается частота разморозки. В случае ларца холодный воздух остаётся внутри камеры, даже если дверца открыта.

Приноровившись к горизонтальной холодильной камере, вы оцените её достоинства. Наиболее часто используемые продукты помещаются в верхние корзины, которые легко доступны и хорошо видны. Корзины сдвигаются в стороны, открывая доступ к нижней части камеры, так что их не приходится вынимать, чтобы достать и другие продукты.

В поисках резервов

Том Чалко неспроста обратил внимание на свой холодильник. Австралиец увлечён идеей построения энергонейтрального дома (который сам вырабатывает необходимую ему энергию) и шаг за шагом движется к своей цели. «Я мечтаю наладить такую жизнь, которая не будет влиять на окружающую среду. В конце концов, джунгли у горы Бест в нашем районе настолько прекрасны и уникальны, что я не хочу уничтожать их загрязнениями», - рассказывает он.

Том Чалко живёт в энергоэффективном модульном индивидуальном доме. Установив двойные стеклопакеты, он смог сократить зимнее энергопотребление своего жилища примерно до 20 Вт на квадратный метр общей площади. «Я не люблю рейтинги энергоэффективности в виде звёздочек, - говорит он. - Считаю, что они скорее вводят в заблуждение, нежели помогают». Для обогрева дома он применил солнечные отражатели, что позволило вдвое сократить расход дров. Однако полностью исключить атмосферные выбросы не удалось. Хотелось вообще отказаться от дровяного отопления, найдя замещающий энергоисточник. Выбор пал на геотермальную энергию, получаемую с помощью теплового насоса. Имеющихся солнечной электростанции и ветрячка для питания теплового насоса не хватало, поэтому изобретатель задумался об экономии электроэнергии и начал искать резервы.

Лучше лёжа

«Сравнивая энергопотребление различных холодильных установок, предлагаемых на рынке, я обратил внимание, что хорошие модели ларцовых морозильников потребляют меньше энергии, чем обычные холодильники того же объёма, охлаждая при этом продукты до гораздо более низких температур, - рассказал Том Чалко. - Конструкторы вертикальных холодильников и морозильников пытаются противодействовать законам природы. А может, им лучше сотрудничать с природой?» Изобретатель всерьёз заинтересовался, насколько энергоэффективным может быть бытовой холодильник в форме ларца. Связавшись с несколькими основными производителями, он выяснил, что таких моделей никто не выпускает. Пришлось взяться за дело самому.

Изобретатель приобрёл для экспериментов морозильную камеру Vestfrost SE255 с хладагентом 600a. Затем, не захотев использовать примитивный встроенный термостат, он купил питаемый от батарей внешний термостат с цифровым индикатором температуры и встроенным фиксирующим реле на 5 А и 240 В. Такое реле потребляет мощность только в момент переключения, а потому аппарат может работать месяцами от двух пальчиковых батарей.

Морозильная камера Тома Чалко, переделанная в холодильник

Компрессор подключался к реле снаружи, а гибкий кабель с терморезистором на конце нужно было провести внутрь морозильной камеры. Изобретатель просунул его через сливное отверстие, используемое при разморозке камеры. Важно было правильно выбрать положение датчика. Если поместить его на дно, в камере будет регулироваться наименьшая температура, если сверху у дверцы - то наибольшая. Изобретатель выбрал для датчика среднее положение.

Вся работа заняла тридцать минут, из которых основное время ушло на извлечение датчика из термостата и его монтаж на конце гибкого кабеля. Термосопротивление было защищено от влаги и механических повреждений трубкой и силиконовым клеем. Том решил поместить блок термостата на стену, чтобы легче было управлять температурой в камере. Лампу накаливания мощностью 15 Вт из камеры удалил, но готов заменить её на светодиодную, если вдруг понадобится заглядывать в холодильник в темноте.

В работе

Испытания проводились с помощью включаемого в розетку счётчика электроэнергии Sparometer. Пустой холодильник обнаружил некоторую инерцию. Когда термостат был настроен на +7 °C, после отключения компрессора на уровне +6,5 °C температура в камере продолжала снижаться и доходила до плюс четырёх. После загрузки ларца продуктами колебания температуры снизились.

Суточное энергопотребление в 100 Вт·ч получено при средней внешней температуре +18 °C и внутренней +5 °C, то есть при их разнице в 13 градусов. Если в жаркий летний день дом прогреется до +31 °C, то разница температур удвоится, а с ней удвоится и энергопотребление. Строго говоря, оно должно увеличиться даже более чем вдвое, поскольку эффективность теплового насоса с ростом разницы температур снижается. Эта закономерность справедлива и по отношению к обычному холодильнику, так что ларец всегда сохраняет своё ошеломительное преимущество. «К счастью, те, кто полагается на солнечные панели, - уточняет Том Чалко, - в жаркие летние дни получат много солнечной энергии для питания холодильника».

Главный недостаток ларцового холодильника - большая площадь, которую ему нужно выделить в доме. Чтобы нивелировать его, можно над холодильником повесить полки или шкафчики для разной утвари.

* * *

Сегодня практически в каждом доме есть вертикальный холодильник, который, оказывается, транжирит больше киловатт-часа энергии в день (свыше 365 кВт·ч в год). В масштабе страны набегают огромные величины. Как показывает опыт Тома Чалко, по-настоящему энергоэффективный холодильник обойдётся не дороже множества энергопосредственных, которыми сегодня забиты салоны бытовой техники. Но почему они до сих пор выпускаются?