Kulkas termoelektrik buatan sendiri. Elemen Peltier: karakteristik, prinsip operasi dan aplikasi

Langganan
Bergabunglah dengan komunitas “koon.ru”!
Berhubungan dengan:

Pada artikel ini terdapat model kulkas mobil yang dibuat oleh penulis saluran, Alex Shev, dengan tangannya sendiri, meskipun produk yang dihasilkan canggih, hanya dalam waktu tiga hari. Perangkat ini beroperasi pada elemen Peltier. Di bawah, di akhir publikasi, adalah model lain yang bekerja dengan dasar yang sama.
Sejumlah bahan dan suku cadang digunakan.

Kerjakan produknya

Kami memotong busa menggunakan spiral 1 kilowatt dan sumber listrik 5 volt. Spiral itu diamankan di antara kaki meja. Saya merekatkan busa tersebut dengan busa poliuretan. Kami memotong alur di tutupnya agar tidak gelisah.

Seharusnya menutupi nampan dengan busa polistiren, tetapi lebih mudah untuk membuat kotak darinya dan menggunakan nampan untuk memperkuat kekuatan lemari es mobil. Dimensinya ternyata 38 X 30 sentimeter, kedalaman 28. Kapasitas: 3 botol 1,5 liter berturut-turut. Anda dapat memiliki dua baris seperti itu, atau 2 kali 2 liter berdampingan.

Kami mengebor lubang di dua radiator untuk termistor guna mengontrol suhu. Dalam cuaca dingin juga untuk pengikatan. Kami membuat lubang di tutup lemari es mobil dan memanaskan penukar panas ke dalam sebesar 1 -1,5 sentimeter. Selanjutnya, dengan menggunakan lem konduktif termal, kami kencangkan kedua elemen Peltier ke radiator. Satu hanya cocok untuk dua elemen Peltier. Kesenjangan antara busa dan radiator juga diisolasi. Dalam contoh yang ditunjukkan, bestizol digunakan.

Kami merakitnya, memasang kipas ke penukar panas, memasang mikrokontroler, monitor LSD, dan relai. Selama ini hanya menggunakan cara gantung saja.

Lihat juga desain keren dengan pengiriman gratis di toko Cina ini. Di sana Anda juga akan menemukan elemen Peltier.

Kami sedang menulis program untuk mikrokontroler. Penulis video tutorial ini menggunakan insert untuk mematikan elemen Peltier ketika suhu radiator panas lebih dari 55 derajat. Dan juga bila suhu di dalam lemari es itu sendiri kurang dari 5 derajat. Hanya elemennya saja yang dinonaktifkan. Kipas dan mikrokontroler terus bekerja.

Suhu diukur dengan konverter ADC: pada radiator panas, pada radiator dingin, di dalam lemari es itu sendiri. Ditampilkan di layar.

Daya disuplai ke elemen melalui relai tambahan hanya saat kunci kontak menyala (mesin hidup), agar tidak menguras baterai.

Saat pengecekan di rumah, suhu di lemari es mobil turun hingga 12 derajat dalam 1 jam dan tetap di sana. Suhu radiator panas berhenti di 49 derajat. Di dalam mobil, saat mendinginkan 4 botol Mojito dan menggunakan akumulator dingin Peltier, Peltier dimatikan dalam satu jam pertama pada suhu penukar panas panas 55 derajat. Dan selanjutnya dimatikan ketika suhu di dalam kurang dari 5 derajat. Interval pengoperasian: 4 menit aktif, 1,5 menit mati.

Kesimpulan:

Kulkas-termobox mobil do-it-yourself

Salam, para pembaca yang budiman! Karena saya dan keluarga sering bepergian di musim panas dan sering pergi keluar untuk mengadakan barbekyu, masalah penyimpanan makanan mengemuka. Bagaimana masuk perjalanan jauh, dan untuk satu hari.
Jelas terlihat bahwa kita tidak dapat hidup tanpa lemari es atau kantong termal. Pengenalan dengan pasar telah dimulai. Yang paling sederhana adalah tas termal. Kami tidak akan mempertimbangkan paket termal karena lembut, hanya memakan sedikit ruang, ringan, dan termurah. Kekurangannya bagi saya adalah ada kain dan jahitan di dalamnya sehingga tidak nyaman untuk dicuci. Harga rata-rata 500-1000 gosok. Wadah termal. Bodi plastik keras, mudah dibersihkan. Kekurangan: Mereka memakan tempat terlepas dari apakah ada makanan di dalamnya atau tidak. Harga rata-rata dari 2500 gosok.
Baik tas maupun wadah memerlukan baterai penyimpanan dingin. Kulkas dengan elemen Peltier adalah wadah termal yang sama, tetapi dengan sistem pendingin terpasang di penutupnya. Tergantung pada kekuatan elemennya, suhu dapat mendingin hingga 20°C dari suhu luar. Nutrisi dari jaringan listrik mobil. Minusnya, jika tidak dilengkapi sistem shutdown dapat menguras aki mobil. Harga rata-rata dari 3500 gosok. Kulkas mobil kompresor Yang paling serius dari semuanya. Dirancang untuk perjalanan jauh. Mereka dapat beroperasi dengan listrik dan gas. Mereka mengatasi tanggung jawab mereka dengan sempurna. Kelemahannya adalah harganya sama dengan dua lemari es rumah biasa. *** Saya melihat semua ini dan memutuskan, untuk memahami apa yang saya butuhkan, untuk membuat lemari es dengan tangan saya sendiri.

Lebih tepatnya, kotak termal. Bagi saya yang penting kondensasi tidak menetes kemana-mana dan makanan tidak tersedak di jalan. Saya mengambil selembar penoplex (isolasinya berwarna oranye). Hentikan itu. Dirakit menggunakan sekrup dan sealant yang dapat disadap sendiri. Tidak ada sudut, tidak ada sekat di atasnya, tidak ada pelapis atau lukisan. Semuanya “sebagaimana adanya”. Mengapa memperumit masalah?

Foto oleh penulis saluran. Potongan dibuat pada sambungan dinding dan atap untuk mengurangi kehilangan panas. Melakukan uji coba laut di bawah muatan. Mengingat tutupnya kokoh, maka setiap dibuka selalu masuk ke dalam wadahnya. udara hangat, tinju tampil baik. Dinginnya bertahan setidaknya satu setengah hari (pada satu tumpukan akumulator dingin), dengan bukaan teratur. Semangka, air, makanan dingin, daging - semuanya terasa enak. Secara umum, saya membiarkan semuanya apa adanya, itu sesuai dengan tujuan saya dengan sempurna. Dan itu tidak disayangkan. Tidak ada yang lebih permanen daripada sesuatu yang bersifat sementara. Dan Anda memilih yang paling cocok untuk Anda.

Kulkas terbuat dari busa polistiren dan modul Peltier

Artikel hari ini bukan tentang mengubah busa kemasan menjadi lem dengan melarutkannya dalam aseton. Hari ini kita akan berbicara tentang produk buatan sendiri yang sedikit lebih rumit, namun sangat berguna di rumah, garasi, atau rumah. Sejak masa sekolah, kita telah mengetahui tentang unsur Peltier, yang jika diberi tegangan tertentu, akan mengeluarkan panas di satu sisi dan dingin di sisi lain.
Elemennya sama, 75 Watt. Jadi, kita akan membuat kulkas mini, bisa disebut kulkas meja. Dan, untuk memulainya, mari kita ambil busa kemasan tipis dan gunakan selotip dua sisi untuk merakit sebuah kotak dengan pintu darinya. Kami mengambil ukuran kotaknya kira-kira sebesar botol air 5 liter.
Kotak yang terbuat dari busa polistiren, selanjutnya kita rakit bagian utamanya. Kami merekatkan radiator aluminium kecil dari elektronik ke sisi dingin elemen menggunakan pasta termal. Di sisi panas kami merekatkan radiator prosesor dengan kipas ke senyawa yang sama.
Unit utama perangkat Setelah membuat lubang di dinding belakang kotak, masukkan radiator dingin ke dalam dan rekatkan seluruh unit ke dinding belakang.
Dinding belakang lemari es Hubungkan ujung elemen dan kipas secara paralel, suplai 12 Volt. Kami menaruh beberapa kaleng busa di lemari es kami. Setelah satu jam, minumlah minuman tersebut pada suhu 15 derajat.


Semua yang perlu Anda ketahui tentang lemari es otomatis untuk Nelayan dan Turis Otomatis

Kulkas mobil do-it-yourself paling baik dibuat menggunakan elemen Peltier. Desain lemari es semacam itu jauh lebih sederhana daripada unit biasa dengan kompresor dan freon sebagai zat pendingin. Terlepas dari kenyataan bahwa lemari es kompresor memiliki efisiensi lebih tinggi daripada lemari es yang beroperasi berdasarkan efek Peltier, lemari es kompresor lebih disukai untuk digunakan di mobil. Karena memiliki keunggulan penting lainnya: dimensi lebih kecil dan pengoperasian senyap.

Ruang kompresor peralatan pendingin udara masih digunakan pada mobil, misalnya AC. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa AC mendinginkan volume yang besar dan tidak dapat dibuat berdasarkan efek Peltier. Selain itu, AC harus menghilangkan panas dari interior mobil lebih jauh dari yang dimungkinkan oleh desain elemen Peltier. Jika Anda menerima AC rumah lama, jangan buru-buru bersukacita, karena kecil kemungkinan Anda bisa mengubahnya menjadi kulkas mobil.

Pendinginan tanpa kompresor

Efek Peltier adalah kapan arus listrik melalui kontak dua semikonduktor dengan berbagai jenis konduktivitas ( persimpangan pn) tergantung pada arah arus, terjadi pendinginan atau pemanasan. Hal ini dijelaskan oleh interaksi elektron dengan getaran termal atom kisi kristal. Dan ketika arus melewati sambungan seri, energi panas yang diserap oleh satu sambungan pn dilepaskan di sambungan lainnya.

Jika Anda mengatur elemen Peltier sehingga satu sambungan p-n berada di dalam wadah dengan insulasi termal yang baik, dan yang lainnya di luar, Anda akan mendapatkan lemari es kecil yang cukup bertenaga listrik. pemantik rokok mobil. Kulkas lain yang beroperasi tanpa kompresor adalah absorpsi. Anda dapat membuat lemari es untuk mobil Anda dari unit lama tersebut. Namun dalam hal ini, desainnya akan bergantung pada apa yang Anda dapatkan, jadi Anda pasti perlu mengganti pemanas dan termostat ke yang 12 volt.

Membuat tubuh

Untuk membuat kasing ini Anda membutuhkan bahan-bahan:

Satu elemen Peltier tidak akan mampu mendinginkan volume yang besar secara signifikan, jadi untuk satu elemen termoelektrik jangan membuat wadahnya lebih besar dari 40x40x30 cm.

Untuk memotong hardboard, gunakan gergaji listrik atau gergaji, jika mereka tidak ada di gudang senjata Anda, gergaji besi biasa dengan gigi halus bisa digunakan. Dari lembaran MDF, dengan menggunakan sudut dan paku keling buta, rakitlah sebuah kotak yang akan menjadi badan kulkas mini Anda. Tempatkan sudut-sudutnya dari dalam agar paku keling dipegang lebih erat. Isi semua rongga pada sambungan antara bagian struktural dengan sealant. Setelah sealant mengering, tutupi permukaan bagian dalam kotak yang dihasilkan dengan insulasi. Gunakan "kuku cair" untuk ini.

Oleskan segel karet busa ke ujung atas dinding. MDF sangat higroskopis sehingga harus dipoles terlebih dahulu sebelum direkatkan ke badan. Alih-alih primer, encerkan sedikit PVA dengan air (tambahkan 2 bagian cairan ke 1 bagian lem). Perdana tubuh, biarkan kering dan tutupi dengan kain minyak. Jangan menempelkan pintu dengan selotip, karena ini adalah radiator, dan selotip akan memperburuk perpindahan panasnya.

Instalasi yang lebih dingin

Untuk melakukan ini, Anda memerlukan:

Pertama, Anda perlu membuat dua radiator dari aluminium, memasang elemen pendingin di antara keduanya dan memisahkannya satu sama lain dengan selembar insulasi termal. Desain ini akan berfungsi ganda sebagai pintu lemari es. Dengan dimensi luar casing 40x40x30 cm, radiator atas harus berukuran 40x40 cm karena akan menutupi kotak, dan radiator bawah harus berukuran 38x38 cm karena harus masuk ke dalam. Potong persegi berukuran 38x38 cm dari selembar insulasi, buat lubang di tengahnya seukuran elemen pendingin dan rekatkan ke radiator yang lebih kecil menggunakan “kuku cair”. Solder kabel daya ke terminal elemen (terminal merah harus “+”, dan terminal hitam harus “ground”).

Letakkan radiator besar di bawah dan radiator kecil di atasnya, dengan insulasi menghadap ke atas, sehingga bagian tengahnya bertepatan. Satu sentimeter dari setiap sudut potongan pada insulasi termal, bor lubang Ø 3 mm secara bersamaan di dua radiator. Lumasi elemen pendingin di kedua sisi dengan pasta penghantar panas dan letakkan di area radiator kecil yang bebas insulasi dengan sisi pendingin menghadap logam. Tutupi dengan radiator besar sehingga lubang yang dibuat sebelumnya bertepatan, dan kencangkan sandwich yang dihasilkan dengan sekrup dan mur hingga insulasi termal terkompresi dan radiator menyentuh pendingin. Pantau kompresi menggunakan jangka sorong dengan mengukur jarak antar radiator. Ketebalan elemennya 3,8 mm. Setelah celah berkurang ke nilai ini, pengencangan pelat radiator harus dihentikan.

Pasang pintu yang dihasilkan ke engselnya, dan ke bodi sehingga ketika ditutup, radiator yang lebih kecil bisa masuk ke dalam bodi. Untuk melepaskan kabel dari wadahnya, letakkan sepotong tabung karet dengan diameter yang sesuai di atasnya. Di pelat atas, di samping kontak sambungan daya pendingin, bor lubang sedikit lebih kecil dari diameter luar tabung. Lewatkan kabel melaluinya, biarkan tabung di dalam lubang agar kawat tidak bergesekan dengan tepinya. Pasang kipas angin ke pintu sehingga mengarah ke sana dan sambungkan ke pasangan kabel yang sama. Yang tersisa hanyalah memasang kait dan semacam pegangan untuk membawa perangkat dan generator dingin sudah siap.

Memilih penampang kawat

Untuk mengetahui arus yang dikonsumsi oleh AC internal, tambahkan arus pengenal kipas dengan parameter elemen pendingin yang sama. Setelah itu, yang tersisa hanyalah memilih dari direktori penampang kabel yang sesuai dengan arus ini. Kami menyediakan di bawah ini sebagian dari buku referensi yang cukup untuk membuat keputusan dalam kasus ini. Untuk panjang sambungan hingga 2 m:

  • arus hingga 1,5 A, penampang kawat - 0,3 mm 2;
  • arus - 2,5 A, penampang - 0,5 mm 2;
  • arus – 3,5 A, kawat – 0,7 kotak;
  • arus - 7,5 A, kawat 1,5 persegi;
  • arus – 10 A, kawat – 2 mm 2.

Dengan panjang sambungan 3 m:

  • Saya nomor hingga 1,5 A, kawat – 0,4 mm 2;
  • I nom – 2,5 A, kawat – 0,8 mm 2;
  • I nom – 3,5 A, kawat – 1,1 persegi;
  • I nom - 7,5 A, penampang - 2,3 mm 2;
  • I nom – 10 A, penampang – 3,2 persegi.

Jika AC Anda menarik lebih banyak arus daripada yang dirancang untuk sekering pemantik rokok, Anda harus menghubungkannya ke terminal baterai melalui tautan sekeringnya sendiri. Tapi Anda akan menghemat konektor untuk menghubungkan ke soket pemantik rokok.

Penampang kawat inti tunggal S setelah diukur diameternya d dapat dihitung menggunakan rumus - S=π * (d/2) 2. Untuk menentukan penampang kawat yang terdampar, Anda perlu menghitung jumlah helai di bawah insulasi, menghitung penampang satu dan mengalikannya dengan jumlahnya.

Jika Anda tidak memiliki jangka sorong, Anda dapat menentukan diameter kawat inti tunggal menggunakan penggaris biasa. Untuk melakukan ini, lilitkan 10 lilitan kawat di sekitar obeng, putar satu demi satu, dan ukur panjang lilitan yang dihasilkan dengan penggaris. Bagi hasilnya dengan 10 untuk mendapatkan diameter kawat.

Persyaratan Daya

Perangkat harus diberi daya dari tegangan arus searah tidak lebih dari 15 V. Riak kecil tidak mengganggu pengoperasian. Jadi, di kondisi khusus AC buatan sendiri tidak memerlukannya dan cukup dihubungkan ke jaringan on-board mobil dengan peralatan listrik 12 volt. Untuk pemilik mobil dengan tegangan terpasang 24 V, disarankan untuk menyambungkan dua elemen pendingin secara seri.

Keuntungan dan kerugian perangkat pendingin termoelektrik

Pendingin udara termoelektrik berdasarkan efek Peltier memiliki keunggulan sebagai berikut:

  1. Daya pendinginan spesifik yang tinggi. Dengan dimensi 40x40x3,8 mm, satu elemen bisa mengalir energi termal daya hingga 57 W.
  2. Operasi yang tenang.
  3. Biaya rendah. Satu elemen berharga tidak lebih dari $3.
  4. Keandalan tinggi. Waktu pengoperasian terus menerus sebelum kegagalan mencapai 200 ribu jam.

Kekurangan pendingin Peltier:

  • Efisiensi rendah. Oleh karena itu, dengan volume pendinginan yang besar, sulit untuk mencapai perbedaan suhu yang signifikan antara permukaan yang berlawanan.
  • AC mengkonsumsi relatif lebih banyak kekuatan. Arus yang dikonsumsi oleh satu elemen mencapai 6 A.
  • Sebagian dari konsumsi daya dihabiskan untuk memanaskan radiator, yang melepaskan panas ke atmosfer.

Kulkas buatan sendiri, tentu saja, tidak akan memperhatikan AC atau pengatur suhu, tetapi bagaimanapun juga akan membuat perjalanan dalam cuaca panas lebih mudah.


Saat saya sedang melakukan konstruksi rumah pedesaan Mau tak mau saya ingin memikirkan bagaimana lagi saya bisa menggunakan busa polistiren yang diekstrusi. Hari ini adalah salah satu yang paling banyak bahan isolasi yang efektif dengan segudang kelebihan dan sangat harga terjangkau. Hal pertama yang saya sadari adalah ketika berbelanja bahan makanan di hypermarket, sangat berguna untuk memiliki wadah termos tempat Anda dapat mengangkut makanan beku dengan aman. Untuk membuat kotak seperti itu, dibutuhkan 160 rubel dan setengah jam waktu luang. Namun saya memutuskan untuk melangkah lebih jauh dan memodifikasi desainnya agar dapat digunakan sebagai lemari es yang berdiri sendiri.

Ayo mulai membuat!


2. Jadi mari kita mulai dengan wadah termos. Kita membutuhkan satu lembar polistiren yang diperluas dengan dimensi 1200x600 mm, tebal 50 mm, pisau alat tulis dan rolet. Biaya lembaran seperti itu di toko perangkat keras mana pun adalah 160 rubel. Kami memotong lembaran sesuai dengan templat, mengambil busa poliuretan dan merekatkan wadah tersebut.

3. Berikut adalah diagram pemotongan lembaran. Lembarannya memiliki tebal sisi 20 mm, harus dipotong di semua sisi kecuali bagian bawah. Lembarannya direkatkan dengan busa poliuretan. Teknologinya sederhana. Oleskan sedikit busa pada area pengeleman, tunggu 1 menit, tekan lembaran dengan kuat satu sama lain lalu kontrol secara manual selama 5 menit agar tidak bergerak akibat mengembangnya busa. Hal utama adalah jangan meninggalkannya tanpa pengawasan. Hanya sepotong kecil busa polistiren yang diberi tanda abu-abu pada diagram.

4. Perhatikan desain cover salah satunya lembaran besar dari diagram di atas, saya potong menjadi 3 bagian pada tempatnya saat direkatkan agar pas. Setelah itu, bagian luar kotak bisa dicat. Catnya sedikit merusak busa polistiren, jadi lebih baik mengecatnya dalam dua tahap. Wadah yang dihasilkan memiliki berat 820 gram dan memiliki kinerja kehilangan panas yang luar biasa. Anda dapat memasukkan beberapa kilogram makanan beku ke dalam kotak seperti itu dan mengangkutnya selama beberapa jam tanpa masalah. Yang utama jangan mencampur makanan beku dan dingin. Anda dapat melengkapi desain dengan akumulator dingin.

5. Atau Anda bisa memodifikasi desainnya untuk mendapatkan lemari es yang lengkap. Untuk tujuan ini, kita akan menggunakan elemen Peltier - konverter termoelektrik, yang prinsip operasinya didasarkan pada terjadinya perbedaan suhu ketika arus listrik mengalir. Ini adalah elemen yang juga digunakan dalam lemari es mobil serial kursi mobil dengan ventilasi.

Biaya satu elemen Pelte kekuatan maksimum 60 W di aliexpress - 130-150 rubel. Model TEC1-12706. Selama pengoperasian, satu sisi elemen memanas, sisi lainnya mendingin. Untuk mencegah elemen terbakar, perlu menghilangkan panas secara intensif dari sisi panas. Untuk melakukan ini, kita memerlukan pendingin prosesor dengan radiator dari toko komputer, seharga 250 rubel. Untuk meningkatkan sirkulasi udara di dalam ruang pendingin Untuk menghindari pembekuan radiator, saya memutuskan untuk memasang kipas di kedua sisi. Kami juga memerlukan termostat dengan sensor suhu eksternal dan relai, seharga 170 rubel, yang memungkinkan kami mengontrol suhu yang disetel di dalam wadah. Nah, kabel ekstensi dengan konektor untuk pemantik rokok mobil seharga 100 rubel.

Jadi mari kita mulai merakit.

6. Pasang elemen Peltier menggunakan thermal paste (disertakan dengan pendingin) di antara keduanya radiator aluminium. Perlu dicatat di sini bahwa gradien suhu instalasi dapat ditingkatkan dengan merakit 2 atau 3 elemen Peltier yang dipasang secara seri. Jadi, elemen Peltier yang satu mendinginkan elemen lainnya. Dalam versi ini, dimungkinkan untuk masuk ke dalam wadah suhu negatif hingga -18 derajat Celcius. Kami meletakkan sepotong isolasi termal busa di sepanjang perimeter di antara elemen.

7. Kami menghubungkan radiator satu sama lain dengan pelat pemasangan standar ke motherboard, menghubungkannya menggunakan klem plastik. Hal ini juga memungkinkan sisi dingin dan panas diisolasi satu sama lain secara termal. Uji coba instalasi. Semakin intens kita mendinginkan sisi panas, semakin rendah suhu sisi dinginnya. Di sini kipas ditujukan untuk menyuplai udara ke radiator; hal ini kurang efisien dibandingkan jika dibalik untuk mengeluarkannya. Di dalam kotak improvisasi kami berhasil mencapai suhu -3 derajat, pada suhu tertentu lingkungan+26. Foto dengan jelas menunjukkan model yang lebih keren, kelebihannya adalah wilayah yang luas platform pendukung radiator. Dan sebagai bantalan insulasi termal, saya menggunakan sepotong insulasi termal untuk pipa bundar.

8. Sekarang mari kita integrasikan konverter termoelektrik ke dalam tutup wadah yang baru. Untuk kenyamanan penempatan seluruh struktur, kami akan menambah ketebalan penutup menjadi 100 mm (2 lembar busa polistiren). Foto ini dengan jelas menunjukkan paking perimeter antara kedua radiator.

9. Pemotongan artistik untuk polistiren yang diperluas dan pemrosesan ampelas. Ayo melukis lagi. Setelah melukis cangkang luar polistiren yang diperluas menjadi lebih kuat.

10. Lapisi jahitannya dengan sealant, balikkan kedua kipas hingga meledak. Di antara potensi perbaikan, mungkin ada baiknya mengurangi kecepatan kipas di sisi dingin (saat ini kedua kipas beroperasi pada kecepatan maksimum).

11. Kami memasang papan termostat di sebelah casing dan memperbaiki kabel listrik dengan cara sederhana ini. Pertama kita tekan pelat menggunakan sekrup sadap sendiri, lalu perbaiki dengan sealant.

12. Kontainer sudah dirakit. Berat wadah tanpa penutup adalah 800 gram, sedangkan tutup dengan konverter termoelektrik rakitan memiliki berat yang sama. Total biaya - 1000 rubel dan waktu beberapa jam. Pengujian dengan produk berpendingin di bagasi mobil menunjukkan kemampuan sistem untuk mempertahankan suhu di bagian bawah (!) wadah dalam +5 derajat Celcius, pada suhu sekitar +29 derajat (ya, di dalam jauh lebih hangat bagasi, bahkan dengan AC menyala) dan konsumsi arus - 3 Ampere. Saya pikir ini adalah hasil yang luar biasa.

Saya berencana membuat wadah selanjutnya dari 3 seri elemen yang dipasang Peltier untuk mendapatkan freezer yang lengkap.

Dalam perjuangan untuk keramahan lingkungan dan kehidupan yang layak, perhatian diberikan pada detail terkecil. Apakah Anda bosan dengan kebisingan pendingin yang terus-menerus di prosesor - ingat, perangkat memerlukan pendinginan, jika tidak, BIOS hanya akan mematikan unit sistem bersama dengan sistem operasi. Dan di tengah panasnya Anda menginginkan kedamaian dan ketenangan. Solusinya telah ditemukan. Sebelumnya mereka mengatakan bahwa lemari es tidak hanya mengandalkan kompresor; model alternatif telah diciptakan. Coba kita pikirkan, mungkin kita bisa merakit kulkas dengan tangan kita sendiri.

Sejarah lemari es, atau panduan bagi penemunya

Kami menyebutkan dalam ulasan tentang lemari es adsorpsi yang menggunakan bahan bakar biru. Gas, ketika dibakar, menyebabkan zat pendingin bersirkulasi dan mendinginkan kompartemen. Keuntungan yang tidak diragukan lagi dari desain ini adalah tidak bersuara. Anda dapat mendengar sedikit desisan dari pembakaran bahan bakar dan aliran cairan melalui tabung. Namun solusinya bukanlah satu-satunya solusi. Mereka menulis bahwa lemari es mobil mahal bekerja dengan prinsip yang berbeda - berdasarkan elemen Peltier.

Pada tahun 1834 ditetapkan bahwa ketika lewat arus searah Panas dilepaskan atau diserap melalui konduktor dan semikonduktor. Efeknya tidak dikaitkan dengan hukum Joule-Lenz: dalam kasus terakhir, panas dilepaskan, namun pendinginan tetap tidak dapat dicapai. Tidak ada yang memberikan penjelasan ilmiah, tetapi diketahui bahwa ketika arus dialirkan ke satu arah, panas diserap dan dilepaskan ke arah lain!

Ada kasus yang diketahui ketika seorang siswa melapor kepada guru tentang mata pelajaran tersebut teknologi digital, komputer belum mencapai kekuatan yang dimilikinya saat ini. Prosesor Pentium II baru saja muncul di pasar Rusia, meskipun prosesor keempat tentu saja sudah terlihat di AS. Itu terjadi karena memberi daya pada otak komputer, hingga keinginan untuk terus-menerus mengurangi voltase.

Kami memperhatikan bahwa prosesor mengkonsumsi 75 W. Pada saat yang sama, tegangan suplai tetap sekitar 3 V. Ternyata kristal kecil tersebut mengkonsumsi arus... 25 A. Baterai apa pun saat mengisi daya tidak mampu melakukan ini. Guru angkat bicara, tapi ternyata tidak sepenuhnya benar.

Pada tegangan rendah ini, prosesor sebenarnya mengonsumsi arus yang sangat besar, sebagian daya dihabiskan untuk kebutuhan yang berguna, dan panas pasti dilepaskan ke lingkungan. Dan nyata! Tanpa pendingin, prosesor dapat mencapai titik didih; prosesor akan semakin panas, tetapi sistem perlindungan akan mematikan daya lebih awal. Ternyata prosesor tersebut memakan daya yang cukup besar. Baru-baru ini, elemen Peltier telah muncul di pasaran, dirancang untuk mendinginkan otak yang sedang mengamuk. Seorang pengguna tertentu memperhatikan bahwa prosesor menjadi dingin... hingga minus 10 derajat Celcius. Menakjubkan?

Elemen Peltier tidak bisa disebut murah. Cara membuat lemari es buatan sendiri berdasarkan bahan-bahan tersebut: letakkan secara paralel di dalam wadah berinsulasi termal, di mana suhu akan mulai turun secara bertahap. Namun daya beku lemari es tidak diukur dalam watt, melainkan dihitung dengan jumlah (dalam kilogram) produk yang suhunya dapat diturunkan hingga suhu tertentu. Kita belum tahu apa yang dimaksud dengan pernyataan kekuatan elemen Peltier adalah 77 W. Dengan harga masing-masing 300 rubel, ada baiknya mencoba menghitung biayanya kulkas buatan sendiri, menghubungkan parameter yang ditentukan. Kami menawarkan cara yang berbeda.

Ingat, dalam ulasan mereka menyajikan metode untuk menentukan daya pemanas yang dibutuhkan suatu ruangan, dan sekarang kami menggunakannya dalam urutan terbalik. Langkah-langkah percobaan:

  1. Anda membutuhkan termometer biasa. Lebih baik dari yang jalanan sederhana. Kami akan menempatkan termometer di lemari es buatan kami.
  2. Kami membuat tubuh. Lemari es asli menggunakan busa poliuretan untuk isolasi termal. Beli kaleng di toko bahan bangunan. Plastik busa juga bisa digunakan; kami merekomendasikan penggunaan insulasi reflektif jenis Penofol atau sejenisnya. Misalnya ambil sebuah kotak, rapikan kedua sisinya dengan bahan yang disebutkan, nyatanya kulkas buatan sendiri yang bagus sudah siap. Sebagai informasi, bahan tersebut diambil dari industri luar angkasa yang digunakan untuk membuat pakaian antariksa. sinar matahari mematikan di luar atmosfer, dan dinginnya kosmik akan membuat Sauron sendiri bergidik, tetapi semua hal di atas tidak membahayakan astronot bahaya khusus di bawah lapisan Penofol. Tentu saja, emas dan perak digunakan dalam pakaian antariksa, dan bukan aluminium; mungkin mereka tidak menggunakan polietilen. Faktanya - karakteristik materialnya luar biasa.
  3. Pendingin pada awalnya akan berupa elemen Peltier tunggal. Kami memasangnya dengan sealant perekat. Kemudian kami akan menunjukkan teknik yang memungkinkan Anda menemukan jumlah modul yang dibutuhkan lemari es buatan sendiri untuk mulai membeku.

Metode perhitungan lemari es buatan sendiri menggunakan elemen Peltier

Kami berasumsi bahwa kehilangan panas bergantung secara linier pada perbedaan suhu di dalam dan di luar lemari es buatan sendiri. Mari beralih dari yang sederhana ke yang rumit:

  1. Katakanlah suhu ruangan adalah 20 ºС dan tetap tidak berubah selama percobaan berlangsung. Mari kita mulai penelitiannya. Tentunya, jika tidak ada elemen Peltier, suhu di dalam lemari es akan menjadi 20 ºС. Ini adalah titik pertama pada garis lurus (kerugian meningkat secara linier dari perbedaan suhu antara bagian luar dan bagian dalam lemari es buatan sendiri). Kami akan memasang elemen Peltier dengan radiator di kedua sisi, dan bagian luarnya akan dihembuskan oleh pendingin untuk meningkatkan efeknya.
  2. Setelah beberapa saat, suhu di kompartemen 30 liter menjadi 14 ºС. Kami mengklaim bahwa dengan menambahkan dua elemen Peltier lagi dengan radiator dan pendingin, siapa pun akan menerima 2 derajat panas di dalam lemari es buatan sendiri jika ruangan bersuhu 20 ºC. Skema:

Kesimpulan desain kulkas buatan sendiri

Pembaca akan menarik kesimpulan selanjutnya sendiri: lemari es buatan sendiri akan menghasilkan 2 derajat panas pada skala Celsius jika Anda melengkapi perangkat dengan tiga elemen Peltier dengan pendingin. Diperbolehkan untuk menggeneralisasi pengalaman, memilih insulasi yang optimal, dan memvariasikan kondisi. Misalnya melepas pendingin agar tidak menimbulkan kebisingan dan membuang energi. Ini akan menyederhanakan desain. Tapi kami ingin mendinginkan semangat para penemu: sebenarnya, bukan lemari es buatan sendiri, dua kipas digunakan, untuk sirkuit dingin dan panas. Percobaan.

Perangkat kulkas akan tahan terhadap catu daya komputer. Ingat berapa banyak yang dikonsumsi prosesor! Elemen Peltier bukanlah hal terpenting di dalamnya. Tegangannya sudah diatur terlebih dahulu, jadi tidak perlu mencari part yang langka. Anda membeli tiga elemen Peltier untuk membuat lemari es sendiri, mengambil catu daya dari PC lama, membuat kotak dengan dua pendingin, dan mendapatkan produk jadi. Apalagi bisa dioperasikan dari aki mobil.

Prinsip pengoperasian lemari es sangat jelas sehingga anak-anak dapat memahaminya. Ketika arah arus berubah, elemen Peltier bekerja menghasilkan panas. Sebaiknya sediakan makanan hangat di dekat Anda saat tidak ada alat pemanas di sekitar. Dalam kasus terakhir, hukum berlaku sisi sebaliknya. Tiga elemen Peltier di dalam lemari es buatan sendiri akan memberikan suhu 18 ºС lebih tinggi dari suhu lingkungan. Kalau mobilnya 25, di kotaknya tertera 43. Cukup untuk jajan dan tidak mengeluh. Ternyata ada dua perangkat dalam satu orang.

Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada penulis video YouTube atas ide bagusnya tentang cara membuat kulkas sendiri. Biarlah idenya tidak terlalu sukses, tapi hanya karena volumenya besar. Elemen prosesor Peltier tidak begitu kuat sehingga mampu mengatasi volume besar yang belum sepenuhnya terbentuk sendirian.

Kami menawarkan artikel tentang cara membuat kulkas dengan tangan Anda sendiri, setelah memahami prinsip pengoperasiannya.

Metode menghasilkan dingin secara langsung bergantung pada dimensi perangkat masa depan. Untuk ukuran besar, pilih sirkuit dengan freon, untuk yang kecil - elemen listrik Peltier.

Penting! Pada produksi sendiri Perhatikan opsi kedua, yang diterapkan di rumah.

Selanjutnya, kita akan melihat cara membuat kulkas untuk taman dan mobil Anda sendiri, yang ditenagai oleh USB 12 volt. Apa yang dapat Anda ambil dari komputer atau pendingin air? Cara merakit tubuh dari bahan lembaran? Bagaimana cara pembuatan lemari es amonia dan trailer?

Prinsip pengoperasian dan keunggulan elemen pendingin Peltier

Selama pengoperasian konverter Peltier, dua bagiannya dimiliki suhu yang berbeda. Ketika arus listrik melewati pendingin, panas dihasilkan di bagian atas, dan aliran dingin dihasilkan di bagian bawah.

Perhatian! Anda bisa membeli alat pendingin di toko yang menjual komponen komputer atau komponen radio.

Keuntungan dari lemari es tersebut antara lain tidak adanya:

  • elemen bergerak;
  • media yang diangkut;
  • kebisingan.

Petunjuk merakit kulkas termoelektrik dengan tangan Anda sendiri

Untuk membuat lemari es do-it-yourself menggunakan elemen Peltier, lihat petunjuk langkah demi langkah. Ini menjelaskan langkah-langkah secara rinci dan memberikan rekomendasi yang berguna.

Bahan dan alat

Untuk bekerja Anda membutuhkan:

  • polistiren yang diperluas. Lembaran yang cocok dengan ketebalan 50 mm;
  • elemen Peltier;
  • radiator dengan pendingin. Dapat dihapus dari peralatan komputer lama;
  • pasta termal;
  • pengatur dengan sensor suhu;
  • busa poliuretan;
  • kabel;
  • colokan untuk menghubungkan ke mobil dan/atau soket USB;
  • pisau alat tulis;
  • alat ukur dan pensil;
  • besi solder

Perakitan perumahan

Untuk memastikan keakuratan geometris badan lemari es, dibuatlah templat. Dimensinya harus sesuai dengan volume yang dibutuhkan perangkat masa depan. Rak anggur harus cukup tinggi untuk menampung botol-botol.

Perhatian! Sebagai template, gunakan gambar kotak atau kotak dengan ukuran yang sesuai.

Elemen yang digambar:

  • potong sesuai ukuran menggunakan pisau serbaguna;
  • terhubung satu sama lain menggunakan busa poliuretan. Untuk melakukan ini, elemen-elemen dengan busa yang diaplikasikan pada permukaannya dihubungkan dan dibiarkan dalam keadaan diam sampai komposisinya benar-benar kering. Untuk meningkatkan karakteristik isolasi termal Dindingnya dibuat ganda.

Kotak rakitan dicat dengan warna yang dipilih dalam beberapa lapisan.

Isolasi dengan aluminium foil direkatkan ke permukaan bagian dalam unit pendingin menggunakan paku cair.

Jika tidak ada lembaran busa polistiren yang diekstrusi, Anda dapat menggunakan:

  • memecahkan dlm lapisan tipis. Alur khusus memudahkan perakitan struktur. Bahan tersebut memiliki kekuatan yang cukup;
  • Styrofoam. Diproses dengan baik alat pemotong. Tahan lembab. Kulkas yang terbuat dari busa polistiren akan lebih murah dibandingkan lemari es yang terbuat dari busa polistiren;
  • MDF atau papan serat. Diperlukan pemrosesan tambahan karena rendahnya ketahanan terhadap kelembaban;
  • plastik. Kotak siap pakai dengan penutup lebih disukai. Kotak perkakas atau pendingin air bisa digunakan.

Pemasangan unit pendingin

Untuk memastikan aliran proses fisik yang efisien di dalam lemari es mini portabel, pemasangan dilakukan dengan urutan berikut:

  • Profil aluminium dipasang tegak lurus dengan dinding samping kotak dari dalam. Ini akan digunakan untuk memindahkan rasa dingin ke ruang interior;
  • ke yang tetap profil aluminium radiator dipasang dari dalam, yang dengannya redistribusi udara dingin ke seluruh volume internal akan dipastikan;
  • elemen Peltier dipasang di bagian luar profil. Sebaiknya hindari penggunaan sealant berperekat karena efisiensinya yang rendah. Sekrup lebih disukai.

Agar kulkas mobil dapat menyediakan kebutuhannya rezim suhu, tiga elemen digunakan untuk mendinginkan wadah. Blok komputer digunakan sebagai sumber listrik. Jika lemari es akan dihubungkan ke aki mobil, Anda memerlukan kabel ekstensi dengan konektor pemantik rokok. Untuk mengatur suhu, termostat dihubungkan ke lemari es.

Pemasangan elemen Peltier harus dilakukan sesuai dengan sejumlah aturan. Diperlukan:

  • Amati polaritas kabel. Sambungan yang salah akan menyebabkan bagian dalam menjadi panas dan bagian luar menjadi dingin;
  • hilangkan panas dari atas tepat waktu dengan memasang pendingin. Tanpanya, elemen akan menjadi terlalu panas. Intensitas aliran udara buangan menentukan kekuatan sistem;
  • kencangkan paking isolasi dengan aman. Karakteristiknya menentukan efisiensi pendingin;
  • selama pemasangan, pasta termal harus diterapkan di antara bagian elemen dan pelat insulasi;
  • Untuk mendistribusikan dingin secara merata dan cepat mendingin di dalam wadah, pendingin lain dipasang di permukaan bagian dalam. Ini juga akan mencegah terjadinya kondensasi.

Jenis lemari es lainnya

Jika Anda membutuhkan freezer, sebaiknya coba rakit unit kompresor. Hal ini ditandai dengan pembekuan yang cepat dan andal. Sulit untuk membuat perangkat seperti itu sendiri. Anda harus memiliki pengetahuan tertentu dan memiliki kompresor, evaporator, dan kondensor. Unit seperti itu dapat dipasang di trailer mobil saat bepergian ke luar ruangan.

Ada perangkat jenis penyerapan. Mereka termasuk:

  • generator tempat campuran jenuh dengan amonia diumpankan. Setelah terhubung ke sistem catu daya, ia mendidih;
  • kondensor yang menghilangkan panas di luar lemari es;
  • penyerap di mana, karena perbedaan tekanan, larutan amonia-air menyerap uap amonia. Prosesnya disertai dengan pelepasan panas. Untuk mencegah panas berlebih, didinginkan dengan air;
  • evaporator tempat uap zat pendingin dilepaskan;
  • Jadi, versi paling sederhana dari lemari es untuk mobil adalah perangkat yang didasarkan pada elemen Peltier. Ini solusi optimal dalam situasi di mana tas termos perjalanan tidak cocok untuk Anda. Berkemah, 12 volt, akan pilihan yang cocok untuk tempat tinggal musim panas, jika Anda menyediakan adaptor khusus untuk 220 V.

    Video: Tas kulkas DIY

Kembali

×
Bergabunglah dengan komunitas “koon.ru”!
Berhubungan dengan:
Saya sudah berlangganan komunitas “koon.ru”