Kühlschrank

[Techum]

Hallo zusammen,

hat schon Mal jemand versucht, einen fischertechnik Kühlschrank zu bauen?
Ganz mit Originalteilen kann es nicht gehen (z.B. Isolation) und gut kühlen wird er auch nicht. Auch würde das ganze eher wie die Klimaanlage in einigen Autos funktionieren und der Wirkungsgrad wäre unterirdisch, aber "cool" fände ich es trotzdem.

Basis könnte eine mechanische Kompression in ft Zylindern mit Größenordnung 4:1 sein. Die komprimierte Luft einige Zeit in dünnen Röhrchen (nicht ft) stehen lassen und mit Lüfter anblasen. Danach Einlassventil in den Kühlschrank öffnen, die Luft drosseln (ggf . problematisch) und unten in den Kühlschrank einleiten.
Dann wieder oben aus dem Kühlschrank Luft über die Zylinder einziehen.
Freilich braucht es zwei Magnetventile - eins am Eingang und eins am Ausgang des Kühlschranks.
Bin nicht ganz sicher, ob man das System druckdicht bekommt.

Ich hatte jedenfalls keine messbaren Erfolg. 0,5 Grad hätten mir schon gereicht...

Was meint ihr?
Viele Grüße
Techum

[steffalk]

Tach auch!

Die Idee finde ich ja großartig. Mit einem großen Effekt würde ich auch nicht rechnen, aber ich drücke die Daumen, dass Du noch ein bisschen was herauskitzeln kannst!

Gruß,
Stefan

[PHabermehl]

@Techum

Ja, die Theorie passt schon...

Versuch doch mal, die Austrittstemperatur der verdichteten Luft zu messen... Wenn die nicht nennenswert über der Ansaugtemperatur liegt, was ich befürchte, dann kann es schon an dieser Stelle nicht klappen.

Der ft-Kolbenkompressor mit Rückschlagventil schafft so ungefähr 0,4 bar Überdruck, wenn er lange genug in den Druckspeicher pumpen kann, an der Stelle würde ich eigentlich schon das Handtuch werfen.

Gruß
Peter

[fishfriend]

Halo...
Reizende Idee.
Wir hatten im Studium ein Modell einer Carnot "Maschine". Also zwei Kolben, einer davon aus Metall.
Die war auch nicht Isoliert oder so. Je nachdem wie rum man die drehte erzeugte sie Wärme oder Kälte.
Und wesendlich mehr als 0,5°C Unterschied.

Man kann auch Kälte mit einem Ventil erzeugen oder Sublimationskälte über eine feuchte Fläche mit einem Ventilator.
0,5°C sollten mit ft schaffbar sein.
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

[PHabermehl]

Halo...
Reizende Idee.
Wir hatten im Studium ein Modell einer Carnot "Maschine". Also zwei Kolben, einer davon aus Metall.
Die war auch nicht Isoliert oder so. Je nachdem wie rum man die drehte erzeugte sie Wärme oder Kälte.
Und wesendlich mehr als 0,5°C Unterschied.

Moin,
klar geht das. Dazu müsst' man halt das Druckverhältnis bzw. Verdichtungsverhältnis hinbekommen. M.W.n. liegt da bei einer KFZ-Klimaanlage, die ja nicht Luft pumpt, sondern ein Kältemittel, dass auch noch einen Aggregatzustandswechsel zwischen gasförmig und flüssig durchmacht, ein Faktor von ungefähr 10 bis 20 dazwischen, also z.B. zwei Bar auf der Niederdruckseite und zwanzig bis vierzig Bar hochdruckseitig.
Wie gesagt, statt 1:20 schaft der ft-Zylinder vielleicht 1:1,4... und das mit Luft statt mit einem richtigen Kältemittel betrieben???
Mein Studium liegt zwar schon ein paar Jahrzehnte zurück, aber... das wird nix.

Da kannst Du in der Tat vom Verdampfer, also dem Sublimationskühler, mehr erwarten.

Gruß
Peter

[Techum]

Danke für die aufmunternden Worte.
Ich hatte eine Verdichtung mittels Getriebemotor und Schnecke gebaut. (Der Kompressor benutzt ja Umgebungsluft) Mit zwei Zylindern, um es symmetrisch zu halten. Temperatur der komprimierten Luft messen - gute Idee - ich hatte im Kühlschrank und außerhalb mit Temperatursensor gemessen.
Wie könnte man die komprimierte Luft messen? Ggf. mit Kontakt zu einem der Wärmetauscherröhrchen.

Ich frage mich auch, warum ich die komprimierte Luft gedrosselt habe. Stattdessen könnte man sie nach einer gewissen Haltezeit auch wieder entspannen und dann in den Kühlschrank einblasen.
Nicht ganz so klasse ist, dass man dabei einen minimalen Überdruck erzeugt und somit (das Ding wird ja unmöglich dicht sein) "kalte Luft" nach draußen drängt. Bei der Entnahme zieht man dann (und das ist wirklich mies) Umgebungsluft in den Schrank hinein. Also vielleicht lieber mit einer.gut verschlossenen Tüte arbeiten, statt mit einem "Schrank". Oder Sack im Sack, damit man die Luftschicht dazwischen zur Isolation hat.

Ich sehe schon, ich muss es nochmal aufbauen. Das meiste ist meinem Projekt "Bergepanzer" mit Drehstabfederung zum Opfer gefallen Aber wer hat in diesen Tagen schon Lust, an einem Panzer zu tüfteln.

Schönen Abend!
Techum

[fishfriend]

Hallo...
Ich bin mir nicht sicher, ob wir das selbe meinen.
Soweit ich mich erinnere, ist das ein Kolben, in dem Luft komprimiert wird. In diesen wird ein Metallkolben eingeführt, der die Wärme
der komprimierten Luft aufnimmt. So in der einen Richtung. Dann wird er wieder raus genommen und die Luft expandiert.
Das Modell funktionierte erstaunlich gut und man konnte dank durchsichtiger Kolben in das Modell reinschauen.
Ich denke das es für den Schulbetrieb solche Modelle weiterhin gibt.
"Einfach" aus ft nachbauen .
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

[atzensepp]

Alternativ könnte man auch das versuchen:
A refrigerator that works by stretching rubber bands:
https://www.youtube.com/watch?v=lfmrvxB154w
Rubber band Thermodynamics:
https://en.wikipedia.org/wiki/Rubber_ba ... modynamics

[Techum]

Rubber band Thermodynamics:
https://en.wikipedia.org/wiki/Rubber_ba ... modynamics

Finde ich genial! Ist zwar relativ weit weg von der Funktionsweise eines klassischen thermodynamischen Kühlkreislaufs, aber wenn dafür eine Kühlung zustande kommt, ist es dennoch ein schönes Modell.

Danke für den Tipp!

[Techum]

Ich frage mich auch, warum ich die komprimierte Luft gedrosselt habe. Stattdessen könnte man sie nach einer gewissen Haltezeit auch wieder entspannen und dann in den Kühlschrank einblasen.

Je mehr ich lese und rechne umso klarer wird mir, dass ein Kreislaufprozess mit Luft nicht nur ineffizient sondern unmöglich ist, solange man nicht mit Drücken arbeitet, die mit Fischertechnik Standardmitteln unmöglich sind.
Drosseln ist mit einem Kältemittel der richtige Weg, mit Luft aber nutzlos, da die Temperatur eines idealen Gases beim Drosseln konstant bleibt.
Man könnte die warme Luft nach Abkühlung über eine Gasturbine adiabat entspannen, aber selbst dann kommt m.E. keine brauchbare Abkühlung heraus, wenn man keinen wirklich guten Wärmetauscher hat.
Den Ansatz, den Kolben zu tauschen, halte ich für erfolgversprechend, allerdings fehlt mit die Phantasie, das in Fischertechnik umzusetzen.

Ich denke, der Gummiansatz verspricht größeren Erfolg, auch wenn im Video kaum ein Effekt zu erkennen ist.
2 Grad Temperaturunterschied zwischen gespannt und schlaff ist freilich nicht die Welt.

Schönen Abend
Techum

[fishfriend]

Hallo...
Hier mal ein schöner Link über die Möglichkeiten der Kälteerzeugung:
https://www.gunt.de/images/download/pri ... german.pdf
Ich war auf der Suche nach dem Schulmodell von damals. Ich finde jedoch nur die normalen Sterling-Maschinen, nicht die Kolben in Kolben.
Ich könnte mir aber vorstellen, dass man so eine Steriling-Kältemaschine, wie unten links im Link, aus ft bauen könnte.
Ob nun mit den normalen Kolben und/oder den ft-Hülsen mit Deckeln... ist die Frage.
Kann ja auch sein, dass man den Verdrängungskolben "einfach" aus ft-Metallachsen macht. Der muss ja nicht Druckdicht sein.
Nur muss man die Schläuche irgendwie anschließen. Also Deckel der Hülse anbohren.
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

[atzensepp]

Statt mit Luft zu kühlen, könnte man auch ein Kältemittel, das verdampfen kann verwenden.
Viele Kältemittel sind giftig (z.B. Ammoniak) oder brennbar (z.B. Propan) und die Dichtigkeit und Druckbeständigkeit von ft-Aufbauten reichen vermutlich dafür nicht aus. Auch mit leicht flüchtigen Stoffen wie Tetrachlorkohlenstoff oder Chloroform, die beim Verdunsten Kälte erzeugen will man nicht unbedingt hantieren. Schließlich greifen diese Substanzen den Kunststoff an. Evtl. ginge Alkohol, wobei sein Siedepunkt bei ca. 78 Grad liegt. Also doch nicht viel besser als Wasser. Aceton siedet bei 57 Grad C, kann aber explosive Dämpfe bilden.

Wenn man leichte Vakuum-Bedingungen erzeugen könnte, wäre auch Wasser als absolut ungefährliches Kältemittel geeignet.
Kommerziell ist das im eChiller für industrielle Kühlprozesse verwirklicht. Hierzu bräuchte man eine kleine Vakuumpumpe und vakuumbeständige Rohre und Verbinder. Man wird hier auf Fremdteile nicht verzichten können. Aber ein kleines Kälte-Set für ft wäre schon eine interessante Sache.

eChiller -eChiller mit reinem Wasser als Kältemittel:
https://www.youtube.com/watch?v=rCdpWlPIc_Y

Lehrvideo: Verhalten von Wasser bei sinkendem Druck:
https://www.youtube.com/watch?v=F5xTkv4PlL4