Tema: Acumular energía congelando agua

Muy bien, se ve que tu idea de aprovechar la energia de cambio de fase -que me gusta mucho- funciona.

Para mejorar un poco más de manera fácil, yo sacaría la bomba del arcón. Y la refrigiría con el mismo líquido del arcón, como hemos hablado. Claro que de esta forma la calor que desprende la bomba igual calienta al sistema. Pero al no estar en contacto tan directo con las botellas de agua y tener que circular el líquido por algunos tubos más, podría notarse alguna mejora. Y parece que no te falta mucha ...
Yo pienso que valdría la pena probarlo.

Me encanta este hilo, estoy enganchado al invento jeje.

Como aportación al tema de los ultrasonidos comentados anteriormente, se pueden generar de manera algo chapu y casi gratis de la siguiente forma:

https://youtu.be/R1DtY2VwSyY

https://youtu.be/RI7E-JGSzuQ

Doy fe de que la cosa funciona correctamente y que ultrasonidos si que se generan. Veo complejo como trasmitirlos al interior del arcón teniendo la capa de aislante por medio que amortiguara la vibración, pero ahí queda por si sirve de algo.

ACTUALIZACIÓN: Posible solución a como trasmitir la vibración al interior sin pasar por la capa de aislante, viendo este limpiador antiguo:

https://youtu.be/OGt2AtOGuts

Caja metálica estanca fijada por el interior con la lijadora dentro pegada a la tapa para trasmitir la vibración, mas pasacables estancos. Tiene el peligro de tener un motor eléctrico sumergido en liquido, pero con la protección adecuada no pasaría nada en caso de fallo del sellado de la caja.

Lo que inventa la gente!!
Tengo lijadora, así que lo probaré.

Después de algún que otro mes, he realizado mejoras en el sistema de arcón congelador para proporcionar aire acondicionado a la vivienda. Es un poco rollo la explicación, pero la hago por si a alguien le da por la misma locura:

- Después de leer algo sobre la teoría del cambio de fase de los gases refrigerantes, he descubierto algo muy interesante. Los gases refrigerantes cambian de líquido a gas a unas temperaturas muy bajas (-20ºC, -30ºC, etc). por eso se utilizan en los frigos y aires acond. Pero esa temperatura de cambio de fase depende mucho de la presión a la que están sometidos, como no podría ser de otra forma, física pura y dura, y la teoría de funcionamiento de los frigos y demás.

En el equipo de aire acondicionado que he utilizado para congelar las botellas de agua del arcón, la temperatura de evaporación en funcionamiento normal en un evaporador de split suele estar en torno a algunos grados sobre cero. Es la temperatura para poder enfriar el aire que circula a través del evaporador, para luego enfriar la estancia a 20-24ºC o lo que sea.
En el caso del arcón, para poder congelar las botellas, se necesita una temperatura de evaporación más baja, en torno a los -10ºC, o incluso más baja. Para ello se necesita que la presión de trabajo disminuya, ya que a menor presión, menor temperatura de evaporación del refrigerante.
Cuando instalé todo el tinglado, la carga de gas del equipo era la que era, necesaria para un split normal y corriente. Pero para congelar agua se necesita menos temperatura. Para disminuir la presión de trabajo del gas refrigerante, hay que disminuir la cantidad de gas (los gramos) que lleva la máquina.
El equipo ha estado funcionando durante varios meses con esa cantidad de gas. Pero el otro día se me "encendió la luz" y le quité algo de gas. Resultado, excelente.
He podido comprobar que el rendimiento del equipo ha mejorado bastante (enfría más en menos tiempo). Además, el consumo eléctrico del compresor a bajado.

- He añadido más alcohol al agua, para aumentar la temperatura de congelación, para que no se congele el evaporador.

- También he instalado una bomba de circulación fuera del arcón, que "casi" sustituye a la que tengo dentro del arcón (he puesto un temporizador para que la bomba interna se encienda a intervalos, aproximadamente un 20% de lo que se encendía antes) . Con lo cual, la energía térmica que disipaba la bomba interna ha pasado a disminuir a 1/5 de lo de antes. Eso quier decir que las botellas necesitan menos tiempo para congelarse.

- Con todo ello he conseguido disminuir la temperatura a la que llega el fluido anticongelante. Ahora puedo llegar a los 8ºC o algo menos. Eso hace que el gran problema que tenía antes (las botellas no se llegaban a congelar todas ellas) se me ha solucionado casi del todo. Sigue existiendo el problema del movimiento del anticongelante dentro del arcón. Algunas botellas de las esquinas les cuesta mucho congelarse. Pero ese es otro tema.

- He disminuido la potencia eléctrica del sistema. Antes necesitaba unos 2200-2300W entre compresor + bomba de agua. Ahora funciona con 1600W. Que no es poca la disminución.

- He instalado 2 fancoils más en la casa, con su correspondiente instalación de tuberías y demás. Ahora tengo 5 habitáculos climatizados, 4 habitaciones y la cocina.

- He podido comprobar (precisamente este año ha sido de los más calurosos) que con un arcón no tengo suficiente para lo que quiero. Partiendo de todas las botellas congeladas, unas 60 u 80 (parece mentira, pero todavía no las he podido contar exactamente), tengo para pasar una noche completa muy calurosa, con 2 fancoils en funcionamiento.
Eso quiere decir que necesito instalar otro arcón, y grande.
Además, las horas de un solo día con el sol en el cielo (las horas que puedo tener en marcha el compresor) no serían suficientes para llegar a congelar otras 100 botellas de otro arcón. Hay varias horas del día (desde las 12:00 hasta las 16:00 aprox.) en las que me sobra potencia. Así que tengo que instalar otro compresor con un consumo parecido (unos 1400-1500W) con su correspondiente arcón.
Tengo la instalación de tubos preparada y otro compresor también preparado. Solo me falta el arcón.

Pues así van las cosas...muy satisfecho, pero con necesidades de ampliación.

BRILLANTE,lo tuyo ya son palabras mayores.

Y cabezonaría, jejeje. Más terco que una mula...

Iniciado por carlos6025

Y cabezonaría, jejeje. Más terco que una mula...

Enhorabuena, cabezón. Hay que insistir, para salir airoso.
Pues me gustan mucho tus soluciones. Es que la física, bien aplicada, hace milagros. Sobre todo me gusta tu idea de modificar la presión del gas refrigerante. No se me había ocurrido!
Yo odio a mi "AA monstruo", tarde o temprano (más bien temprano) acabará en el deguace. A ver si después me compraré un AA inverter moderno de esos o mejor aprovecho tus experiencia y copio tu invento genial.

Si te animas, podrías utilizar ese monstruo para un arcón. Reduciendo la presión del gas puedes bajar la potencia de consumo.

Muy buen aporte. Gracias por compartir!!

A pesar del buen funcionamiento del arcón congelador de botellas, sigue teniendo lagunas.
Una de ellas es el tema de mantener en movimiento el líquido anticongelante por todo el arcón, de tal forma que "bañe" todas las botellas por igual, para que se puedan congelar.
Tal y como lo tengo ahora, y a pesar de tener una bomba que es capaz de mover 5000 litros por hora, no llega a todos los rincones de una forma rápida. Evidentemente, las botellas interrumpen el movimiento rápido del anticongelante, ese es el problema. Además, hace que el anticongelante más "caliente" se quede en el fondo del arcón. Eso hace que algunas botellas no se lleguen a congelar, o que tarden muuuucho. Además, eso hace que la temperatura no sea uniforme, y puedo encontrar -10ºC en el anticongelante que está tocando el evaporador, pero -3ºC en las botellas más alejadas, insuficiente para congelarlas.

He estado meditando modificar todo el sistema y la filosofía de funcionamiento. A ver si me echáis una mano. Me explico:
- El agua tiene la propiedad singular de que, de 4ºC para arriba, su densidad disminuye. Y de 4ºC para abajo, también disminuye. Por supuesto que, cuando se congela, su densidad también disminuye, por eso flotan los cubitos de hielo en el cubata, y por eso no se congela toda la masa de agua del océano cerca de los polos terrestres.
He pensado que, si se instala un evaporador en el fondo de un arcón y se llena de agua normal y corriente (sin anticongelante), conforme se vaya enfriando el agua que está cerca del evaporador, al bajar de 4ºC, irá subiendo a la parte más alta. De la misma forma que se mueve el agua cuando se calienta en una olla, la más caliente arriba y la más fría abajo, pero al contrario.

Pudiera ser (y esa es la duda que tengo) que se empezara a formar hielo de arriba para abajo, hasta que se congelara la parte más baja, cercana al evaporador. O pudiera ser que el agua cercana a los tubos del evaporador se congelara antes de ascender, con lo cual, el evaporador dejaría de rendir y se acabó la historia (el hielo es un aislante térmico).

Si fuese posible congelar de arriba para abajo, mataría varios pájaros de un tiro; No necesitaría anticongelante. No necesitaría botellas. Tampoco haría falta ninguna bomba que moviera el agua. Todo un avance!!

¿Qué pensáis?

De todas formas, tengo posibilidad (un poco engorrosa e incómoda) de hacer una prueba, a ver que sucede.

Veo que no te conformas con lo conseguido, quieres mejorar. Muy bien, hombre, así se hace!

Iniciado por carlos6025

... O pudiera ser que el agua cercana a los tubos del evaporador se congelara antes de ascender, con lo cual, el evaporador dejaría de rendir y se acabó la historia

Esto es lo que más temo. Pero no te lo puedo decir con seguridad.

Iniciado por carlos6025

Si fuese posible congelar de arriba para abajo, mataría varios pájaros de un tiro ...
De todas formas, tengo posibilidad ... de hacer una prueba ...

La idea convence. Yo, de tí, haría esa prueba. Me parece que vale la pena.

Si, voy a intentarlo. Voy a utilizar el propio anticongelante del arcón actual, que está a unos -4ºC. Lo haré circular por un tubo adosado al fondo de un arcón pequeño que tengo, lleno de agua. Si funciona, es una mejora muy importante. Entre otras cosas, porque la temperatura de funcionamiento del compresor de frío será algo mayor, con lo que su rendimiento aumenta.

que nivel hay aquí.
igual te desmonta una placa fotovoltaica,que un regulador,que un aire,que un congelador.
sinceramente hay que quitarse el sombrero,enhorabuena por tus logros.

Iniciado por carlos6025

Si, voy a intentarlo. Voy a utilizar el propio anticongelante del arcón actual, que está a unos -4ºC. Lo haré circular por un tubo adosado al fondo de un arcón pequeño que tengo, lleno de agua. Si funciona, es una mejora muy importante. Entre otras cosas, porque la temperatura de funcionamiento del compresor de frío será algo mayor, con lo que su rendimiento aumenta.

No ha sido posible congelar agua "de arriba a abajo". El serpentín de cobre se congela antes de que se congele al agua del arcón, con lo que el rendimiento es bajísimo (el hielo adosado al tubo de cobre hace de aislante térmico).

Seguiremos con las botellas...

Iniciado por carlos6025

El serpentín de cobre se congela antes de que se congele al agua del arcón ...

Es lo que me temía. Lástima! Pero lo has probado, y esto es bueno.

Iniciado por carlos6025

No ha sido posible congelar agua "de arriba a abajo". El serpentín de cobre se congela antes de que se congele al agua del arcón, con lo que el rendimiento es bajísimo (el hielo adosado al tubo de cobre hace de aislante térmico).

Seguiremos con las botellas...

Si, reconozco que no tengo casi ni idea de refrigeración ni de AA, y que a lo mejor digo una barbaridad, pero,

Para evitar que el serpentín de cobre se congele:

1.-Hacer circular el líquido del interior más lentamente.
2.- Con algún sistema, impulsar el líquido que baña el serpentín para 'calentar' el tubo y evitar que se congele, aportandole el poco calor que tiene el líquido, y asi de paso se uniformizaría la temperatura.

Iniciado por el_cobarde

Es lo que me temía. Lástima! Pero lo has probado, y esto es bueno.

Que tal si "bates" el agua al rededor del serpentín, vamos, como los split que mueven aire para que este no se congele y te juro por Mafalda que como a un split se le paren los ventiladores o la turbina de aire este hace una capa de hilo que mete miedo.

Circular el liquido refrigerante más lentamente por el tubo, podría ser una solución teórica, pero no práctica. Se reduciría la cantidad de energía térmica transferida. Se podría dimensionar un serpentín de bastante mayor superficie, pero sería "engorroso" y para mí, complicado de hacer...supongo...
Pero incluso así, intuyo que con el tiempo también se rodearía de hielo. Es que esto del hilo, me he dado cuenta de que se produce una reacción en cadena muy rápida. Mientras el agua está en movimiento, no hay problema (en principio), pero una vez que aparece una pequeñísima cada de hielo, que no se ve, pero se puede apreciar tocando con los dedos (queda resbaladizo), ves como rápidamente esa capa empieza a engordar de tal forma que es imposible derretirla bañando ese hielo con agua a 1ºC o 2ºC en movimiento.

De todas formas, la prueba que hice fue con liquido refrigerante (agua+alcohol etílico) que estaba a unos -4ºC. En el caso real, al trabajar con gas refrigerante, éste circula a 10 o 15ºC bajo cero, con lo cual, mucho peor, el serpentín se congelaría de forma rápida.



Lo que pretendía era que el agua se "moviera" sola, de abajo (más caliente y densa) a arriba (más fría y menos densa). Pero veo que es imposible, tengo que mantener el liquido refrigerante en movimiento forzado.

Lo que tengo claro es que el nuevo serpentín para el próximo arcón que instale, lo pondrá en el fondo del arcón, en horizontal, con recirculación forzada para evitar en lo posible el congelamiento.

Estaba pensando que si el agua se mueve un poco, el hielo se forma más tarde.

Pon en el fondo del arcon un pequeño oxigenador para peceras.
Gasta muy poca energía y el agua se mueve con las burbujas que salen.