Удивительный прибор — холодильник! Когда работает компрессор, он потребляет ватт 200. Но тепла выдает на все 400, а то и 600 Вт. И при этом логично с точки зрения физики: недостающая энергия — это тепло продуктов, которые вы в него кладете. Причем, холодильник, работающий на фреоне, может «выжать» тепло даже изо льда.

Важно лишь, чтобы его температура была выше точки кипения самого фреона — минус 20 °C. А потому домашний холодильник в принципе можно использовать как исключительно выгодный отопительный прибор. Только загружать его при этом удобнее не продуктами, а например, уличным воздухом. Пусть его тепло греет ваш дом! И если у вас или у кого-то из друзей где-то пылится старый холодильник, который жалко выбросить, вы можете превратить его в тепловой насос — устройство, берущее из окружающей среды тепловую энергию и сообщающее ей более высокую температуру.

Но вначале рассмотрим все же, как работает домашний холодильник.

Все начинается с того, что в каналах морозильной камеры закипает фреон — жидкость, кипящая при температуре около —20 °C. Тепло для кипения он забирает у продуктов, подлежащих охлаждению. При кипении образуется пар, и, чтобы давление не росло и кипение не прекратилось, его постоянно откачивает компрессор холодильника. При этом он сжимает пар до давления 4–6 атмосфер, повышая его температуру примерно до 60 °C.

Далее пар попадает в трубку, зигзагом приваренную к наружной металлической стенке холодильника. Здесь он остывает, отдавая комнате тепло, отнятое у продуктов, а также энергию, потраченную на сжатие, и вновь становится жидкостью. Давление жидкого фреона все еще велико, поэтому его пропускают через крохотное отверстие дроссельного вентиля. После вентиля давление жидкого фреона значительно уменьшается, и он вновь попадает в каналы морозильной камеры, где готов закипеть при самой низкой температуре. На этом цикл движения порции фреона завершится, и все повторяется вновь.

Принципом работы холодильник практически не отличается от теплового насоса. Есть чисто конструктивные различия. Поскольку холодильник предназначен для охлаждения продуктов, он имеет удобную камеру для их хранения. Устройство для сброса тепла (задняя стенка) в нем лишь печальная необходимость.

У теплового насоса трубки, в которых кипит жидкий фреон, располагают так, чтобы их было удобно охлаждать уличным воздухом или водой. Устройства же для сброса тепла — трубки, в которых протекает горячий фреоновый пар, являются основной целью создания теплового насоса. Их располагают так, чтобы ими было удобно обогревать помещение. Так что для превращения холодильника в тепловой насос, вам придется его доработать.

Из корпуса работоспособного морально устаревшего аппарата, предназначенного на выброс, нужно вынуть блок, состоящий из морозильной камеры, компрессора и конденсатора (см. рис.).

Энергоблок холодильника переделки не требует. Нужно лишь проявить максимум осторожности, ничего не изгибать, чтобы не повредить ни одной трубки. Иначе из системы вытечет фреон, и у вас будет много хлопот с ее повторным наполнением. Узлом, который забирает тепло окружающей среды, может быть только камера морозильника. Для целей эксперимента лучше заключить ее в кожух из упаковочного картона и подсоединить к нему две гибкие трубы диаметром около 100 мм, применяемые для кухонной вентиляции. На конце одной из них в коническом диффузоре установите старый настольный вентилятор. Обе трубы нужно вывести за окно. В одну из них вентилятор станет засасывать холодный наружный воздух. Из другой же воздух будет выходить сильно охлажденным.

Если таких труб нет, то для эксперимента можно воспользоваться пылесосом, включенным на половинную мощность, и его же шлангами. Когда все эти приготовления сделаны, остается лишь включить холодильный агрегат и ждать результатов.

Попробуйте измерить температуру задней стенки. Если она не достигает 40 °C, нужно усилить охлаждение камеры. Если охлаждать камеру водой, ваш тепловой насос будет работать еще эффективнее.

В скандинавских странах, например, сложились особенно благоприятные условия для его применения. Там есть очень длинная, изрезанная фьордами береговая линия с незамерзающей морской водой и очень дешевая электроэнергия, добываемая на гидроэлектростанциях. Множество домов, расположенных по берегам, забирают для питания тепловых насосов морскую воду, температура которой даже зимой не опускается ниже нуля. Здесь фреоновые тепловые насосы дают трех-четырехкратную экономию электроэнергии.

Однако электричество для привода компрессора теплового насоса не обязательно. В Германии, на острове Рюген, работают тепловые насосы с приводом от ветродвигателей.

Чтобы обеспечить теплом сельский дом, стоящий на берегу реки, достаточно иметь тепловой насос, приводимый в действие ветряком с пропеллером диаметром около 3 м. Развивая при скорости ветра 4 м/с мощность 2 кВт, он обеспечил бы подачу в дом 6–8 кВт тепла.

Ветряк для привода холодильного компрессора мощностью 200 Вт имел бы диаметр около 2 м. Подробное описание самодельного ветродвигателя такой мощности мы давали в журнале «Юный техник» № 5 за 2001 год.

Причем работать он может и без фреона, на обычном воздухе. 0 тепловом насосе без фреона мы расскажем в одном из номеров в начале следующего года.

А. ИЛЬИH

Рисунок автора