Летом надо сделать теплоизолированный сарай или погреб, в котором можно разместить на полках 5 литровые бутыли с 4 литрами воды в каждой. Зимой открыть дверь сарая или люк погреба и вода в бутылках превратится в лёд объемом 4/0.9~4,45 литров. Крышки бутылок должны пропускать воздух. Нужно каждый ряд бутылок отделить плёнкой или сотовым поликарбонатом от входа в сарай или люка в погреб, чтобы летом тёплый воздух при открытой двери не заходил вглубь сарая или погреба и занимал минимальный объемом вблизи бутылок, которые будут забираться в первую очередь.
При постройке дома на моём участке был построен ещё и гараж с ямой для ремонта автомобиля, который я не приобрёл. Для хранения продуктов яма оказалась малопригодна, так как зимой в ней всё замерзало, а летом температура достигала 12С. Чтобы приспособить яму для хранения продуктов я осенью сначала в яму помещал до 30 бутылей ёмкостью 5 литров с 4 литрами водопроводной воды в каждой, охлаждённой на улице до +2-+4С. Лишь потом в яму помещались картошка и другие продукты. Сверху я закрывал яму тепло изолированной крышкой. Как я и надеялся, медленно замерзающая в бутылках вода не позволила опуститься температуре в яме ниже 0С, но к концу зимы большая часть воды в бутылках превратилась в лёд. Этот лёд сохранился до лета и сохранил картошку от прорастания.
Когда жарким летом мне стало трудно засыпать при температуре в комнате выше 25С, то я стал ставить бутылки со льдом в тазик на шкафу в спальне и температура в спальне упала до комфортной для меня 20-22С.
Согласно с ru.wikipedia.org:
Средняя удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении составляет 1,006 кДж/(кг·К), а при постоянном объёме — 0,717 кДж/(кг·К).
Вода в жидком состоянии имеет удельную теплоёмкость, равную 4200. Дж/ (кг·°C), в твёрдом состоянии (лёд) — 2100. Дж/ (кг·°C).
Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.
Для плавления 1 кг льда при 0С и нагрева образовавшейся воды до 22С нужно истратить 330000+4200*22=422400 Дж, чего достаточно для того, чтобы охладить ~42 кг воздуха на 10С.
При 22С плотность воздуха при нормальном давлении около 1,2 кг/м3, поэтому 42 кг воздуха займут объем 35 м3.
Следовательно, при плавлении содержащихся в 5 литровой бутылке 4 кг льда при 0С и нагреве образовавшейся воды до 22 С можно на 10С охладить 35*4=140 м3 воздуха в комнате площадью 50 м2 и высотой потолка 2,8 м.
Надо следить, чтобы температура предметов в комнате, стен и потолка не превышала 22С.
Слишком высокая температура летом в средних широтах вряд ли будет продолжаться больше 30 дней, тогда для охлаждения воздуха в комнате 1 раз в сутки понадобится 30*4=120 кг льда, заготовленного зимой в 30 бутылках ёмкостью 5 литров каждая.
1 бутылку со льдом можно заносить из сарая-термоса в комнату, ставить в тазик для сбора конденсата на какой нибудь шкаф и тогда воздух, охлаждённый около бутылки, будет стекать вниз. Возможно, что в вашем случае необходимо проветривать комнату чаще, чем раз в сутки и охлаждать воздух больше 30 дней за лето. Поэтому можно в разы увеличить количество бутылок с водой, замораживаемой в сарае-термосе.
В России долго использовали сараи-ледники для хранения продуктов, поэтому в таком сарае можно предусмотреть место и для продуктов. Например, картошка не прорастает, если температура её хранения от 0С до +2С, и так её можно хранить до нового урожая. Лучше разделить сарай ледник теплоизоляцией на много частей, чтобы вскрывать их по очереди и избежать слишком быстрого растопления льда.
Если сарай-ледник устроить в таком месте, где можно избежать затопления водой, то лучше его построить ниже уровня окружающей земли так, что более плотный холодный воздух в сарае не будет обмениваться на более лёгкий тёплый уличный воздух.
Важно сделать так, чтобы верх дверей был ниже уровня окружающей земли.
Дно и стены такого заглубленного ледника нужно не только тепло изолировать, но и изолировать от воды и её пара, который мог бы сконденсироваться в теплоизоляции и нарушить её теплоизолирующие свойства.
Можно внешние и внутренние поверхности покрыть сотовым поликарбонатом с тщательно закрытыми торцами пор сот, особенно снизу. Сверху вертикальные поры можно прикрыть П-образной крышкой, которая защитит поры от затекания воды и позволит воздуху входить внутрь пор при охлаждении и выходить при нагревании. Верхняя часть сотового поликарбоната в стенах должна быть немного выше потолка ледника для того, чтобы тёплый легкий воздух не спускался по порам в охлаждаемую область. Лучше использовать по несколько слоёв сотового поликарбоната снаружи и внутри, а между ними поместить герметично упакованные в металлические короба слои минеральной ваты или стекловаты или вспененной пластмассы. Без металлических стенок вокруг такой теплоизоляции очень возможно её повреждение крысами, мышами, кротами, червями, муравьями и конденсатом паров воды.
Возможно устроить ледник без дверей, из за которых усложняется защита от проникновения тёплого воздуха. Для этого можно сделать тепло изолированные и герметичные дно и стены, поставить внутрь друг на друга ряды бутылок с водой, к которым прикрепить верёвочки с номерами и вывести верёвочки наружу. Сверху яму с бутылками закрыть тепло изолированной крышкой с небольшим отверстием, через которое можно доставать бутылки согласно номерам, указанным на веревочках.
Замечу, что хранение запаса чистой замороженной воды в наше смутное время совсем не лишнее дело. Возможно провести тепло изолированную трубу из сарая-ледника в комнату и вентилятором прокачивать ночью воздух с улицы через сарай-ледник в дом. Вентилятор должен включаться контроллером по необходимости, но предпочтительно ночью, когда уличный воздух холоднее.
Если есть избыток холодной воды, через которую можно прокачать по трубам воздух вместо того, чтобы прокачивать воздух через сарай-ледник, то можно устроить всё так, что оба способа будут дополнять друг друга.
Еще можно прокачивать воздух через трубу, которая покрыта волокнистым материалом, скачиваемым водой. Если уличный воздух сухой, то он будет забирать в себя пары воды с волокнистого материала, тепло на испарение воды будет отбираться из остающейся в волокнах воды и оставшаяся вода остынет и поможет охлаждать воздух, прокачиваемый с улицы в дом по трубе.
Когда морозы кончатся, дверь или люк с тамбуром можно открывать лишь для входа в ледник.
Лучше в тамбуре или люке устроить 2-3 двери, тогда уменьшится объемом обмениваемого между ледником и улицей воздуха.
В интернете видел фото из Китая, в которых внутри комнаты люди устраивали сооружения из мебели и тканей, имитирующих то ли пещеру, то ли палатку с внутренним освещением. Мне захотелось эту идею создания небольшого "убежища" дополнить:
В жару можно внутрь убежища занести бутыль со льдом и разместить её в районе вентиляционного люка. В холод можно около вентиляционного люка разместить бак с горячей водой. Открывая и закрывая крышку бака можно регулировать влажность воздуха в "убежище".
Тогда можно выспаться при любимой температуре.
Оглавление статей и заметок Климова Андрея Алексеевича 16_5_2024:
https://andreyalklimov.livejournal.com/6919.html
https://vk.com/wall796276797_94
https://mirtesen.ru/people/308328471/blog/46725473126
