Ледник как аккумулятор солнечной энергии

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

экспериментально проверять, конечно, надо, но с холодильником смысла нет - всё очень сильно зависит от конструкции - сами же выше спрашиваете "полки у Вас- решётки будут или сплошные". Попробуем для начала хотя бы теоретически рассчитать, а отсюда уже можно танцевать начальные условия для эксперимента.

коэффициент теплоотдачи "воздух-плоская поверхность" известна - 5.6+4*V Вт/(м2*К), где V - скорость потока воздуха. В реальности, конечно, будет меньше.

Итак, если хотим использовать стандартный лист ЭППС (120х60см) с минимальными отходами - внутренние размеры короба будут 0.45х0.55х1.0м, площадь внутренней поверхности - 2.5м2, при наружной температуре +30 и внутренней +5 - мощность потока тепла - 2.5*25/3.19 = 19.6Вт.

Положим лёд размерами 0.4*0.5*0.1м, площадь поверхности - 0.58м2, охлаждать окружающий объем такой кусок льда будет "потоком холода" мощностью 0.58*5*5.6 = 16.2Вт. Да, маловато - объем будет нагреваться, но при нагреве будет увеличиваться поток холода от льда и уменьшаться поток тепла снаружи. При температуре +7 поток теплу будет уже меньше потока холода 18Вт против 22Вт. Т. е. до +7 наш объем теоретически не должен нагреваться и баланс установится где-то в диапазоне +5..7 градусов.

Но тут в дело вступают вещи, которые делают холодильник полезным - продукты, которые туда помещаем. В качестве эталона возьмем литр воды в стеклянной литровой банке. Теплоёмкость воды можно наверное взять как верхний предел для всех продуктов, которые могут оказаться в холодильнике. У литровой банки площадь поверхности - 0.052м2, соответственно, если у содержимого будет температура внешней среды, то мощность потока будет 0.052*5.6*25 = 7.28Вт. Хорошие новости - не так уж и много. Плохие - нам теперь надо забрать у "продукта" лишнее тепло, которого в нём 4200*25=105кДж, или 29Вт*час, т. е. понадобится ~4 часа, чтобы "продукт" охладился до равновесной внутри "холодильника" температуры +5..7 градусов.

Резюме - да х. з... вроде бы должно работать, но надо пробовать конкретную конструкцию

Теперь о вариантах увеличения мощности холодильника.

первый сразу обозначили сами - обдув. Но это даст меньше двухкратного увеличения скорости теплообмена при 1м/с, а при 2м/с, боюсь будет продукты с полки сдувать)

второй - увеличение площади "хладоотдачи". Можно просто полку для льда сделать оребренной снизу, но это не сильно увеличит площадь, при этом займёт полезный объём. Интересным выглядит вариант сделать внутренние стены из металла 1-2мм, площадь как написано в коменте выше - 2.5м2, но тут ограничением выступает небольшое сечение таких стенок. Например, у стен из миллиметровой нержавейки мощность теплопереноса будет буквально единицы ватт , это если я с расчётами не слажал), но вот внутренние стены из толстого литого алюминия - выглядят уже намного интереснее...

третий - возможно, самый реальный - использовать соль, чтобы получать лёд с более низкой температурой плавления... но это увеличит расход льда

так банально утечки тепла из холодильника не компенсировались работой компрессора. У меня было похожее, когда резинка на двери холодильника перестала нормально закрываться.

В принципе, есть серийно выпускаемые холодильники с аккумулятором холода, только они сильно недешёвые... Летом их вполне можно запитать от панелей и это будет даже удобнее - не надо будет таскать лёд туда-сюда.