Кондиционер своими руками – как сделать мини-кондиционер

Может ли самодельный охладитель воздуха стать альтернативой современным сплит-системам? Ведь холодильные машины, создающие комфортный микроклимат в доме, стоят вместе с монтажом немалых денег и по цене доступны далеко не всем. Поэтому домашние мастера – умельцы пытаются решить проблему дешево и сердито, придумывая всякие охлаждающие установки. Наша цель – рассмотреть все варианты конструкций, выбрать самые жизнеспособные и рассказать, как сделать работающий кондиционер своими руками для вашего дома или автомобиля. А чтобы оценить сложность задачи, предлагаем сначала разобрать…

Принцип работы бытовой сплит-системы

Кондиционер – сложный бытовой прибор, действующий по принципу переноса тепла из одного места в другое: летом – из квартиры на улицу, зимой – из окружающей среды в дом. Для перемещения теплоты применяется интересное вещество – фреон, способный кипеть и превращаться в газ при отрицательной температуре.

Для справки. Фреон, циркулирующий в контурах холодильных машин, зовется хладагентом или рабочим телом. Ключевой момент – его испарение и конденсация, во время которой тепловая энергия соответственно поглощается и выделяется в больших количествах.

Традиционные агрегаты состоят из 2 блоков — наружного и внутреннего
Домашняя сплит-система работает по циклическому алгоритму:

Сначала хладагент в жидком состоянии попадает в теплообменник внутреннего модуля кондиционера (испаритель), обдуваемый центробежным вентилятором. Тут и происходит испарение фреона, за счет чего поток комнатного воздуха резко охлаждается.
Дальше газ по медной трубке поступает в компрессор, поднимающий его давление до определенного значения. Задача – заставить рабочее тело сконденсироваться на улице, где температура воздуха еще выше, чем в помещении.
После компрессора газообразный фреон проходит через радиатор внешнего блока (конденсатор). Большой осевой вентилятор гонит поток воздуха сквозь его ребра, и хладагент снова переходит в жидкую фазу, отдавая комнатное тепло наружу.
На последнем этапе давление жидкого рабочего тела снижается за счет прохождения через расширительный (дроссельный) клапан. Теперь фреон снова готов к поглощению теплоты и движется во внутренний блок, цикл повторяется заново.

Схема работы заводского кондиционера

Примечание. В процессе работы на обоих теплообменниках выступает много конденсата и его нужно отводить на улицу или в канализацию. Чтобы сплит-система переключилась на обогрев дома, фреон запускается в обратном направлении, а радиаторы функционально меняются местами.

За поддержание температуры воздушной среды помещения и давления хладагента в системе отвечает электронный блок управления (ЭБУ), получающий сигналы от различных датчиков. По такому же принципу функционирует и автомобильный кондиционер, испаритель встраивается в систему вентиляции салона, а конденсатор устанавливается возле штатного радиатора системы охлаждения.

Теперь вы понимаете, что самому сделать кондиционер испарительного типа в домашних условиях – это не так просто, как может показаться. А для автомобиля это реализуется еще сложнее, тут нужно быть мастером — холодильщиком. В качестве примера предлагаем просмотреть видео, где такой специалист установил в свою машину ВАЗ 2104 бытовую сплит-систему:

Дальше давайте разберем придуманные умельцами конструкции кондиционеров и выделим наиболее работоспособные устройства, которые можно рекомендовать к изготовлению.

Вентилятор + пластиковая тара. Вариант 2

кулер;
пластмассовая тара (три двухлитровые и три поллитровые);
поролоновая лента.

Изготовление:

У двухлитровых емкостей нужно отрезать дно, просверлить внутри отверстия. В одном случае – снизу, в другом – сбоку.
Поролоновой лентой обмотать кулер (для фиксации, поглощения вибраций).
Разместить механизм между отрезанными частями так, чтобы внизу было дно бутылки с боковыми отверстиями.
У двух крышек от емкостей удалить дно.
Внутри двух поллитровых сбоку сделать отверстия, по диаметру равных горлышку.
Горлышко большой емкости вставить внутрь бокового отверстия маленькой, зафиксировать его внутри обрезанной крышкой (можно с помощью длинного ножа или другого инструмента).
Вторую, маленькую, зафиксировать с первой аналогичным способом. Теперь маленькие бутылки могут вращаться перпендикулярно своим основаниям.
К пластиковому коробу с кулером прикрепить третью поллитровую емкость со льдом.
Сверху накрыть все это двухлитровой бутылкой с двумя закрепленными маленькими.

Импровизированный самодельный кондиционер из пластмассовых бутылок готов к использованию. Воздушный поток регулируется вращением поллитровых емкостей по двум направлениям. Будет полезен маленькому помещению, при индивидуальном использовании.

Ремонт бытовых кондиционеров. Можно ли избежать? >>>

Простой самодельный кондиционер

Принцип действия подобных охладителей заключается в продувании комнатного воздуха сквозь предметы с отрицательной температурой. В этом качестве обычно выступает лед или аккумуляторы холода, предназначенные для специальных сумок, применяющихся для летней перевозки продуктов.

Источники холода помещают внутрь закрытого ящика, а в его стенку встраивают осевой вентилятор. С другой стороны делается отверстие для выхода охлажденного потока. Чего только не используют для изготовления корпуса:

старый автомобильный холодильник с утепленными стенками;
вместительные пластиковые бутылки, рассчитанные на 5 л воды и больше;
ящики из картона или пластмассы с крышками;
канистры из полимерных материалов.

Так выглядит простейшая конструкция охладителя

Примечание. Подача воздуха обеспечивается любым малогабаритным вентилятором, например, кулером от компьютера.

Этот мини-кондиционер также годится для охлаждения салона автомобиля, нужно только правильно подключить воздушный нагнетатель к бортовой электросети и заранее запастись нужным количеством льда.

Преимущества и недостатки конструкции

Примечательно, что подобные устройства действительно гонят в помещение холодный воздушный поток. Вдобавок простые кондиционеры реально делаются из подручных материалов, чья цена стремится к нулю. Максимум, на что придется потратиться – это осевой вентилятор, если он не найдется в домашнем хозяйстве.

Установка и подключение аппарата в машине

К сожалению, недостатки перечеркивают все достоинства охладителя:

Сколько ни накладывай льда в камеру, при жаре его надолго не хватит, поэтому надо постоянно замораживать новую воду.
Пока вы охлаждаете одну комнату, соседняя нагревается холодильником, где готовится лед. Плюс возрастает расход электроэнергии.
Длительность работы агрегата в автомобиле зависит от запаса льда, взятого с собой.
Воздух, проходящий через лед, частично увлажняется. Спустя какое-то время наступит перенасыщение комнаты влагой, отчего вы почувствуете себя еще хуже, чем от воздействия жары.

Совет. Переувлажнения можно избежать, если вместо льда применять аккумуляторы холода, которые не тают и не превращаются в воду. А для контроля и поддержания оптимального уровня влаги существуют другие бытовые приборы.

Вывод. Вышеописанные кондиционеры, изготовленные своими руками, можно признать работоспособными. Они могут вас выручить в безвыходном положении, но эксплуатация охладителя – дело довольно хлопотное.

Разновидности аккумуляторов холода

На сколько хватит льда в камере

Чтобы ответить на этот вопрос, посчитаем, какое количество холода выделит 1 кг льда при нагреве от температуры заморозки —6 °С до +20 °С. Для этого воспользуемся формулой расчета теплоты в зависимости от теплоемкости.

Нужно выполнить 4 действия:

Считаем отдачу холода при таянии льда: Q = 1 кг х 2.06 кДж/кг °С х (0 °С — 6 °С) = —12.36 кДж.
Находим справочное значение энергии, выделяющейся при плавлении льда – 335 кДж.
Рассчитываем, сколько холода передаст вода при нагреве: Q = 1 кг х 4.187 кДж/кг °С х (0 °С — 20 °С) = —83.74 кДж.
Складываем результаты и получаем —431.1 кДж или 119.75 Вт.

Примечание. Результаты расчетов холода в физике тоже получаются со знаком «минус», это закономерно.

Даже если вы заморозите лед до температуры минус 15 °С, то вряд ли получите больше 150 Вт холода с 1 кг. Это значит, что для интенсивного охлаждения комнатки 3 х 3 м при жаре свыше 30 градусов придется добавлять в самодельный кондиционер по 1 кг льда каждые 20—30 минут и столько же замораживать. На практике расход выйдет меньшим, если вы удовлетворитесь сносной температурой воздуха – 25—28 °С.

Как собрать охладитель воздуха

Мини-кондиционер для дома или автомобиля изготавливается так:

В боковой стенке емкости прорежьте отверстие, равное по размеру рабочему сечению вентилятора.
Прикрутите кулер саморезами либо посадите на маленькие болтики.
Для выхода охлажденного потока сделайте второе отверстие. Другой вариант – насадить на горловину бутылки или канистры гофрированную пластиковую трубку. Аппарат готов.

Совет. С точки зрения эксплуатации лучше применить ящик со съемной крышкой, поскольку в него удобнее загружать лед или холодоаккумуляторы.

Остается поставить и подключить импровизированный автокондиционер. Провода от кулера можно подвести к разъему прикуривателя, в цепи которого стоит мощный предохранитель. Процесс изготовления и подключения подробно показан на видео:

Упрощённые конструкции для дома

Одна из таких конструкций — водный теплообменник, совмещённый с обычным напольным вентилятором. Чтобы изготовить такой примитивный охладитель, необходимо взять медную трубку и свернуть её в спираль, прикрепив к защитной решётке вентилятора. Для монтажа можно использовать пластиковые хомутики, применяемые для крепления проводки в автомобилях. Концы трубки присоединяются к водопроводу, а вентилятор включается в сеть.

Трубка из меди крепится прямо к решётке вентилятора

Примечание. Описанная конструкция малоэффективна, поскольку водопроводная вода недостаточно холодная, а полезная площадь медного теплообменника слишком мала. Воздушный поток от крыльчатки слегка охладится и не более того.

Кондиционер из бутылок ставится в оконный проём

Оригинальная конструкция придумана в одной из стран Африки, где традиционно стоит жара и вдобавок отсутствует подача электроэнергии. Устройство работает на основании закона физики, гласящего, что температура газа, проходящего сквозь внезапное сужение и расширение, падает на несколько градусов (до 5 °С). В качестве такого сужения выступает горловина той же пластиковой бутылки, а чтобы получить больше охлаждённого воздуха, нужно использовать десяток этих горловин.

Для изготовления нужно просверлить фанеру и обрезать бутылки

Энергонезависимый кондиционер делается так:

Вырежьте кусок фанеры либо ДВП размером с открываемый оконный проём. Проверьте, сколько бутылок на него можно поставить вплотную друг к другу.
Отрежьте на всех бутылках горловины и скрутите пробки. Потом разместите их на листе фанеры и карандашом отметьте центры отверстий.
Проделайте отверстия коронным сверлом, чей диаметр совпадает с горловиной. Вставьте в них отрезанные бутылки.
Прикрепите фанеру снаружи оконного проёма, чтобы бутылки торчали на улицу.

Сборка проста — бутылки вставляются в отверстия

Устройство подойдёт для дачного домика, где другие варианты применить невозможно из-за отсутствия нужного количества воды или перебоев с электричеством.

Водяная охлаждающая установка

Идея проста и одновременно эффективна: через теплообменник с вентилятором, расположенный внутри помещения, прокачивается холодная вода. Поскольку ее температура лежит в пределах 5—10 °С, то воздушный поток охлаждается и в комнате становится прохладнее. Источником воды служит колодец либо скважина, а теплообменником выступает радиатор от машины или старого кондиционера.

Важное замечание. В отличие от других самодельных агрегатов, водяная установка действует по принципу калорифера и может не только охлаждать воздух в доме, но и нагревать его. Все зависит от температуры воды, подаваемой внутрь радиатора.

Оригинальная идея — вставить радиатор с вентилятором в корпус от старого телевизора
Проточная система охлаждения состоит из 3 элементов:

собственно теплообменник;
погружной или скважинный насос;
утепленные трубопроводы подачи и сброса воды.

Изготовление водяного кондиционера

Порядок сборки охладителя следующий:

Поставьте и закрепите в удобном месте помещения автомобильный радиатор.
Проложите к нему подающую и обратную магистраль. Для соединения с патрубками элемента используйте переходники и хомуты.
Смонтируйте насос в колодце или скважине и подключите к нему трубопровод подачи хладоносителя к теплообменнику.
Участок подающей трубы утеплите, чтобы вода не нагревалась раньше времени. Обратную магистраль изолировать не обязательно.

Для охладителя можно приспособить радиатор автомобильной печки
Чтобы сделать водяной кондиционер и успешно его запустить, нужно решить 2 задачи: куда девать воду и как регулировать скорость ее подачи, ведь производительность насоса обычно превышает потребность. Проблему сброса воды предлагаем решить такими способами:

собирать в накопительную емкость, откуда происходит полив огорода;
перебрасывать в другую скважину, как это делает тепловой насос типа «вода-вода»;
организовать замкнутый контур циркуляции со вторым теплообменником, погруженным на дно колодца.

Оборот воды можно организовать по схеме теплового насоса

Для справки. Культурные растения не рекомендуется поливать холодной водой. Поэтому вы убьете двух зайцев, если колодезную воду сначала нагреете в радиаторе – охладителе воздуха.

Чтобы снизить производительность насоса, нужно управлять оборотами двигателя, что невозможно без частотного преобразователя (иначе – инвертора), что влетит вам в копеечку. Всякие автотрансформаторы и другие придумки не годятся – так вы просто «положите» электромотор насосного агрегата. Без покупки дорогого оборудования вопрос решается так:

для колодца глубиной до 10 м можно использовать циркуляционный насос для отопления соответствующей мощности;
ограничить поступление воды к радиатору можно с помощью перепускного клапана, сбрасывающего ее часть обратно в скважину. Пример работы водяного кондиционера показан в очередном видео:

Плюсы и минусы проточной системы

Коротко о позитивных моментах:

кондиционер способен как нагревать, так и охлаждать помещение;
конструкция проста по сравнению с заводской сплит-системой;
даже если придется купить насос и трубы, затраты на изготовление будут невысокими.

Часть негативных моментов и способов их устранения мы уже перечислили – трудности с регулированием подачи и проблема сброса воды. Есть и другой недостаток: систему нереально использовать в квартире (нет источника холодной воды) либо в автомобиле по понятным причинам.

Для справки. Простейший вариант охладителя все же можно приспособить в квартире. Он представляет собой бытовой вентилятор, на чьей решетке закреплен змеевик из медной трубки, по которому течет вода. Вопрос лишь в том, где взять настолько холодную воду и сколько платить за нее по счетчику, если брать из водопроводного крана.

Вывод. Самодельный кондиционер – калорифер на воде – конструкция вполне жизнеспособная. При желании можно смастерить приличный охладитель для частного дома при условии, что на участке есть скважина с грунтовыми водами приемлемой температуры.

Необходимые материалы и инструменты

В качестве простейшего кондиционера, который под силу собрать любому автомобиля, рассмотрим охладитель из отечественного радиатора отопления (подойдет стандартный радиатор для печки). Для сбора полностью функционирующего кондиционера понадобятся следующие материалы:

контейнер из-под старой термосумки или холодильника;
радиатор печки от классических моделей ВАЗ;
т.н. «трюмная» помпа для прокачки;
стяжки и другие элементы крепления всех магистралей кондиционера;
компьютерные кулеры охлаждения;
провод со штекером USB для подключения собранного охладителя к прикуривателю.

Для сбора всех материалов и приспособлений в единое целое подойдет стандартный набор инструментов из плоскогубцев, ключей, ножниц, изоленты и маркера. Такого скромного набора инструментов будет вполне достаточно для сборки работающего кондиционера. Далее рассмотрим поэтапный процесс сборки охладителя салона.

Можно ли сделать кондиционер из старого холодильника

Абсолютно утопическая идея. Все материалы, опубликованные в русскоязычном интернете, описывают один и тот же видеоролик, где человек пытается из двух холодильников соорудить морозильную камеру для грибов. Причем результат этого действа неизвестен, потому что видеоматериал неполный. Давайте представим, как это должно выглядеть:

Из холодильника аккуратно вырезаются оба теплообменника без отключения от компрессора, иначе фреон улетучится и вам придется платить за заправку.
Компрессор с конденсатором выносится за пределы помещения, а испаритель (бывшая морозилка) устанавливается в комнате. К ней нужно приладить вентилятор для обдува.
Штатный датчик и блок управления, настроенный на температуру отключения компрессора минус 3—6 °С, придется выбросить и заменить другими элементами, подключив агрегаты через реле. Иначе компрессор никогда не остановится и сломается через 100—200 часов непрерывной работы.

Организация охлаждения комнаты с помощью двух холодильников, встроенных в стену. Результаты работы неизвестны.
Давайте отбросим все технические тонкости (не такой режим работы, другая марка фреона и так далее) и представим, что вам удалось собрать эту схему. Максимальная холодильная мощность подобных агрегатов составляет не более 400 Вт или 0.4 кВт. Грубый расчет показывает, что этого хватит для комнаты площадью 4 м². Это в теории, а на практике выйдет еще меньше.

Вывод. Если вы относитесь к благородному племени энтузиастов и экспериментаторов, то можете попытаться сделать из холодильника кондиционер. Но труда вы затратите гораздо больше, чем получите холода.

Использование картонной коробки

Основу этой охлаждающей системы составляют обычный вентилятор и лед. При этом все используемые в процессе монтажа можно легки привести в первоначальное положение без каких-либо повреждений.

В процессе изготовления домашней сплит-системы понадобятся следующие детали:

Коробка из плотного картона. Ее габариты должны свободно вмещать большую кастрюлю;
Алюминиевая кастрюля;
Вентилятор настольный;
Скотч;
Игла и плотные нитки;
Острый нож;
Линейка;
Простой карандаш;
Кусочки льда.

На первом этапе из подготовленной коробки сооружают конструкцию, которая будет соответствовать размерам кастрюли. Для этого следует раскроить коробку ножом, вырезать ее дно и крышку (они должны быть равны диаметру кастрюли);
Короб можно заново собирать, для этого его собирают по раскроенным местам и в несколько слоев обрабатывают клеем;
Из оставшейся части картона нужно вырезать квадратную крышку короба;
В ее центре следует разметить окружность, ее диаметр должен быть на 3 см больше размаха крыльчатки от настольного вентилятора;
Вырезанный круг нужно отложить, в остальной частью листа потребуется накрыть подготовленную конструкцию;
Весь короб нужно тщательно проклеить скотчем или клеем, чтобы конструкция не разрушилась в процессе работы;
Заклеить придется также и небольшие отверстия, если они имелись на боковых стенках коробки (например, для пальцев);
На одной из боковой стороны короба вырезать прямоугольное отверстие длиной в 10 см, а шириной в 4 см. Именно из этого прямоугольника в помещение будет идти прохладный воздух;
Теперь потребуется из остатков картона вырезать две одинаковые полоски, длина их должны быть на 3 мм меньше выреза на коробе, а ширина — больше на 5-6 мм;
Два прямоугольника соединить между собой при помощи большой иглы и жесткий плотных ниток (все углы картонок должны быть соединены нитками, но так, чтобы их можно было разделять на 4 см друг от друга);
Вставить соединенные картонки в боковой вырезанный проем конструкции. Каждый из них должен плотно прилегать к верхней или нижней части вырезанного отверстия;
При помощи той же большой иголки и толстых ниток пришить картонки, находящиеся напротив друг друга, к самой конструкции. При этом нитки стягивать не нужно, закрепляют их узлами;
На пол постелить плотный кусок ткани, поставить на него кастрюлю;
С вентилятора снять переднюю сетку, выложить ее на кастрюлю;
На сетку поставить крупные куски льда. Заморозить его можно в пластиковых стаканчиках среднего размера. Для работы домашнего кондиционера потребуется 5-6 кусочков;
Накрыть ледяную конструкцию подготовленной коробкой;
В вырезанное пространство, которое находится на крышке конструкции вставить вентилятор, чтобы его крыльчатки смотрели в пол (на кастрюлю с сеткой и льдом);
Включить вентилятор в сеть и запустить любой охлаждающий режим на нем.

Эта конструкция может охлаждать жилое помещение до 2-3 часов. После этого лед растает, а кастрюля заполнится водой. Хозяевам потребуется следить за своевременной заменой воды. В противном случае вентилятор может провалиться во внутрь конструкции и попасть в воду. Это приведет к короткому замыканию.

Охлаждение с помощью элементов Пельтье

Применение этих деталей для сборки самодельного кондиционера – вопрос спорный. Все дело в энергопотреблении элементов Пельтье (иначе – термоэлектрические преобразователи), несопоставимого с количеством вырабатываемого холода. Внешне они выглядят как пластины с 2 проводами, при подключении электричества одна поверхность элемента выделяет тепло, а вторая — холод.

Как поступают домашние умельцы и автолюбители – энтузиасты, стремящиеся к комфорту:

Покупают от 4 до 8 элементов Пельтье и монтируют их «горячей» стороной на ребристый радиатор из алюминия.
Устанавливают этот радиатор таким образом, чтобы он охлаждался уличным воздухом.
К «холодной» стороне преобразователей крепят кулер от компьютера, чтобы он подавал комнатный воздух на пластину.

Схема охлаждения воздуха преобразователем Пельтье

Примечание. Для лучшей теплопередачи элемент перед установкой на радиатор покрывают термопастой («горячую» грань).

Элементы Пельтье реально охлаждают воздушный поток, но при этом просто пожирают электричество. Ведь половина энергии расходуется впустую, поскольку преобразуется в тепло и рассеивается в атмосфере. То есть, на каждый затраченный Вт электроэнергии вы получите не больше 0.5 Вт холода, в то время как у сплит-системы это соотношение совсем другое – 1 : 3. Как это работает на практике, вы можете увидеть в очередном видео:

Вентилятор + пластиковая тара. Вариант 1

Наиболее распространенным вариантом сооружения кондиционера из подручных средств является сочетание вентмеханизма и пластиковых бутылок с холодной водой или льдом. Понадобятся:

вентмеханизм;
пластмассовая или другая тара;
лед/охлажденная вода.

Схема действий:

Тара наполняется холодной водой, замораживаются.
Охлажденная, монтируется к вентиляторной решетке либо ставится перед ней. Обязательно нужно оставить зазоры 1-2 см для циркуляции, охлаждения воздухопотока.
Продумать способ сбора конденсата, который обязательно будет появляться.

Воду нужно периодически менять. Можно сделать сразу два комплекта, попеременно их охлаждая.

Насколько выгодно использование теплового насоса?

Теоретически у любого человека есть большой выбор источников энергии. Помимо природного газа, электричества, угля, это еще и ветер, солнце, разница температур земли и воздуха, земли и воды.

На практике выбор ограничен, т.к. все упирается в стоимость оборудования и его обслуживания, а также стабильность работы и сроки окупаемости установок.

Каждый из источников энергии имеет как достоинства, так и серьезные недостатки, ограничивающие его использование.

Установка отопительной системы с теплонасосом – это выгодно с точки зрения удобства эксплуатации. Во время работы оборудования нет шума, посторонних запахов, не требуется установка дымоходов или других вспомогательных конструкций.

Система энергозависима, но для работы теплового насоса нужно минимальное количество электричества.

Теплонасос – хорошая альтернатива привычным отопительным системам. Чтобы сократить начальные расходы на оборудование, можно его собрать своими руками

Сами тепловые установки чрезвычайно экономичны и не требуют особых затрат на обслуживание, но их первоначальная стоимость очень высока.

Далеко не каждый владелец дома или дачи может позволить себе покупку такого дорогого оборудования. Если собрать его самостоятельно и использовать детали от старого холодильника, можно существенно сэкономить.

Тепловые насосы промышленного производства дороги. Считается, что их установка окупается в среднем за 5-7 лет работы, однако этот срок зависит от начальной цены конструкции и может быть гораздо большим

Самодельные установки обходятся буквально в копейки, а их использование позволяет заметно экономить.

Единственный нюанс: производительность самоделок невысока, и они не могут быть полноценной заменой традиционным системам отопления. Поэтому их часто используют как дополнительные или альтернативные варианты отопления.