Перестаньте покупать лёд и перестаньте полагаться на электросеть. Сама идея отказа от привычного использования холодильника кажется шагом назад, словно возвращением в XIX век. Но это не так. На самом деле это ответ на более масштабную проблему. Две миллиарда людей на Земле вообще не имеют доступа к электричеству. Для них предотвращение порчи продуктов — это ежедневная борьба. А как насчёт остальных из нас? Традиционные холодильники потребляют много энергии. Они работают в фоновом режиме, и их потребление энергии быстро растёт.
Есть лучший способ. Вам не нужно жить в «тёмные века», чтобы спасти планету. Достаточно понять, как работает солнце.
Как на самом деле работает солнечная энергия
Сначала давайте разберёмся в терминологии. Фотоэлектрические (PV) технологии лежат в основе солнечных панелей. Вы, вероятно, видели их на крышах домов, палатках и даже на Международной космической станции (МКС). Они повсюду, потому что эффективно работают.
Это простая физика.
1. Солнечный свет попадает на солнечную ячейку.
2. Тепло высвобождает электроны в батарее.
3. Эти свободные электроны создают электрический ток.
Поток энергии прекрасен. Он эффективен. Он может сделать холодильник более экономичным.
SunDanzer: космические технологии для кухни
SunDanzer — один из самых узнаваемых брендов в этой отрасли. Технология лицензирована NASA. Почему? Потому что технологии, лежащие в её основе, были разработаны для Международной космической станции.
Это не игрушка. Используется стандартный механизм охлаждения: компрессор, хладагент. Работает по принципу разницы в источнике питания. Вместо подключения к розетке, SunDanzer подключается к вашей солнечной панели. Солнечная энергия используется в качестве источника питания для системы охлаждения.
Это работает надёжно. На это можно положиться. Это полностью решает проблему зависимости от электросети.
Другой вариант: пассивное охлаждение
Но SunDanzer — не единственный вариант. Существует другой подход, который набирает популярность. Источник энергии, использующий «солнечную энергию» более простым и примитивным способом. Без сложной электроники. Батарея не деградирует.
В следующем разделе объясняется, как SunDanzer на самом деле работает в реальных домашних условиях. Далее мы рассмотрим более простой пассивный вариант, который может оказаться именно тем, что вам нужно.
Зачем заморачиваться с солнечным охлаждением?
Вы можете спросить себя, стоит ли это инвестиций. Ответ зависит от того, где вы живёте. Если вы живёте в районе с частыми отключениями электричества, холодильник на солнечной энергии станет вашей страховкой. Если вы хотите сократить свой углеродный след, действуйте напрямую.
Традиционные холодильники работают 24/7. Они включаются и выключаются, но всегда потребляют энергию. Солнечные установки меняют это уравнение. При использовании генерируется электричество. Нет потерь при передаче. Наши удалённые объекты не используют ископаемое топливо.
«Солнечные панели устанавливаются на здания, дома и палатки для питания зарядных устройств для мобильных телефонов, радиоприёмников и Международной космической станции».
Контактная информация NASA
SunDanzer не появился из ниоткуда. Он основан на технологиях, разработанных для космоса. Международная космическая станция требует надёжного охлаждения. Она не терпит сбоев. Те же строгие требования применимы и к кухне.
Когда вы покупаете SunDanzer, вы покупаете
Почему ученые NASA разрабатывают солнечные холодильники для Земли
Удаленная исследовательская станция. Эко-курорт. Фуд-траки на оживленном рынке. Или охотничий домик, куда не доходит интернет. В местах с отсутствующим или ограниченным электроснабжением поддержание прохлады — это не просто вопрос комфорта. Это вопрос безопасности. Свежие продукты могут испортиться. Лекарства теряют свою эффективность. Вакцины становятся бесполезными.
Это осознание привело двух ученых NASA к работе над системой охлаждения на Международной космической станции. Они изучают космические технологии и думают о их применении на Земле. Результат? SunDanzer.
Как на самом деле работает SunDanzer
Он выглядит как обычный кухонный холодильник. Вот как он работает: механизм охлаждения использует стандартный метод паровой компрессии. Вот как это происходит.
Хладагент (обычно аммиак) сжимается. Давление повышается. Газ нагревается. Он охлаждается в конденсаторе и возвращается в жидкую форму. Жидкость попадает в зону низкого давления. Она расширяется. Испаряется.
Это физическая часть процесса. Испарение поглощает тепло. Мгновенно. Спирали внутри холодильника становятся холодными. Продукты остаются холодными.
Разница? Источник питания.
Большинство холодильников подключены к электросети. SunDanzer использует солнце. Солнечные элементы вырабатывают электричество, необходимое для работы компрессора. Уголь не нужен. Шнур не нужен. Фотоны просто попадают на кремний.
Поддержание постоянной температуры. Около 38 градусов по Фаренгейту (3 градуса по Цельсию). Это то же самое, что и в современных холодильниках.
Увеличение мощности охлаждения
Для этого нам нужен солнечный свет. Около 5 часов прямого солнечного света в день достаточно, чтобы компрессор работал. А что насчет ночи? Или пасмурной погоды?
Система накапливает избыточную энергию. Без нового солнечного света она может сохранять холод всю неделю.
Также есть опция резервного аккумулятора. Аккумулятор включается, когда солнце не видно более недели. Продукты остаются в безопасности. Большинство высококлассных систем солнечного охлаждения включают эту функцию резервирования. Это не роскошь. Это обязательное условие для жизни вне электросети.
Защита холодильника: отсутствие движущихся частей
Не все солнечные холодильники используют компрессоры. Некоторые используют физику, которая не требует движущихся частей.
Возьмем «эко-холодильник» в качестве примера. Устройство, разработанное 21-летним британским студентом, полностью обходит сложный цикл паровой компрессии. Нет газа. Нет компрессора. Нет электродвигателя.
Как он работает? Испарительное охлаждение. Это тот же принцип, по которому ваше тело охлаждается за счет потоотделения. Вода испаряется из пористого контейнера и поглощает тепло изнутри. Воздух в помещении охлаждается. Влажность увеличивается, но температура снижается.
Он проще. Дешевле. Реже ломается. Но у него также есть свои ограничения. Эффективен только в сухом климате. Высокая влажность замедляет испарение. Охлаждающая способность снижается.
Какой вариант подходит вашему образу жизни?
SunDanzer эффективен, если вы живете в удаленном районе с большим количеством солнечного света. Он также устойчив к жаре. Он работает долгими ночами. Он полностью автономен.
Если вы живете в сухом, жарком климате и хотите решение, не требующее обслуживания, эко-холодильник — разумный выбор. Электричество не нужно. Только вода и поток воздуха.
Для большинства домовладельцев выбор сводится к климату и инфраструктуре. Есть ли место на крыше для установки панелей? Есть ли сухой климат? Или вы ищете решение с низкой технологичностью, которое не зависит от погоды?
Технология существует. Наука обоснована. Единственная переменная — достаточно ли солнечного света на вашей крыше, чтобы молоко не скисло.
Забудьте о силиконовых панелях на крыше. Это не единственный способ использовать солнечный свет. В 2009 году британская студентка Эмили Камминс представила холодильник, который полностью обходился без солнечной энергии. В нем нет электричества. Не используются химические хладагенты. Нет движущихся частей.
Использование солнечной энергии в более буквальном смысле. Это устройство полностью зависит от солнечного тепла и испарительного охлаждения воды. Это идеальное решение для бедных сообществ, не имеющих доступа к электросети. Эта модель уже используется в ЮАР и Намибии. Она также отлично подходит для энтузиастов, которые хотят охладить напитки без чувства вины.
DIY: вложенные цилиндры
Механизм очень прост. Вы можете собрать свою собственную версию этого солнечного испарительного холодильника из простых материалов. Основная конструкция состоит из двух цилиндров. Один находится внутри другого.
Внешняя оболочка является солнечным коллектором. Ее можно сделать практически из всего, что найдется вокруг вашего дома или в саду. Изделия из картона. Столярные изделия. Пластиковые изделия. Самое главное — сделать отверстие. Вам нужно сделать отверстия во внешнем слое для максимального проникновения солнечного света.
Внутренняя камера сделана из металла. Здесь хранятся продукты и лекарства. Пространство между внешней оболочкой и внутренней металлической рамой — это моторный отсек. Заполните это пространство органическим впитывающим материалом. Шерсть, песок и земля — все это жизнеспособные варианты.
Физические принципы испарительного охлаждения
Как коробка остается прохладной, когда она находится на солнце? Это тот же принцип, который охлаждает кожу, когда вы потеете. Тепло удаляется за счет испарения.
Процесс установки выглядит следующим образом:
1. Поместите свежие продукты во внутренний металлический цилиндр.
2. Запечатайте, чтобы создать герметичную среду.
3. Налейте свежую воду в зазор между цилиндрами.
4. Полностью пропитайте органический материал (шерсть, песок, почву).
5. Поместите все устройство под прямые солнечные лучи.
Когда солнце попадает на внешний цилиндр, оно нагревает влажный органический материал. Вода начинает испаряться. Этот фазовый переход удаляет тепловую энергию из окружающего материала. Поскольку материал находится в прямом контакте с внутренней металлической цилиндром, энергия удаляется из камеры хранения через теплопередачу. В результате внутреннее пространство становится заметно прохладнее.
Вам нужно повторять этот процесс. Когда вода полностью испарится, вы можете наполнить ее водой. Охлаждающий эффект длится столько, сколько поддерживаются запас воды и солнечный свет.
Диапазон температур
Это не глубокое замораживание. Не ждите образования инея. Эта система может поддерживать внутреннюю камеру при температуре около 43 градусов по Фаренгейту (6 градусов по Цельсию). Если условия правильные, эту температуру можно поддерживать в течение нескольких дней с помощью одного опрыскивания водой.
Температура там достаточна для хранения многих скоропортящихся продуктов. Климат достаточно холодный для стабилизации вакцин. Погода достаточно холодная, чтобы приготовить освежающий напиток.
Зависимость от солнечной энергии
Есть недостаток. У всех продуктов, работающих на солнечной энергии, есть одни и те же недостатки. Воздействие солнечного света не гарантировано.
Этот низкотехнологичный солнечный холодильник не имеет запасной батареи. Генератор не включен. Мы полностью полагаемся на природу, чтобы сохранить прохладу. Когда солнце садится, испарение замедляется. Если несколько дней идут дожди, охлаждающий эффект уменьшится.
Именно поэтому такие регионы, как Намибия, являются идеальными кандидатами. В некоторых районах Намибии солнце светит в среднем 10 часов в день. Эта постоянная сила делает систему жизнеспособной. В облачном климате колебания температуры слишком велики, и они могут не выдержать деликатных объектов.
Высокотехнологичные холодильники, работающие на солнечной энергии, решают эту проблему с помощью батарей или подключения к электросети. Это может предотвратить отказ системы, когда небо серое. Этот дизайн принимает изменения. Он заставляет вас взаимодействовать с окружающей средой. Вы не просто подключены, вы участвуете в этом цикле.
Почему это важно для домашних мастеров
Они не обязательно живут в Африке к югу от Сахары. Но эти принципы также применимы к коттеджам вне сети, домам на колесах или чрезвычайной подготовке.
Примечание по безопасности: Если вы собираете свою собственную версию, убедитесь, что оболочка устойчива. Ветер может задуть в легкие картонные конструкции. Твердое основание. Это также сохраняет источник воды чистым. Комары могут развиваться, если вода остается в органическом материале. Меняйте ее регулярно.
Список материалов:
— Корпус (картон, дерево или пластик с вентиляционными отверстиями)
— Внутренний контейнер (пищевой металлический бочонок или цилиндр)
— Изоляционные/впитывающие материалы (шерсть, песок или плотная почва)
— Источник воды
Он не заменяет основной компрессорный холодильник на кухне. Однако это мощный инструмент в определенных ситуациях. Это показывает, что охлаждение не обязательно требует высокотехнологичной инфраструктуры. Иногда все, что вам нужно, это вода, солнечный свет и немного физики.
Солнце садится. У вас заканчивается вода. Придется пополнить его завтра. Это компромисс. Получите независимость в обмен на удобство. Вы можете обменять сложность на простоту. Является ли этот обмен справедливым? Это зависит от того, что вы хотите сохранить.
