Domaći termoelektrični frižider. Peltierov element: karakteristike, princip rada i primjena

Pretplatite se
Pridružite se zajednici “koon.ru”!
U kontaktu sa:

U ovom članku nalazi se model hladnjaka za automobile, koji je autor kanala Alex Shev napravio vlastitim rukama, unatoč sofisticiranoj prirodi rezultirajućeg proizvoda, za samo tri dana. Uređaj radi na Peltierovim elementima. Ispod, na kraju publikacije, je još jedan model koji radi na istoj osnovi.
Korišten je veliki broj materijala i dijelova.

Radite na proizvodu

Rezali smo pjenu pomoću spirale od 1 kilovata i izvora napajanja od 5 volti. Spirala je bila pričvršćena između nogu stola. Penu sam zalijepio poliuretanskom pjenom. Na poklopcu smo izrezali žljebove tako da se ne vrti.

Tacnu je trebalo prekriti polistirenskom pjenom, ali je bilo lakše napraviti kutiju od nje i koristiti poslužavnik za jačanje čvrstoće automobilskog frižidera. Ispostavilo se da su dimenzije 38 X 30 centimetara, dubina 28. Kapacitet: 3 boce od 1,5 litara u nizu. Možete imati dva takva reda, ili 2 sa 2 litre jedan pored drugog.

U dva radijatora bušimo rupe za termistore za kontrolu temperature. Po hladnom vremenu i za pričvršćivanje. Izrežemo rupu u poklopcu frižidera u automobilu i zagrijemo izmjenjivač topline prema unutra za 1 -1,5 centimetara. Zatim, koristeći toplotno provodljivo ljepilo, pričvrstimo dva Peltierova elementa na radijatore. Jedan samo odgovara dva Peltierova elementa. Razmak između pene i radijatora je takođe izolovan. U prikazanom primjeru korišten je bestizol.

Sastavljamo ga, pričvršćujemo ventilatore na izmjenjivač topline, ugrađujemo mikrokontroler, LSD monitor i relej. Za sada samo pomoću metode vješanja.

Također pogledajte cool dizajne s besplatnom dostavom u ovoj kineskoj trgovini. Tamo ćete također pronaći Peltierove elemente.

Pišemo program za mikrokontroler. Autor ovog video tutorijala koristio je umetak za isključivanje Peltierovih elemenata kada je temperatura toplog radijatora veća od 55 stepeni. A takođe i kada je temperatura u samom frižideru manja od 5 stepeni. Samo sami elementi su onemogućeni. Ventilator i mikrokontroler nastavljaju da rade.

Temperatura se mjeri ADC pretvaračem: na toplom radijatoru, na hladnom, u samom frižideru. Prikazuje se na displeju.

Elementi se napajaju preko dodatnog releja samo kada je kontakt uključen (motor radi), kako se baterija ne bi ispraznila.

Prilikom provere kod kuće, temperatura u frižideru automobila pala je na 12 stepeni za 1 sat i ostala tamo. Temperatura toplog radijatora se zaustavila na 49 stepeni. U autu, pri hlađenju 4 boce Mojita i korištenju Peltierovih hladnih akumulatora, Peltier se isključio u prvih sat vremena na 55 stepeni toplog izmjenjivača topline. I nakon toga su se isključili kada je unutrašnja temperatura bila manja od 5 stepeni. Interval rada: 4 minute uključeno, 1,5 minuta isključeno.

Zaključci:

Uradi sam auto frižider-termokutija

Pozdrav, dragi čitaoci! S obzirom da moja porodica i ja ljeti puno putujemo i redovno izlazimo na roštilj, pitanje skladištenja hrane je izbilo u prvi plan. Kako unutra duga putovanja, i to na jedan dan.
Postalo je jasno da ne možemo bez frižidera ili termo kese. Počelo je upoznavanje sa tržištem. Najjednostavnije su termo kese. Termo pakete nećemo razmatrati, mekani su, zauzimaju malo prostora, lagani i najjeftiniji. Nedostatak za mene je što unutra ima tkanine i šavova, što je nezgodno za pranje. Prosječna cijena 500-1000 rub. Termalni kontejneri. Tvrdo plastično kućište, lako se čisti. Protiv: Zauzimaju prostor bez obzira da li unutra ima hrane ili ne. Prosječna cijena od 2500 rub.
I vreće i kontejneri zahtijevaju hladne baterije. Frižideri sa Peltier elementima su iste termalne posude, ali sa sistemom hlađenja ugrađenim u poklopac. U zavisnosti od snage elemenata, može ohladiti do 20°C od vanjske temperature. Prehrana od električna mreža auto. Minus - ako nije opremljen sistemom za isključivanje, može isprazniti akumulator automobila. Prosječna cijena od 3500 rub. Kompresorski hladnjaci za automobile Najozbiljniji od svih. Dizajniran za duga putovanja. Mogu raditi i na struju i na plin. Savršeno se nose sa svojim obavezama. Loša strana je što koštaju isto kao i dva obična kućna frižidera. *** Pogledao sam sve ovo i odlučio, da bih shvatio šta mi treba, da napravim frižider svojim rukama.

Pa, da budemo precizniji, termo kutija. Za mene je glavno da kondenzacija nigdje ne kaplje i da se hrana ne guši na putu. Uzeo sam list penoplexa (izolacija je narandžasta). Prekini. Montira se pomoću samoreznih vijaka i brtvila. Nema uglova, nema izolacije na vrhu, nema presvlake ili farbanja. Sve je “kako jeste”. Zašto komplikovati stvari?

Fotografija autora kanala. Na spojevima zidova i na krovu napravljeni su izrezi kako bi se smanjili gubici topline. Provedena morska ispitivanja pod opterećenjem. S obzirom da je poklopac čvrst, odnosno svaki put kada ga otvorite, ulazi u posudu. topli vazduh, boks se pokazao dobro. Hladnoća traje najmanje dan i po (na jednom snopu hladnih akumulatora), sa redovnim otvaranjem. Lubenice, voda, rashlađena hrana, meso - sve je odlično. Generalno, ostavio sam sve kako je za sada, savršeno mi odgovara. I nije šteta, ako ništa. Ništa nije tako trajno kao nešto privremeno. A vi birajte šta vam najviše odgovara.

Frižider od stiropora i Peltier modula

Današnji članak nije o pretvaranju pjene za pakovanje u ljepilo otapanjem u acetonu. Danas ćemo govoriti o domaćem proizvodu koji je malo složeniji, ali vrlo koristan u domaćinstvu, garaži ili kući. Još iz školskih dana znamo za Peltierov element, koji, kada se na njega dovede neki napon, emituje toplotu s jedne strane i hladnoću s druge.
Isti element, 75 W. Dakle, napravićemo mini frižider, možete ga nazvati stonim. I, za početak, uzmimo tanku pjenu za pakiranje i pomoću dvostrane trake sastavite kutiju s vratima od nje. Uzimamo veličinu kutije otprilike kao boca vode od 5 litara.
Kutija od polistirenske pjene Zatim sastavljamo glavni dio. Zalijepimo mali aluminijski radijator iz elektronike na hladnu stranu elementa pomoću termalne paste. Na vruću stranu zalijepimo radijator procesora sa ventilatorom na isti spoj.
Glavna jedinica uređaja Nakon što ste izrezali rupu na stražnjem zidu kutije, unutra umetnite hladni radijator i zalijepite cijelu jedinicu na stražnji zid.
Stražnji zid frižidera.Spojite krajeve elementa i ventilatora paralelno, napajanje 12V. Stavili smo nekoliko konzervi pjene u naš frižider. Nakon sat vremena popijte napitak na temperaturi od 15 stepeni.


Sve što trebate znati o autohladnjacima za ribolovce i autoturiste

Najbolje je napraviti hladnjak za automobil vlastitim rukama koristeći Peltierove elemente. Dizajn takvog hladnjaka je mnogo jednostavniji od uobičajene jedinice s kompresorom i freonom kao rashladnim sredstvom. Unatoč činjenici da kompresorski hladnjak ima veću efikasnost od hladnjaka koji radi na temelju Peltierovog efekta, potonji je poželjniji za upotrebu u automobilima. Budući da ima i druge važne prednosti: manje dimenzije i tihi rad.

Kompresorska soba klima uređaj još uvijek se koristi u automobilima, na primjer klima uređaj. To se objašnjava činjenicom da klima-uređaj hladi veliku količinu i ne može se napraviti na osnovu Peltierovog efekta. Osim toga, klima uređaj mora uklanjati toplinu iz unutrašnjosti automobila dalje nego što to dozvoljava dizajn Peltierovog elementa. Ako ste dobili stari kućni klima uređaj, nemojte žuriti da se radujete, jer je malo vjerovatno da ćete ga moći pretvoriti u hladnjak za automobil.

Hlađenje bez kompresora

Peltierov efekat je da kada električna struja kroz kontakt dva poluprovodnika sa razne vrste provodljivost ( p-n spoj) ovisno o smjeru struje dolazi do hlađenja ili grijanja. Ovo se objašnjava interakcijom elektrona sa termičkim vibracijama atoma kristalne rešetke. A kada struja prolazi kroz serijski spojene spojeve, toplinska energija koju apsorbira jedan p-n spoj oslobađa se na drugom.

Ako Peltierov element rasporedite tako da je jedan p-n spoj unutar posude sa dobrom toplotnom izolacijom, a drugi spolja, dobićete mali frižider koji ima dovoljno energije za napajanje. auto upaljač za cigarete. Još jedan hladnjak koji radi bez kompresora je apsorpcijski. Od tako stare jedinice možete napraviti frižider za svoj automobil. Ali u ovom slučaju dizajn će ovisiti o tome što ste dobili, tako da ćete svakako morati promijeniti grijače i termostate na 12 volti.

Pravljenje tela

Za izradu kućišta trebat će vam materijali:

Jedan Peltierov element neće moći značajno rashladiti veliku zapreminu, tako da za jedan termoelektrični element nemojte praviti kućište veće od 40x40x30 cm.

Za rezanje lesonita koristite električna ubodna testera ili kružna pila, ako ih nema u vašem arsenalu, poslužit će i obična pila za metal sa finim zubima. Od MDF listova, koristeći uglove i slijepe zakovice, sastavite kutiju koja će biti tijelo vašeg mini frižidera. Postavite kutove iznutra tako da se zakovice čvršće drže. Sve šupljine u spojevima između dijelova konstrukcije ispunite brtvilom. Nakon što se zaptivač osuši, pokrijte unutrašnju površinu nastale kutije izolacijom. Za to koristite "tečne nokte".

Nanesite zaptivku od pjenaste gume na gornje krajeve zidova. MDF je vrlo higroskopan, tako da se mora premazati prije lijepljenja karoserije. Umjesto prajmera, razrijedite malo PVA vodom (dodajte 2 dijela tekućine u 1 dio ljepila). Grudirajte tijelo, ostavite da se osuši i prekrijte ga uljnom krpom. Nemojte lijepiti vrata, jer su radijator, a traka će pogoršati prijenos topline.

Instalacija hladnjaka

Za ovo će vam trebati:

Prvo morate napraviti dva radijatora od aluminija, montirati rashladni element između njih i odvojiti ih jedan od drugog limom toplinske izolacije. Ovaj dizajn će služiti kao vrata frižidera. Sa spoljnim dimenzijama kućišta 40x40x30 cm, gornji radijator treba da bude 40x40 cm, jer će pokriti kutiju, a donji treba da bude 38x38 cm, jer treba da ide unutra. Od izolacionog lista izrežite kvadrat veličine 38x38 cm, u sredini izrežite rupu veličine rashladnog elementa i zalijepite ga na manji radijator pomoću "tečnih eksera". Zalemite žice za napajanje na terminale elementa (crveni terminal bi trebao biti "+", a crni terminal bi trebao biti "uzemljenje").

Veliki radijator postavite dole, a mali na njega, sa izolacijom prema gore, tako da im se centri poklapaju. Jedan centimetar od svakog ugla izreza u termoizolaciji, istovremeno izbušite rupu Ø 3 mm u dva radijatora. Podmažite rashladni element sa obe strane pastom koja provode toplotu i postavite ga na deo manjeg radijatora bez izolacije sa stranom za hlađenje okrenutom prema metalu. Pokrijte ga velikim radijatorom tako da se prethodno napravljene rupe poklope, a dobijeni sendvič zategnite vijcima i maticama dok se termoizolacija ne stisne i radijatori dodirnu hladnjak. Pratite kompresiju pomoću čeljusti mjerenjem udaljenosti između radijatora. Debljina elementa je 3,8 mm. Nakon smanjenja razmaka na ovu vrijednost, zatezanje ploča radijatora treba prekinuti.

Dobijena vrata pričvrstite na šarke, a njih na karoseriju tako da kada se zatvore, manji radijator stane unutar karoserije. Da biste uklonili žice iz kućišta, stavite komad gumene cijevi odgovarajućeg promjera na njih. U gornjoj ploči, pored priključaka za napajanje hladnjaka, izbušite rupu nešto manju od vanjskog prečnika cijevi. Provucite žice kroz njega, ostavljajući cijev u rupi tako da žica ne trlja o njene rubove. Pričvrstite ventilator na vrata tako da bude usmjeren prema njima i povežite ga na isti par žica. Ostaje samo pričvrstiti zasun i neku vrstu ručke za nošenje uređaja i generator hladnoće je spreman.

Odabir poprečnog presjeka žice

Da biste saznali struju koju troši ugrađeni klima uređaj, dodajte nazivnu struju ventilatora sa istim parametrom rashladnog elementa. Nakon toga, ostaje samo da odaberete iz imenika poprečni presjek žice koji odgovara ovoj struji. U nastavku dajemo fragment priručnika koji je dovoljan za donošenje odluke u ovom slučaju. Za dužine priključka do 2 m:

  • struja do 1,5 A, poprečni presjek žice - 0,3 mm 2;
  • struja - 2,5 A, poprečni presjek - 0,5 mm 2;
  • struja - 3,5 A, žica - 0,7 kvadrata;
  • struja - 7,5 A, žica 1,5 kvadrata;
  • struja – 10 A, žica – 2 mm 2.

Sa dužinom priključka od 3 m:

  • I nom do 1,5 A, žica – 0,4 mm 2;
  • I nom – 2,5 A, žica – 0,8 mm 2;
  • I nom – 3,5 A, žica – 1,1 kvadrat;
  • I nom - 7,5 A, presjek - 2,3 mm 2;
  • I nom – 10 A, presjek – 3,2 kvadrata.

Ako vaš klima uređaj troši više struje nego što je osigurač za upaljač za cigarete dizajniran, morat ćete ga spojiti na terminale baterije preko vlastite karike osigurača. Ali uštedjet ćete na konektoru za spajanje na utičnicu za upaljač.

Poprečni presjek jednožilne žice S nakon mjerenja njenog prečnika d može se izračunati pomoću formule - S=π * (d/2) 2. Da biste odredili poprečni presjek upletene žice, morate izbrojati broj žica ispod izolacije, izračunati poprečni presjek jedne i pomnožiti s njihovim brojem.

Ako nemate čeljust, možete odrediti promjer jednožilne žice pomoću običnog ravnala. Da biste to učinili, namotajte 10 zavoja žice oko odvijača, okrećite se prema okretu i izmjerite dužinu rezultirajućeg namota ravnalom. Podijelite rezultat sa 10 da dobijete prečnik žice.

Zahtjevi za napajanje

Uređaj se mora napajati jednosmernim naponom od najviše 15 V. Mali talasi ne ometaju rad. Dakle, unutra posebnim uslovima domaća klima ne treba i može se jednostavno spojiti na mrežu automobila s električnom opremom od 12 volti. Za vlasnike automobila sa naponom od 24 V, preporučuje se povezivanje dva rashladna elementa u seriju.

Prednosti i nedostaci termoelektričnih rashladnih uređaja

Termoelektrični klima uređaj za hlađenje zasnovan na Peltier efektu ima sljedeće prednosti:

  1. Visoka specifična snaga hlađenja. Sa dimenzijama 40×40×3,8 mm, jedan element može da odvodi toplotnu energiju snage do 57W.
  2. Tih rad.
  3. Jeftino. Jedan element ne košta više od 3 USD.
  4. Visoka pouzdanost. Vrijeme neprekidnog rada prije kvara dostiže 200 hiljada sati.

Nedostaci Peltier hladnjaka:

  • Niska efikasnost. Zbog toga je sa velikom hlađenom zapreminom teško postići značajnu temperaturnu razliku između suprotnih površina.
  • Klima troši relativno više snage. Struja koju troši jedan element dostiže 6 A.
  • Dio potrošnje energije troši se na grijanje radijatora, koji oslobađa toplinu u atmosferu.

Frižider koji je napravio sam, naravno, neće primijetiti klima-uređaj ili kontrolu klime, ali će u svakom slučaju olakšati putovanje po vrućem vremenu.


Dok sam se bavio građevinarstvom seoska kuća Nisam mogao a da ne poželim da shvatim kako bih drugačije mogao koristiti ekstrudiranu polistirensku pjenu. Danas je ovo jedan od najčešćih efikasni izolacioni materijali sa ogromnim brojem prednosti i vrlo pristupačna cijena. Prvo što sam shvatio je da je za odlaske u kupovinu namirnica u hipermarket vrlo korisno imati termos kontejner u kojem možete bezbedno transportovati smrznutu hranu. Za izradu takve kutije bilo je potrebno 160 rubalja i pola sata slobodnog vremena. Ali odlučio sam ići dalje i modificirati dizajn kako bih ga koristio kao samostalni hladnjak.

Počnimo da pravimo!


2. Dakle, krenimo od termos posude. Trebat će nam jedan list ekspandiranog polistirena dimenzija 1200x600 mm, debljine 50 mm, kancelarijski nož i rulet. Cijena takvog lista u bilo kojoj prodavnici hardvera je 160 rubalja. Izrežemo list prema predlošku, uzmemo poliuretansku pjenu i zalijepimo takav spremnik.

3. Evo dijagrama za rezanje lima. List ima stranice debljine 20 mm, potrebno ih je odrezati sa svih strana osim dna. Listovi su zalijepljeni poliuretanskom pjenom. Tehnologija je jednostavna. Nanesite malo pjene na mjesto lijepljenja, pričekajte 1 minut, pritisnite listove čvrsto jedan uz drugi i zatim ručno kontrolirajte 5 minuta da se ne pomjeraju zbog širenja pjene. Glavna stvar je ne ostaviti ga bez nadzora. Samo mali komad polistirenske pjene, označen siva na dijagramu.

4. Obratite pažnju na dizajn korica, jedan od veliki listovi sa gornjeg dijagrama, isjekao sam ga na 3 dijela na mjestu prilikom lijepljenja kako bih osigurao čvrsto prianjanje. Nakon toga, vanjski dio kutije se može farbati. Boja malo korodira polistirensku pjenu, pa je bolje farbati u dvije faze. Dobivena posuda je teška 820 grama i ima nevjerovatne performanse gubitka topline. U takvu kutiju možete staviti nekoliko kilograma smrznute hrane i bez problema je transportovati nekoliko sati. Glavna stvar je ne miješati smrznutu i ohlađenu hranu. Dizajn možete dopuniti hladnim akumulatorom.

5. Ili možete modificirati dizajn kako biste dobili punopravni hladnjak. U ove svrhe koristit ćemo Peltierov element - termoelektrični pretvarač, čiji se princip rada temelji na nastanku temperaturne razlike kada teče električna struja. Ovo su elementi koji se koriste u serijskim automobilskim frižiderima, kao i auto sedišta sa ventilacijom.

Cijena jednog Pelte elementa maksimalna snaga 60 W na aliexpressu - 130-150 rubalja. Model TEC1-12706. Tokom rada, jedna strana elementa se zagrijava, a druga hladi. Da bi se spriječilo izgaranje elementa, potrebno je intenzivno uklanjati toplinu sa vruće strane. Da bismo to učinili, potreban nam je hladnjak procesora sa radijatorom iz kompjuterske prodavnice, koji košta 250 rubalja. Za poboljšanje cirkulacije zraka u unutrašnjosti rashladna komora Kako bih izbjegao smrzavanje radijatora, odlučio sam ugraditi ventilatore s obje strane. Trebat će nam i termostat s vanjskim temperaturnim senzorom i relejem, koji košta 170 rubalja, koji će nam omogućiti da kontroliramo zadanu temperaturu unutar kontejnera. Pa, produžni kabel s konektorom za upaljač za automobile za 100 rubalja.

Dakle, počnimo sa sastavljanjem.

6. Instalirajte Peltierov element koristeći termalnu pastu (isporučena uz hladnjak) između njih aluminijumski radijatori. Ovdje je vrijedno napomenuti da se temperaturni gradijent instalacije može povećati sklapanjem 2 ili 3 Peltierova elementa instalirana u seriji. Dakle, tako da jedan Peltierov element hladi drugi. U ovoj verziji moguće je ući u kontejner negativnu temperaturu do -18 stepeni Celzijusa. Po obodu između elementa postavljamo komad toplinske izolacije od pjene.

7. Radijatore spajamo jedan s drugim standardnim montažnim pločama na matičnu ploču, povezujući ih pomoću plastičnih stezaljki. Ovo takođe omogućava da hladna i topla strana budu termički izolovane jedna od druge. Probni rad instalacije. Što intenzivnije hladimo vruću stranu, to će temperatura na hladnoj biti niža. Ovdje su ventilatori usmjereni na dovod zraka u radijatore, što je manje efikasno nego ako se okreću kako bi ih izduvali. U improvizovanoj kutiji smo uspeli da postignemo temperaturu od -3 stepena, na temperaturi okruženje+26. Na fotografiji se jasno vidi model hladnjaka, njihova prednost je velika površina platforma za podršku radijatori. A kao termoizolacijski podložak koristio sam komad termo izolacije za okrugle cijevi.

8. Sada integrirajmo termoelektrični pretvarač u novi poklopac posude. Za praktičnost postavljanja cijele konstrukcije, povećat ćemo debljinu poklopca na 100 mm (2 lista polistirenske pjene). Ova fotografija jasno pokazuje perimetarsku brtvu između dva radijatora.

9. Umjetničko sečenje za polistirensku pjenu i obradu brusni papir. Krenimo ponovo. Nakon farbanja spoljna ljuska ekspandirani polistiren postaje jači.

10. Premažite šavove zaptivačem, okrenite oba ventilatora da se izduvaju. Među potencijalnim poboljšanjima, možda bi bilo vrijedno smanjiti brzinu ventilatora na hladnoj strani (trenutno oba ventilatora rade na maksimalnoj brzini).

11. Postavljamo ploču termostata pored kućišta i na ovaj jednostavan način fiksiramo žicu za napajanje. Prvo pritisnemo ploču pomoću samoreznih vijaka, a zatim je pričvrstimo brtvilom.

12. Kontejner sastavljen. Težina posude bez poklopca je 800 grama, isto toliko teži i poklopac sa sklopljenim termoelektričnim pretvaračem. Ukupni troškovi - 1000 rubalja i nekoliko sati vremena. Testovi sa hlađenim proizvodima u prtljažniku automobila pokazali su sposobnost sistema da održava temperaturu na dnu (!) kontejnera u granicama od +5 stepeni Celzijusa, na temperaturi okoline od +29 stepeni (da, mnogo je toplije u prtljažnik, čak i sa uključenim klima uređajem) i trenutna potrošnja - 3 Ampera. Mislim da je ovo odličan rezultat.

Planiram napraviti sljedeći kontejner od 3 u seriji ugrađeni elementi Peltiera da dobijete punopravni zamrzivač.

Tokom borbe za ekološku prihvatljivost i pristojno postojanje, pažnja se posvećuje najsitnijim detaljima. Jeste li umorni od konstantne buke hladnjaka u procesoru - zapamtite, uređaj zahtijeva hlađenje, inače će BIOS jednostavno isključiti sistemsku jedinicu zajedno sa operativni sistem. A po vrućini želite mir i tišinu. Rješenje je pronađeno. Ranije su rekli da se frižideri ne oslanjaju isključivo na kompresore, već su stvoreni alternativni modeli. Razmislimo, možda ćemo moći sastaviti frižider vlastitim rukama.

Istorija frižidera, ili priručnik za pronalazača

Spomenuli smo u recenzijama o adsorpcijskim frižiderima koji rade na plavo gorivo. Gas, kada sagorijeva, uzrokuje cirkulaciju rashladnog sredstva i hlađenje odjeljka. Nesumnjiva prednost dizajna je bešumnost. Možete čuti lagano šištanje od sagorijevanja goriva i protoka tekućine kroz cijevi. Ali rješenje je daleko od jedinog. Napisali su da skupi automobilski hladnjaci rade na drugom principu - na Peltierovim elementima.

Godine 1834. ustanovljeno je da prilikom prolaska jednosmerna struja Toplota se oslobađa ili apsorbira kroz provodnike i poluvodiče. Učinak nije pripisan Joule-Lenzovom zakonu: u potonjem slučaju toplina se oslobađala, ali je hlađenje ostalo nedostižno. Niko nije dao naučno objašnjenje, ali je postalo poznato da kada se struja propušta u jednom pravcu, toplota se apsorbuje i oslobađa u drugom!

Poznat je slučaj kada je učenik prijavio predmet nastavniku digitalne tehnologije, kompjuteri još nisu postigli moć koju imaju danas. Pentium II procesori tek su se pojavili na ruskom tržištu, iako su četvrti, naravno, već viđeni u SAD. Svelo se na napajanje mozga kompjutera, na želju da se konstantno smanjuje napon.

Primetili smo da procesor troši 75 W. U isto vrijeme, napon napajanja je ostao oko 3 V. Ispostavilo se da je mali kristal trošio struju... 25 A. Bilo koja baterija pri punjenju nije sposobna za ovo. Učiteljica je progovorila, ali se pokazalo da nije sasvim u pravu.

Na ovom niskom naponu, procesor zapravo troši ogromnu struju, dio energije se troši na korisne potrebe, a toplina se neizbježno oslobađa u okolinu. I opipljivo! Bez hladnjaka, procesor može dostići tačku ključanja, dodatno bi se zagrevao, ali će zaštitni sistemi ranije isključiti napajanje. Ispostavilo se da procesor troši značajnu energiju. Nedavno su se na tržištu pojavili Peltierovi elementi, dizajnirani da rashlade bijesni mozak. Određeni korisnik je primetio da se procesor ohladio... na minus 10 stepeni Celzijusa. Impresivno?

Peltierovi elementi se ne mogu nazvati jeftinim. Kako napraviti domaći hladnjak na temelju njih: postavite ih paralelno u termoizoliranu posudu, gdje će temperatura početi postepeno opadati. No, snaga smrzavanja hladnjaka ne mjeri se u vatima, već se izračunava brojem (u kilogramima) proizvoda čija se temperatura može smanjiti na datu temperaturu. Ne znamo šta se podrazumijeva pod tvrdnjom da je snaga Peltierovog elementa 77 W. Po cijeni od 300 rubalja po komadu, vrijedi pokušati izračunati trošak domaći frižider, u korelaciji navedenih parametara. Nudimo drugačiji način.

Zapamtite, u recenzijama su predstavili metodu za određivanje potrebne snage grijanja prostorije, a sada je koristimo obrnutim redoslijedom. Koraci eksperimenta:

  1. Trebat će vam običan termometar. Bolje od obične ulične. Termometar ćemo staviti u naš domaći frižider.
  2. Mi pravimo telo. Pravi hladnjaci koriste poliuretansku pjenu za toplinsku izolaciju. Kupite konzervu u prodavnici građevinski materijal. Pjenasta plastika će također funkcionirati; preporučujemo korištenje reflektirajuće izolacije tipa Penofol ili slično. Na primjer, uzmite kutiju, čvrsto je obrežite s obje strane spomenutim materijalom, u stvari, dobar domaći hladnjak je već spreman. Za informaciju, materijal je preuzet iz svemirske industrije, gdje je korišten za izradu svemirskih odijela. sunčeve zrake smrtonosni su izvan atmosfere, a kosmička hladnoća će natjerati i samog Saurona da zadrhti, ali sve navedeno nije štetilo astronautu posebna šteta ispod sloja penofola. Naravno, u svemirskim odijelima korišteno je zlato i srebro, a ne aluminij; možda nisu koristili polietilen. Činjenica - karakteristike materijala su nevjerovatne.
  3. Hladnjak će u početku biti jedan Peltierov element. Montiramo ga ljepljivim zaptivačem. Zatim ćemo pokazati tehniku ​​koja vam omogućava da pronađete broj modula potrebnih da domaći frižider počne da se smrzava.

Metoda proračuna za domaći frižider pomoću Peltierovih elemenata

Polazimo od činjenice da gubitak topline linearno ovisi o temperaturnoj razlici unutar i izvan domaćeg hladnjaka. Idemo od jednostavnog ka složenom:

  1. Recimo da je temperatura u prostoriji 20 ºS i ostaje nepromijenjena tokom eksperimenta. Počnimo sa istraživanjem. Očigledno, u nedostatku Peltierovih elemenata, temperatura unutar frižidera će biti 20 ºS. Ovo je prva tačka na pravoj liniji (gubici raste linearno od temperaturne razlike između spoljašnje i unutrašnje strane frižidera domaće izrade). Ugradićemo Peltierov element sa radijatorima sa obe strane, a spoljni će biti duvan hladnjakom kako bi se pojačao efekat.
  2. Nakon nekog vremena, temperatura u odjeljku od 30 litara bila je 14 ºS. Tvrdimo da će dodavanjem još dva Peltier elementa sa radijatorima i hladnjakom svako dobiti 2 stepena toplote unutar domaćeg frižidera ako je prostorija topla 20 ºC. Šema:

Zaključci o dizajnu domaćeg hladnjaka

Čitaoci će sami izvući ostatak svojih zaključaka: domaći frižider će dati 2 stepena toplote na Celzijusovoj skali ako opremite uređaj sa tri Peltierova elementa sa hladnjacima. Dozvoljeno je generalizirati iskustvo, odabrati optimalnu izolaciju i mijenjati uvjete. Na primjer, uklonite hladnjake kako ne biste stvarali buku i trošili energiju. Ovo će pojednostaviti dizajn. Ali želimo da ohladimo žar pronalazača: u pravim, a ne domaćim frižiderima, koriste se dva ventilatora, za hladni i topli krug. Eksperimentiraj.

Frižider će izdržati napajanje računara. Zapamtite koliko procesor troši! Peltierov element je daleko od najvažnijeg unutra. Napon je već unaprijed podešen, tako da ne morate tražiti rijetke dijelove. Kupite tri Peltier elementa da napravite sopstveni frižider, uzmete napajanje sa starog računara, napravite kutiju sa dva hladnjaka i dobijete gotov proizvod. Štaviše, može raditi i od akumulatora automobila.

Princip rada frižidera je toliko očigledan da ga deca mogu razumeti. Kada se promijeni smjer struje, Peltierovi elementi rade na zagrijavanju. Dobro je imati toplu hranu u blizini kada u blizini nema uređaja za grijanje. U potonjem slučaju zakon funkcionira poleđina. Tri Peltierova elementa unutar domaćeg frižidera obezbediće temperaturu 18 ºS iznad okoline. Ako auto ima 25, kutija će pokazati 43. Dovoljno da nešto pregrizete i ne žalite se. Ispostavilo se da postoje dva uređaja u jednoj osobi.

Zahvaljujemo se autoru YouTube videa na odličnoj ideji kako sami napraviti frižider. Neka ideja nije baš uspješna, ali samo zato što je obim veliki. Elementi Peltierovog procesora nisu toliko moćni da bi mogli sami savladati veliki volumen koji nije u potpunosti formiran.

Nudimo članak o tome kako napraviti hladnjak vlastitim rukama, shvativši princip njegovog rada.

Način generiranja hladnoće direktno ovisi o dimenzijama budućeg uređaja. Za velike veličine odaberite krug s freonom, za male - električnih elemenata Peltier.

Bitan! At samoproizvodnja Obratite pažnju na drugu opciju, implementiranu kod kuće.

Zatim ćemo pogledati kako sami napraviti frižider za svoju baštu i automobil, napajan preko 12 volti USB-a. Šta možete uzeti sa računara ili hladnjaka za vodu? Kako sastaviti telo od listnog materijala? Kako se prave amonijak i hladnjaci za prikolice?

Princip rada i prednosti Peltierovog rashladnog elementa

Tokom rada Peltierovog pretvarača, njegova dva dijela imaju različite temperature. Kada električna struja prolazi kroz hladnjak, u gornjoj polovini se stvara toplota, a u donjoj se stvara hladni tok.

Pažnja! Rashladni uređaj možete kupiti u prodavnici koja prodaje kompjuterske komponente ili radio dijelove.

Prednosti takvog frižidera uključuju odsustvo:

  • pokretni elementi;
  • transportovani mediji;
  • buka.

Upute za sastavljanje termoelektričnog hladnjaka vlastitim rukama

Da biste vlastitim rukama napravili hladnjak koristeći Peltierove elemente, provjerite upute korak po korak. Detaljno opisuje korake i daje korisne preporuke.

Materijali i alati

Za rad će vam trebati:

  • ekspandirani polistiren. Prikladni listovi debljine 50 mm;
  • Peltier element;
  • radijatori sa hladnjakom. Može se ukloniti sa stare računarske opreme;
  • termalna pasta;
  • regulator sa temperaturnim senzorom;
  • poliuretanska pjena;
  • žice;
  • Utikači za spajanje na USB automobil i/ili utičnicu;
  • nož za papir;
  • mjerni alat i olovka;
  • lemilica

Montaža kućišta

Kako bi se osigurala geometrijska točnost tijela hladnjaka, izrađuje se šablon. Njegove dimenzije moraju odgovarati potrebnoj zapremini budućeg uređaja. Stalak za vino treba da bude dovoljno visok da primi boce.

Pažnja! Kao predložak koristite crtež kutije ili kutije odgovarajuće veličine.

Nacrtani elementi:

  • rezati na veličinu pomoću pomoćnog noža;
  • su međusobno povezani pomoću poliuretanska pjena. Da biste to učinili, elementi s pjenom nanesenom na njihovu površinu su povezani i ostavljeni u stacionarnom stanju dok se sastav potpuno ne osuši. Za poboljšanje karakteristike toplotne izolacije Zidovi su dupli.

Sastavljena kutija se farba u odabranu boju u nekoliko slojeva.

Izolacija aluminijskom folijom se lijepi na unutarnju površinu rashladnog uređaja pomoću tekućih eksera.

U nedostatku listova ekstrudirane polistirenske pjene, možete koristiti:

  • laminat. Posebni žljebovi olakšavaju montažu konstrukcije. Materijal ima dovoljnu čvrstoću;
  • Stiropor. Dobro obrađeno alat za rezanje. Otporan na vlagu. Hladnjak od polistirenske pjene koštat će manje od svog kolege od polistirenske pjene;
  • MDF ili fiberboard. Obavezno dodatna obrada zbog niske otpornosti na vlagu;
  • plastika. Poželjne su gotove kutije sa poklopcima. Kutija za alat ili hladnjak za vodu će poslužiti.

Ugradnja rashladne jedinice

Kako bi se osigurao efikasan tok fizičkih procesa unutar prijenosnog mini frižidera, instalacija se izvodi u sljedećem redoslijedu:

  • Aluminijski profil se montira okomito na bočni zid kutije sa unutrašnje strane. Koristit će se za prijenos hladnoće u unutrašnji prostor;
  • do fiksnog aluminijumski profil radijator je pričvršćen iznutra, uz pomoć kojeg će se osigurati preraspodjela hladnog zraka kroz unutrašnji volumen;
  • Peltierov element se montira sa vanjske strane profila. Bolje je izbjegavati korištenje ljepljivih zaptivača zbog njihove niske efikasnosti. Vijci su poželjniji.

Da bi frižider za automobil obezbedio potrebno temperaturni režim, tri elementa se koriste za hlađenje posude. Kao izvor napajanja koristi se kompjuterski blok. Ako će frižider biti povezan na akumulator automobila, trebat će vam produžni kabel sa konektorom za upaljač. Za regulaciju temperature na frižider je priključen termostat.

Ugradnja Peltierovog elementa mora se izvesti u skladu s brojnim pravilima. potrebno:

  • Obratite pažnju na polaritet žica. Neispravan priključak će uzrokovati zagrijavanje unutrašnjosti i hlađenje vanjske strane;
  • blagovremeno otklonite toplotu sa vrha ugradnjom hladnjaka. Bez toga, element se pregrijava. Intenzitet izduvnog strujanja vazduha određuje snagu sistema;
  • bezbedno pričvrstite izolacionu brtvu. Njegove karakteristike određuju efikasnost hladnjaka;
  • prilikom ugradnje između dijelova elementa i izolacijske ploče treba nanijeti termalnu pastu;
  • Da bi se hladnoća ravnomjerno rasporedila i brzo ohladila unutar posude, na unutrašnju površinu je pričvršćen još jedan hladnjak. Također će spriječiti pojavu kondenzacije.

Ostale vrste frižidera

Ako vam je potreban zamrzivač, pokušajte sastaviti jedinicu kompresora. Odlikuje se brzim i pouzdanim zamrzavanjem. Teško je sami napraviti takav uređaj. Morate imati određena znanja i imati na raspolaganju kompresor, isparivač i kondenzator. Takva jedinica se može ugraditi u auto prikolicu kada se izlazi napolje.

Postoje uređaji tip apsorpcije. Oni uključuju:

  • generator u koji se dovodi smjesa zasićena amonijakom. Nakon spajanja na sistem napajanja, ključa;
  • kondenzator koji uklanja toplinu izvan hladnjaka;
  • apsorber u kojem zbog razlike tlaka otopina amonijak-voda apsorbira pare amonijaka. Proces je praćen oslobađanjem topline. Da bi se spriječilo pregrijavanje, hladi se vodom;
  • isparivač u kojem se ispušta para rashladnog sredstva;
  • Dakle, najjednostavnija verzija frižidera za automobil je uređaj zasnovan na Peltierovim elementima. Ovo optimalno rešenje u situaciji kada vam putna termo torba ne odgovara. Kampiranje, 12 volti, bit će odgovarajuća opcija za ljetnu rezidenciju, ako osigurate poseban adapter za 220 V.

    Video: DIY torba za frižider

Povratak

×
Pridružite se zajednici “koon.ru”!
U kontaktu sa:
Već sam pretplaćen na zajednicu “koon.ru”