Gas-Kühlschrank selbst bauen: Funktionsprinzip des Kühlschranks mit Propan + Beispiel für den Zusammenbau eines Selbstbaumodells

Die recht lange Entwicklungsgeschichte der Kühltechnik ist durch das Aufkommen verschiedener Arten von Haushaltskühlschränken gekennzeichnet. Unter den bestehenden Konstruktionen findet man ein Haushaltsabsorptionsgerät – den Gas-Kühlschrank.

Die Modelle der Gas-Kühlschränke werden sowohl stationär als auch mobil ausgeführt. Ihre relativ einfache Konstruktion schließt die Möglichkeit nicht aus, das Gerät selbst zu bauen. Um einen Gas-Kühlschrank zu bauen, müssen Sie dessen Aufbau und Funktionsprinzip studieren, oder?

Der Artikel beschreibt ausführlich die Konstruktion des Propan-Aggregats und den technischen Kühlkreislauf sowie Schritt-für-Schritt-Anleitungen zum Zusammenbau und Umbau verschiedener Modifikationen von Gas-Kühlschränken.

Aufbau des Propan-Kühlschranks

Das Absorptionsprinzip ist die Grundlage der Kühltechnik, die mit Propan betrieben werden könnte.

Betrachtet man den Gas-Kühlschrank und sein Funktionsprinzip, ist zu betonen: Im Absorptionskühlschrank kommt dem Propan nur die bescheidene Funktion eines Heizgases zu. Die Hauptkomponenten des Absorptionsprozesses in Haushaltskühlschränken sind in der Regel Ammoniak und Wasser.

So sieht die Rückwand eines Absorptionskühlschranks aus. Es ist eines jener alten Modelle von Geräten, die für eine Modernisierung geeignet sind – den Umbau auf gasförmigen Brennstoff anstelle von elektrischer Energie.

Ammoniak dient als Kältemittel, während Wasser die Rolle des Absorptionsmittels übernimmt.

Das Gasmodell enthält in vereinfachter Form die folgenden technologischen Module:

1. Gasheizmodul.
2. Generator (genauer: Kessel).
3. Kondensator.
4. Absorber (Absorptionsmittel).
5. Verdampfer.

Mit dem Gasheizer wird der Inhalt des Generators erwärmt. Das Generatormodul dient zur Erzeugung von dampfförmigem Ammoniak und zur Zuführung einer schwachen Ammoniaklösung in den Absorberbereich.

Das Kondensatormodul dient zur Kühlung der Ammoniakdämpfe bis zur Kondensationstemperatur. Und das Modul namens “Absorber” übernimmt die Funktion des Ammoniakabsorbers. Der Verdampfer des Gas-Kühlschranks dient als Kälteerzeuger.

Funktionsprinzip des Gas-Kühlschranks

Der technologische Kältekreislauf beginnt mit der Erwärmung einer konzentrierten Wasser-Ammoniak-Lösung durch einen Gasbrenner. Aufgrund des niedrigeren Siedepunkts von Ammoniak verdampft dieser Stoff schneller als Wasser. Es beginnt der Prozess der Bildung von konzentrierten Kältemitteldämpfen, die in den Kondensator gelangen.

Hier kondensiert der Ammoniakdampf, und das flüssige Ammoniak strömt zum Verdampfer, wo es durch Wärmeentzug von den Produkten aufkocht und ein Dampf-Flüssigkeits-Gemisch bildet.

Strukturdiagramm, das das Funktionsprinzip eines Absorptionskühlgeräts zeigt. Als Heizung des Generators wird hier ein Gasbrenner verwendet. Im Prinzip kann die Heizung jedoch nahezu jeden Typs sein (+)

Das Schema des Absorptionskühlschranks sieht auch den Betrieb eines Geräts namens “Rückflusskühler” vor. Dieses Modul ist am Ausgang des Kochers installiert und dient zur Gewinnung einer schwachen Wasser-Ammoniak-Lösung durch teilweise Kondensation der gesättigten Dämpfe.

Diese schwache Lösung wird im Absorber gesammelt. Dorthin wird auch das gesättigte Dampf-Flüssigkeits-Ammoniak-Gemisch aus dem Verdampfer geleitet, wo es absorbiert wird. Anschließend wiederholt sich der Kreislauf.

Absorptionskühlschrank, für die Modernisierung vorbereitet. Hier wurden die Schutzmetallplatte, die Wärmedämmung (Mineralwollschicht) und die elektrische Heizung demontiert. Übrig geblieben ist nur die Hülse am Siphonrohr.

Die meisten Absorptionskühlschränke für den Haushalt sind mit elektrischen Heizungen ausgestattet. Beispielsweise sind von solchen Modellen die Kühlschränke «Sadko», «Morosko» und andere zu nennen.

Eine elektrische Heizung kann jedoch problemlos durch jede andere Wärmequelle ersetzt werden, einschließlich eines Propanbrenners, eines Heizkörpers und sogar des Rauches eines Ofenrohrs.

Daher können die genannten Modelle der Absorptionstechnik theoretisch problemlos für den Bau eines selbstgebauten Gaskühlschranks verwendet werden, der im Dauerbetrieb arbeitet.

Wie bauen Sie einen Gas-Kühlschrank?

Eine relativ einfache Methode zur Herstellung eines Gaskühlschranks besteht, wie bereits erwähnt, darin, einen ausgedienten Absorptionsapparat als Basis zu verwenden. Um das gleiche Modell wie «Sadko» oder «Morosko» betriebsbereit zu machen, reicht es aus, die in der Konstruktion installierten elektrischen Heizungen zu entfernen.

Anstelle der demontierten Heizelemente muss eine Gasheizung eingebaut werden, indem ein Wärmetauscher und ein Propanbrenner in die Konstruktion integriert werden.

Eine theoretisch umsetzbare Idee der Vergasung eines Absorptionsapparats, der zuvor durch eine elektrische Heizung betrieben wurde. So erscheint der direkte Anschluss eines Gasbrenners (+)

Das Modell des Absorptionskühlschranks „Morosko“ der vierten Ausgabe der Serie ASch-30 eignet sich gut für den Bau eines mobilen Geräts. Die Abmessungen des Gehäuses dieser Konstruktion betragen 450×400×405 mm, das Gewicht beträgt höchstens 15 kg.

Die Temperatur des Gefrierfachs kann bei voller Leistung durchaus -10 bis -12 °C erreichen. Nicht umsonst entstand bei den Hobby-Bastlern die Idee, die elektrische Heizung umzurüsten und durch eine Propan-Heizung zu ersetzen.

Allerdings ist die Idee mit einem Gaskühlschrank fragwürdig, und es gibt eine Reihe von Gründen, die dies bestätigen. So benötigt der Absorptionsprozess fast doppelt so viel Zeit zur Kälteerzeugung wie ein normaler Kompressionskühlschrank.

Aus wirtschaftlicher Sicht erscheint die Konstruktion nicht besonders sinnvoll, wenn man bedenkt, wie viel Gas für die Erzeugung von 1 °C Minustemperatur bei einer selbstgebauten Variante benötigt wird. Dennoch ist das Interesse der Bastler an der Umsetzbarkeit der Idee recht hoch.

Schritt-für-Schritt-Umbau des „Sadko“

Die elektrischen Heizelemente des Kühlschranks „Sadko“ befinden sich am Siphonrohr. Dieses Bauteil (Siphon) befindet sich im unteren Teil der Rückwand des Geräts. Der Bereich des Siphons ist mit einer Metallabdeckung verschlossen, unter der sich eine Schicht Isoliermaterial (Mineralwolle) befindet.

Hier wird der Vorgang des Öffnens der schützenden Metallplatte an der Rückwand des Absorptionskühlschranks gezeigt. Wie zu sehen ist, befindet sich unter der Platte und der Isolierschicht die elektrische Heizung, die ausgebaut werden muss.

Zunächst muss der Hobby-Bastler die folgenden Schritte ausführen:

1. Stellen Sie den Kühlschrank an einen für die Arbeit geeigneten Ort.
2. Entfernen Sie die Schutzabdeckung an der Rückwand.
3. Entfernen Sie das Isoliermaterial.
4. Nehmen Sie die Heizelemente vom Siphonrohr ab.

Es ist zu beachten, dass die Nachrüstung mit eigenen Händen mit einem gewissen Risiko verbunden ist. Das System des Absorptionskühlschranks ist mit Ammoniak und Wasserstoff unter einem Druck von bis zu 2 atm gefüllt. Eine unsachgemäße Demontage von Systemteilen und elektrischen Heizungen kann zu einer Druckentlastung des Systems führen, was gesundheitsschädlich ist. Vorsicht ist geboten.

Der nächste Schritt des Hobby-Bastlers besteht in der Installation eines Heizsystems, das mit Propan betrieben wird. Das heißt, im Bereich des Siphonrohrs muss ein Modul montiert werden, das die Erwärmung durch Verbrennung von Gas bewirkt. Das Erhitzen des Rohrs mit offener Flamme ist nicht zulässig.

Also muss ein Wärmetauscher hergestellt werden. Dies könnte zum Beispiel ein massiver Kupferblock sein, in den ein Gasbrenner eingebaut ist.

Eine Variante zur Herstellung von Wärmetauschermodulen für den inneren Einbau eines Gasbrenners. Ein solches Modul wird fest am Siphonrohr des Kühlschranks anstelle der ausgebauten elektrischen Heizung befestigt.

Die Herstellung eines Gasheizsystems erfordert zwingend die Einrichtung einer Überhitzungsschutzeinrichtung. Der Arbeitsbereich der Heiztemperatur des Siphons des Kühlschranks „Sadko“ liegt zwischen 50 – 175 °C. Ausgehend von diesen Werten sollte der Schaltplan für die Gaszufuhr beim Heizen betrachtet werden.

Für Schaltungen mit Elektroheizungen in Absorptionsmodellen wird ein Kühlschrank-Thermostat der Serie T-120 verwendet. Dieses Gerät regelt jedoch die Arbeit der Heizungen unter Berücksichtigung der Temperatur des Verdampfers.

Brennerflammenregler für die Gasflamme, der in die Konstruktion des Gasheizmoduls integriert werden kann. Dies ist nur eines von mehreren Automatikgeräten, mit denen ein Gaskühlschrank ausgestattet werden muss (+)

Ein Gasbrenner zusammen mit einer automatischen Steuereinheit ist ein etwas anderes System. Wenn der Kühlschrank für Propanbetrieb mit Blick auf eine langfristige Nutzung gebaut wird, muss die Automatik vollständig ausgeführt werden.

Das heißt, beispielsweise nicht nur die Heiztemperatur des Wärmetauschers zu überwachen, sondern auch die Flamme zu kontrollieren und den Gasdruck zu verfolgen. Auch das Zündsystem darf nicht vergessen werden.

Beispiele für Selbstbauten

Es konnten keine Beispiele für selbstgebaute Absorptionskühlschränke mit Gasbetrieb gefunden werden, die sich durch einen langfristigen Betrieb ausgezeichnet hätten. Es gibt nur experimentelle Versionen, die oft begonnen, aber nicht zu Ende geführt wurden.

Es gibt auch Montagebeispiele, bei denen der Gaskühlschrank nach einer vereinfachten Methode von Hand zusammengebaut wurde.

Eine der erfolgreich umgesetzten Eigenbaukonstruktionen eines Kühlschranks für Propan. Ähnliche „selbstgebaute“ Produkte sind im Internet in ausreichender Anzahl zu finden.

Bei der vereinfachten Montagevariante wurde eine Propanflasche verwendet, deren Ausgang mit einem Schlauch direkt mit einem Direktbrenner verbunden wurde. Der Brenner wurde am Chassis des Absorptionskühlschranks befestigt, und die Arbeitsdüse wurde direkt auf das Siphonrohr gerichtet.

Die Zündung des Brenners erfolgte manuell. Ebenso wurde die Heiztemperatur des Siphons ohne Automatik, rein nach der „Fühlprobe“-Methode, kontrolliert.

Die Ergebnisse sind enttäuschend. Während des Betriebs der manuellen Gasheizanlage über 12 Stunden wurde im Gefrierfach eine maximale untere Temperaturschwelle von mindestens +3 °C erreicht.

Somit zeigten die Tests des nach vereinfachtem Schema selbstgebauten Absorptionskühlschranks für Propan eine äußerst geringe Effizienz des Gasgeräts. Darüber hinaus ist diese Kälteerzeugungsvariante („Sadko-G“) angesichts des Gasverbrauchs unverhältnismäßig teuer.

Alternative zur Eigenkonstruktion

Der Sinn des Baus einer Gaskonstruktion geht auch deshalb verloren, weil es praktisch keine alten Fabrikkonstruktionen dieser Art in Haushaltsausführung gibt. Gaskältetechnik mit Absorber (russischer Herstellung) basiert im Wesentlichen auf Industrieanlagen, die groß, schwer und mit komplexer Gasausrüstung ausgestattet sind.

Beispiel einer industriellen Absorptions-Gasanlage. Bei relativ geringem Gasverbrauch (in industrieller Hinsicht) zeigt dieser Absorptionskühlschrank eine hohe Effizienz.

Daher wird eine Alternative für selbstgebaute Gaskältetechnik als attraktiver angesehen. Es handelt sich um moderne mobile Kompaktkühlsysteme aus der Serie der Thermobehälter und ähnlicher Entwicklungen. Jedes dieser Systeme deckt den Kältebedarf, der Naturliebhaber belastet.

Genau zum Kühlen und Lagern von Lebensmitteln beim Natururlaub versuchen Menschen, selbst Gaskühlschränke zusammenzubauen. Das Sortiment moderner mobiler Kältetechnik ist riesig.

Die Preise für die Geräte sind durchaus angemessen. Vermutlich kostet der Kauf eines Kühlschranks der Marke Comfort ein Vielfaches weniger als die Modernisierung eines alten Absorptionssystems.

Dabei ist das moderne kompakte Kühlgerät in Bezug auf die technischen Daten tatsächlich mit den gleichen Parametern wie «Sadko» vergleichbar. Und der Temperaturbereich erscheint attraktiver (bis -18 °C).

Eine mehr als gelungene Alternative zu selbstgebauten Gaskühlschränken. Das praktische, mobile, kompakte Gerät Waeco-Dometic Combicool, das mit drei verschiedenen Wärmequellen funktioniert.

Schließlich besteht die Möglichkeit, einen tatsächlich mit Propan betriebenen Industriekühlschrank importierter Herstellung zu kaufen. Ein anschauliches Beispiel ist das Universalgerät des deutschen Herstellers unter der Marke Waeco-Dometic Combicool.

Die Konstruktion des mobilen Kühlschranks ermöglicht die Kälteerzeugung mit einer von drei Energiequellen, darunter auch einer Gasflasche.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Vor- und Nachteile eines mobilen Kühlschranks, der sowohl mit Strom als auch mit Gas betrieben werden kann:

Kurzer Videobericht über den Autokühlschrank der Marke Dometic:

Die Schlussfolgerungen aus der gesamten Geschichte der Konstruktion von „kostenloser“ Kältetechnik sind eindeutig. Der einzige Grund, einen Gaskühlschrank selbst zu bauen, ist der Wunsch, etwas Eigenes zu schaffen.

Oft überwiegt die Freude über die eigenen Erfolge alle weltweiten Innovationen. Allerdings sind moderne werksseitige Modelle zuverlässiger und sicherer.

Haben Sie Erfahrung mit dem Bau eines Gaskühlschranks? Oder verwenden Sie ein gekauftes Aggregat vom Absorptionstyp? Bitte teilen Sie Ihre Meinung und hinterlassen Sie Kommentare. Das Kontaktformular befindet sich im unteren Block.