Охлаждение проточной воды: пельтье или переделка кондея?

[Diver52]

В чем суть: хочу в летний период закаляться и обливаться холодной водой с температурой +3...+5 градусов. Зимой с этим никаких проблем нет - холодная вода и так +5...+7 градусов. Но летом получается в районе +15 градусов. Как кратковременно (в течение 3-5 мин) охладить проточную воду на 10 градусов? Планирую либо использовать Пельтье суммарной мощностью хотя бы 1,5 кВт (меньше думаю не прокатит) с огромными радиаторами и с более мелким проточным радиатором с вырезкой доп. лабиринта, чтобы вода дольше охлаждалась. Либо купить старый оконный кондей и охлаждающий радиатор поместить в какой-нибудь проточный бак. Понимаю, что второй способ намного эффективнее. Но КПД меня мало волнует. Главное - это максимальная надежность, простота и долговечность. Все же с кондеями я не особо дружусь. А сделать все это из Пельтье и радиаторов не составит труда. Выслушаю любые советы.
P.S. Скважина это не вариант - я живу в городе.

[arkhnchul]

пельтье не прокатит. Параметры там сильно зависят от разницы температур холодной и горячей стороны. Сколько вы там летом сможете на горячей стороне обеспечить?)

охлаждать проточную воду вообще такая себе идея, теплоемкость большая и теплопередача слабенькая. Накопительный бак с перемешиванием надо, естественная циркуляция фигово работает. Где нужно именно проточное охлаждение, все равно используется накопительная система с одной стороны: есть бак с холодной водой, охлаждаемый фреоновым чиллером, эта вода гонится через контур пластинчатого (или длинного - метров 15-20 - противоточного рубашечного) теплообменника, по другому контуру которого качается охлаждаемая жидкость.

[Diver52]

По Пельтье. На горячей стороне смогу обеспечить 50-60 градусов с учетом огромного радиатора и мощного вентилятора (на шум мне наплевать). Понятно, что на самом пельтье будет под 70 градусов на горячей стороне.
По поводу резервуара есть конечно идея поставить над душевой кабиной бак литров на 20-30. Но это объем ни о чем - толком даже облиться не хватит. Лучше сделать проточную систему, пускай даже с огромным змеевиком и с малым напором воды.
Если смотреть в сторону фреоновых чиллеров, то они дорогие заразы и слишком мощные. Такой мощности будет слишком с избытком. Понятно, что в промышленных масштабах это норм. Но в домашне-любительских явно перебор.

[arkhnchul]

Diver52 писал(а):

Понятно, что на самом пельтье будет под 70 градусов на горячей стороне.

ненене, это слишком дофига.

вот из даташита на действительно хороший элемент

70 градусов, значит? Для температуры холодной стороны 5 градусов имеем dT 65 градусов. В лучшем случае, имея ток через элемент 13 ампер, мы сможем перекачать им с холодной на горячую сторону аж целых 25 ватт тепла. Напряжение при этом нужно около 30В.

итак, нужно сжечь 390 ватт энергии, чтобы перенести 25 ватт тепла (при этом рассеивать на радиаторе горячей стороны 415 ватт). Имея в распоряжении полтора киловатта, можем перекачивать 96 ватт.

с учетом теплоемкости воды, на охлаждение одного литра с 15 до 5 градусов нам надо 41910 джоулей. В секунду мы можем отвести 96 джоулей; ими мы можем охладить 0.00229 литра. В минуту - 0.1374.

Полтора киловатта энергии. Полстакана в минуту. Нравится?)

надо хоть имеющейся (15 градусов) водой охлаждать горячую сторону.

[Hand-Maker]

Ну действительно, само собой просится одной стороной охлаждать, попутно подогревая воду для иных нужд. Например, пока закаляешься, жена моет посуду...

[As]

Пробурите артезианскую скважину - получите много чистой воды с температурой, близкой к требуемой. Это будет значительно дешевле холодильника с мощностью в несколько киловатт, требуемого для Вашей идеи!

Добавлено after 2 minutes 43 seconds:
Ещё вариант - стащить из какого-нибудь "офиса" обыкновенный "кулер" для воды, только он охлаждает не слишком быстро - придётся копить холодную воду несколько часов...

[Ivanoff-iv]

не понятно, почему ТС настаивает на проточном?
ИМХО тут он совершенно не подходит - либо производительность мала, либо размер с небольшой сарай... а в баке за ночь хоть 100л наморозить можно, а потом разом на себя плюхнуть.

[Brigadir]

As писал(а):

Пробурите артезианскую скважину -

Ну как ляпнет...Он же в городе живет....
Самое практичное: сел в машину и в деревню (любую). Едешь с подарками или с деньгами: Бабуль, а можно с Вашего колодца ведро водицы? Можно, сынок, конечно... И вот так: повадился к ней ездить, привозя колбаски или чего нибудь к чаю. Не откажет, даже рада будет!
И НЕ ЗАНИМАЙТЕСЬ ХЕРНЕЮ!
Пельтье, холодильники....глупость!
Да и напомню: от резкой смены температуры может и здоровье поплохеть!

[As]

Brigadir писал(а):

...Он же в городе живет...

Ну да, мы почти соседи (по московским меркам...) У нас вода артезианская, так даже в самую летнюю жару холодная, аж зубы ломит...

[arkhnchul]

As писал(а):

стащить из какого-нибудь "офиса" обыкновенный "кулер" для воды, только он охлаждает не слишком быстро - придётся копить холодную воду несколько часов...

там стоит тот же пельтье с теми же проблемами. После второго стакана радиатор горячей стороны нагревается настолько, что элемент ничего уже не охлаждает. Не получится накопить

[As]

Почему Пельтье? Обычный компрессорный холодильник, только мощность небольшая...

[SSkot]

Небольшой промышленный морозильный шкаф, чтоб охладить литров 20 воды. бу как вариант. если сможете разместить в вашей квартире.
о проточном охлаждении выше написали, правда если у вас есть доступ к жидкому азоту...

думаю стоит поискать естественные источники захлажденной воды.
у нас такой источник - озеро голубое +4 круглый год, думаю оно не одно такое.

дачный участок со скважиной, бурение на воду 2-2,5 т.р/м, итого 200-250 т.р. на 100 метров, насос, кольца, работа - 100 тыр.
сильно дешевле чиллероной установки.
а если привлечь других любителей самозаморозки, то и бизнес мутануть можно.

[arkhnchul]

As писал(а):

Почему Пельтье? Обычный компрессорный холодильник, только мощность небольшая...

мы ж про обыкновенные офисные кулеры под стандартные 19л бутыли? В таких компрессоры разве что в совсем ископаемых стояли. Сейчас они на пельтье поголовно.

[As]

У Пельтье КПД значительно меньше, чем у компрессорного холодильника - жрать будет много, а холода даст чуть! Но, чтобы сделать самодельный теплообменник для компрессорного холодильника - нужен специальный инструмент и кой-какие знания, с пельтье проще... В "МЯЯЯУ" есть фотографии установки, реально работающей, на основе компрессора, выдающей около 10 киловатт тепловой мощности, холода будет чуть поменьше - но оценить масштаб конструкции по фотографиям из темы можно...

[arkhnchul]

As писал(а):

У Пельтье КПД значительно меньше, чем у компрессорного холодильника - жрать будет много, а холода даст чуть!

это какбе не новость)

As писал(а):

чтобы сделать самодельный теплообменник для компрессорного холодильника - нужен специальный инструмент и кой-какие знания, с пельтье проще

если достать готовый холодильник - скажем, пивной чиллер или китайский набор - то спецзнаний особо не требуется. Самая большая проблема всей затеи ТС-а в том, что он хочет проточный охладитель, а не накопительный

[As]

Вот же тема про проточный охладитель воды киловатт на 8! https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=17&t=126027

[es131245]

Энергоемкость воды одна из самых высоких из всего что мы встречаем в повседневности 4200Дж*1кг*1К
Если посчитать КПД холодильника то станет очень грустно.

Если всегда хотите иметь холодной воды - ставите графин в холодильник (или лед в морозилку).
Если не хотите ставить графин - водяной компрессор+объемом+датчик уровня воды+пол полки в холодильнике.

Однако может КПД и будет выше если попробовать охлаждать адиабатически. Это уже на форум механики

[Serj66610]

Я-бы так сразу не сбрасывал элементы пельтье со счета....КПД у них действительно низкий....но это только в том случае,если разница между температурами горячей и холодной стороны-весьма значительна(например 20-30-40 градусов)....но что,если эту разницу свести в 8-10 град. ....что тогда с КПД?

Можно на пельтье "замутить" простой проточный холодильник....берется медная трубка с холодильников(два одинаковых куска) и квадратики медных пластинок по размерам чуть больше элементов пельтье....далее трубка изгибается "змейкой" и одна и вторая так,что-бы обе они были абсолютно идентичны по геометрии....датем между этими двумя трубками вкладываются сами элементы пельтье с медными квадратиками,"бутерброд" фиксируется(медные квадратики через шпильки(с теплоизолирующими шайбами(например фторопласт)_) сжимают элемент пельтье.....и трубки припаиваются к медным пластинкам(естественно,без элемента бельтье,дабы не расплавить)...это-самая сложная часть работы....зафиксировать во время пайки пластинки....можно на момент пайки просто вырезать из фанеры квадратики...а после спайки-разболтить все соединения и поставить сами элементы пельтье через термопасту.

Далее принцип крайне прост.....в одну трубку подается холодная вода предназначенная для охлаждения и со второго конца уходит на лейку "дождика"...во вторую трубку-подается холодная вода с большей скоростью протока для охлаждения горячей стороны элементов....но по принципу противотока....вот и все!

регулируя скорость протока холодной воды для охлаждения пельтье-можно форсировать температуру охлаждаемой воды.

расход по электричеству-будет минимальный(для пельтье)....вся "приблуда"-легко уместится за панелью душевой кабинки....в изготовлении-ничего сложного.

Единственный недостаток-это повышенный расход холодной воды....но ее можно например спускать в ванную(если она имеется) и затем уже "подогретую" разводить горячей водой до нужной температуры(37-39 град) для принятия ванны другими членами семьи....в этом случае-экономия явно на лицо....а для охлаждения 50л воды(этого количества-вполне хватит для "обдаться") думаю объема охлаждающей воды в 150л-вполне должно хватить.

Охлаждение воздухом-не эффективно.....слишком мал теплосьем.......а вот водичкой...самое то!


Я почему так говорю.....просто пробовал по подобной схеме делать морозилку..."опускал" элемент пельтье на поверхность холодной воды(в чашке) "горячей" стороной....подавал всего 25% от полной мощности на элемент и холодная поверхность тут-же "примораживала" мокрый палец.....температура холодной воды-12 градусов была.


Думаю предложенная реализация-имеет право на жизнь.....раз автор не хочет возится с кондиционерами.

[Дмитрий М]

Целая страница пустых теорий..... ТС стоит поступить как технарю (ну раз он уж зашёл на техфорум).... Я поступил бы так. Залезаем в ванну и обливаемся водой сколько нужна для эффекта ожидаемого (по времени). Вычёрпываем воду и узнаем сколько литров нам надо. Перед вычёрпыванием в воду термометр и узнаем сколько Т входной воды. Потом берем учебник физики (8 клаас школы) и по формуле Т1 Т2 и С V узнаем количество лишнего тепла. Далее каталог теплообменников, элементов Пельте и фреоновых охладителей подскажет сколько надо и чего. С учётом кпд. Кстати фреоновый охладитель для воды особый, просто кондей не подойдет, теплоемкость среды разная.
ЗЫ. Проточный нагреватель при несравнимо большем КПД (как нагревателя так и теплообменника) требует 5-7 квт....

[ПростоНуб]

По мне так проще заправлять баллон с углекислотой, делать из нее сухой лед, а им уже охлаждать проточную воду.