Domáca termoelektrická chladnička. Peltierov prvok: vlastnosti, princíp činnosti a použitie

Prihlásiť sa na odber
Pripojte sa ku komunite „koon.ru“!
V kontakte s:

V tomto článku je model autochladničky, ktorý autor kanála Alex Shev vyrobil vlastnými rukami, napriek sofistikovanosti výsledného produktu, len za tri dni. Zariadenie pracuje na Peltierových prvkoch. Nižšie, na konci publikácie, je ďalší model, ktorý funguje na rovnakom základe.
Bolo použitých množstvo materiálov a dielov.

Pracujte na produkte

Penu narežeme pomocou 1 kilowattovej špirály a 5 voltového zdroja. Špirála bola zaistená medzi nohami stola. Penu som zlepil spolu s polyuretánovou penou. Do vrchnáka vyrežeme drážky, aby sa nekrútilo.

Tá mala pokryť polystyrénovou penou, no jednoduchšie bolo z nej vyrobiť škatuľu a tácku použiť na posilnenie pevnosti autochladničky. Rozmery vyšli na 38 X 30 centimetrov, hĺbka 28. Kapacita: 3 fľaše po 1,5 litra v rade. Môžete mať dva takéto rady alebo 2 x 2 litre vedľa seba.

Do dvoch radiátorov vyvŕtame otvory pre termistory na reguláciu teploty. V chladnom počasí aj na zapínanie. Vo veku autochladničky vyrežeme otvor a výmenník tepla zahrejeme dovnútra o 1 - 1,5 centimetra. Potom pomocou tepelne vodivého lepidla pripevníme dva Peltierove články na radiátory. Do jedného sa zmestia dva Peltierove prvky. Medzera medzi penou a radiátorom je tiež izolovaná. V zobrazenom príklade bol použitý bestizol.

Dáme to dokopy, naskrutkujeme ventilátory na výmenník tepla, namontujeme mikrokontrolér, LSD monitor a relé. Zatiaľ len metódou zavesenia.

Pozrite si aj skvelé dizajny s dopravou zdarma v tomto čínskom obchode. Tam nájdete aj Peltierove prvky.

Píšeme program pre mikrokontrolér. Autor tohto videonávodu použil vložku na vypnutie Peltierových článkov, keď je teplota horúceho radiátora vyššia ako 55 stupňov. A tiež vtedy, keď je teplota v samotnej chladničke nižšia ako 5 stupňov. Deaktivované sú iba samotné prvky. Ventilátor a mikrokontrolér naďalej fungujú.

Teplotu meria ADC prevodník: na horúcom radiátore, na studenom, v samotnej chladničke. Zobrazené na displeji.

Prvky sa napájajú cez prídavné relé iba pri zapnutom zapaľovaní (motor beží), aby sa nevybila batéria.

Pri kontrole doma klesla teplota v autochladničke za 1 hodinu na 12 stupňov a zostala tam. Teplota horúceho radiátora sa zastavila na 49 stupňoch. V aute pri chladení 4 fliaš Mojita a použití Peltierových studených akumulátorov sa Peltier vypol v prvej hodine pri 55 stupňoch horúceho výmenníka. A následne sa vypli, keď bola teplota vo vnútri nižšia ako 5 stupňov. Prevádzkový interval: 4 minúty zapnuté, 1,5 minúty vypnuté.

Závery:

Urob si sám autochladnička-termobox

Zdravím vás, milí čitatelia! Keďže v lete s rodinou veľa cestujeme a pravidelne chodíme na grilovačky, do popredia sa dostala otázka skladovania potravín. Ako v dlhé výlety a na jeden deň.
Bolo jasné, že bez chladničky alebo termotašky sa nezaobídeme. Začalo sa zoznamovanie s trhom. Najjednoduchšie sú termotašky. Termobalíky nebudeme zvažovať Sú mäkké, zaberajú málo miesta, sú ľahké a najlacnejšie. Nevýhodou pre mňa je, že vo vnútri je látka a švy, čo je nepohodlné prať. Priemerná cena 500-1000 rub. Tepelné nádoby. Telo z tvrdého plastu, ľahko sa čistí. Nevýhody: Zaberajú miesto bez ohľadu na to, či je vo vnútri jedlo alebo nie. Priemerná cena od 2500 rubľov.
Vrecia aj nádoby vyžadujú chladiarenské batérie. Chladničky s Peltierovými prvkami sú rovnaké tepelné nádoby, ale s chladiacim systémom zabudovaným vo veku. V závislosti od výkonu prvkov sa dokáže z vonkajšej teploty ochladiť až na 20°C. Výživa z elektrickej siete auto. Mínus - ak nie je vybavený systémom vypnutia, môže vybiť batériu auta. Priemerná cena od 3500 rub. Kompresorové autochladničky zo všetkých najvážnejšie. Určené na dlhé cesty. Môžu fungovať na elektrinu aj plyn. Svoje povinnosti zvládajú dokonale. Nevýhodou je, že stoja rovnako ako dve bežné domáce chladničky. *** Pozrel som sa na to všetko a rozhodol som sa, aby som pochopil, čo potrebujem, vyrobiť si chladničku vlastnými rukami.

Teda presnejšie termobox. Mne ide hlavne o to, aby kondenzát nikde nekvapkal a jedlo sa cestou nedusilo. Vzal som si list penoplexu (izolácia je oranžová). Vyrež to. Montované pomocou samorezných skrutiek a tmelu. Nie sú tu žiadne rohy, žiadna izolácia na vrchu, žiadne čalúnenie ani maľovanie. Všetko je „tak ako je“. Prečo veci komplikovať?

Foto od autora kanála. V miestach spojov stien a na streche boli urobené výrezy, aby sa znížili tepelné straty. Uskutočnili sa námorné skúšky pod záťažou. Vzhľadom na to, že veko je pevné, teda pri každom otvorení sa dostane do nádoby. teplý vzduch, boxu sa darilo dobre. Chlad trvá minimálne deň a pol (na jeden zásobník chladu), s pravidelným otváraním. Vodné melóny, voda, chladené jedlá, mäso - všetko je skvelé. Vo všeobecnosti som zatiaľ nechal všetko tak, ako to vyhovuje mojim účelom. A nie je to škoda, ak vôbec niečo. Nič nie je také trvalé ako niečo dočasné. A vy si vyberiete, čo vám najviac vyhovuje.

Chladnička vyrobená z penového plastu a Peltierových modulov

Dnešný článok nie je o premene baliacej peny na lepidlo rozpustením v acetóne. Dnes budeme hovoriť o domácom produkte, ktorý je trochu zložitejší, ale veľmi užitočný v domácnosti, garáži alebo domácnosti. Od našich školských čias vieme o Peltierovom článku, ktorý keď sa naň privedie nejaké napätie, na jednej strane vyžaruje teplo a na druhej chlad.
Rovnaký prvok, 75 wattov Takže vyrobíme mini chladničku, môžete ju nazvať stolovou. A na začiatok si zoberieme tenkú baliacu penu a pomocou obojstrannej pásky z nej zostavíme krabicu s dvierkami. Veľkosť boxu berieme približne ako 5 litrovú fľašu na vodu.
Krabica vyrobená z polystyrénovej peny Ďalej zostavíme hlavnú časť. Na studenú stranu prvku prilepíme pomocou teplovodivej pasty malý hliníkový radiátor z elektroniky. Na horúcu stranu prilepíme chladič procesora s ventilátorom na rovnakú zmes.
Hlavná jednotka zariadenia Po vyrezaní otvoru v zadnej stene krabice vložte studený radiátor a prilepte celú jednotku na zadnú stenu.
Zadná stena chladničky Pripojte konce prvku a ventilátora paralelne, napájajte 12 voltov. Do chladničky sme vložili pár plechoviek peny. Po hodine nápoj vypite pri teplote 15 stupňov.


Všetko, čo potrebujete vedieť o automatických chladničkách pre rybárov a autoturistov

Najlepšie je vyrobiť autochladničku vlastnými rukami pomocou prvkov Peltier. Konštrukcia takejto chladničky je oveľa jednoduchšia ako bežná jednotka s kompresorom a freónom ako chladivom. Napriek tomu, že kompresorová chladnička má vyššiu účinnosť ako tá, ktorá funguje na základe Peltierovho efektu, je pre použitie v automobiloch vhodnejšia. Pretože má ďalšie dôležité výhody: menšie rozmery a tichý chod.

Kompresorová miestnosť klimatizačné zariadenia stále používané v autách, napríklad klimatizácia. Vysvetľuje to skutočnosť, že klimatizácia ochladzuje veľký objem a nemôže byť vyrobená na základe Peltierovho efektu. Okrem toho musí klimatizácia odvádzať teplo z interiéru auta ďalej, než umožňuje konštrukcia Peltierovho článku. Ak ste dostali starú domácu klimatizáciu, neponáhľajte sa radovať, pretože je nepravdepodobné, že ju budete môcť premeniť na chladničku do auta.

Chladenie bez kompresora

Peltierov efekt je, že keď elektrický prúd prostredníctvom kontaktu dvoch polovodičov s rôzne druhy vodivosť ( p-n križovatka) v závislosti od smeru prúdu dochádza buď k chladeniu alebo zahrievaniu. Vysvetľuje sa to interakciou elektrónov s tepelnými vibráciami atómov kryštálovej mriežky. A keď prúd prechádza cez sériovo zapojené prechody, tepelná energia absorbovaná jedným p-n prechodom sa uvoľňuje na druhom.

Ak umiestnite Peltierov prvok tak, že jeden p-n spoj je vo vnútri nádoby s dobrou tepelnou izoláciou a druhý vonku, získate malú chladničku, ktorá je dostatočne napájaná zapaľovač cigariet v aute. Ďalšou chladničkou, ktorá funguje bez kompresora, je absorpcia. Z takejto starej jednotky si môžete vyrobiť chladničku do auta. Ale v tomto prípade bude dizajn závisieť od toho, čo máte, takže určite budete musieť zmeniť ohrievače a termostaty na 12 voltové.

Tvorba tela

Na výrobu puzdra budete potrebovať materiály:

Jeden Peltierov článok nebude schopný výrazne ochladiť veľký objem, preto pre jeden termoelektrický článok nerobte puzdro väčšie ako 40x40x30 cm.

Na rezanie sololitu použite elektrická skladačka alebo kotúčová píla, ak nie sú vo vašom arzenáli, postačí obyčajná pílka na železo s jemným zubom. Z MDF dosiek pomocou rohov a slepých nitov zostavte krabicu, ktorá bude telom vašej mini chladničky. Umiestnite rohy zvnútra tak, aby nity držali bezpečnejšie. Všetky dutiny v spojoch medzi konštrukčnými dielmi vyplňte tmelom. Po zaschnutí tmelu zakryte vnútorný povrch výslednej krabice izoláciou. Na to použite „tekuté nechty“.

Na horné konce stien naneste tesnenie z penovej gumy. MDF je veľmi hygroskopický, preto ho treba pred lepením korpusu natrieť základným náterom. Namiesto základného náteru zrieďte trochu PVA vodou (pridajte 2 diely tekutiny na 1 diel lepidla). Korpus natrieme, necháme vyschnúť a prikryjeme utierkou. Dvere nelepte páskou, keďže ide o radiátor a páska zhorší ich prestup tepla.

Inštalácia chladiča

Na to budete potrebovať:

Najprv je potrebné vyrobiť dva radiátory z hliníka, namontovať medzi ne chladiaci prvok a oddeliť ich od seba doskou tepelnej izolácie. Tento dizajn bude slúžiť ako dvere chladničky. Pri vonkajších rozmeroch puzdra 40x40x30 cm by mal mať horný radiátor 40x40 cm, keďže zakryje krabicu, a spodný 38x38 cm, pretože by mal ísť dovnútra. Z izolačnej dosky vyrežte štvorec 38x38 cm, v jeho strede vyrežte otvor vo veľkosti chladiaceho telesa a prilepte ho na menší radiátor pomocou „tekutých klincov“. Prispájkujte napájacie vodiče na svorky prvku (červená svorka by mala byť „+“ a čierna svorka by mala byť „uzemnenie“).

Umiestnite veľký radiátor nadol a malý naň s izoláciou smerom nahor tak, aby sa ich stredy zhodovali. Centimeter od každého rohu výrezu v tepelnej izolácii vyvŕtajte otvor Ø 3 mm súčasne do dvoch radiátorov. Namažte chladiaci prvok na oboch stranách teplovodivou pastou a umiestnite ho na oblasť menšieho chladiča bez izolácie s chladiacou stranou smerom ku kovu. Zakryte ho veľkým radiátorom tak, aby sa predtým vytvorené otvory zhodovali, a výsledný sendvič utiahnite skrutkami a maticami, kým sa tepelná izolácia nestlačí a radiátory sa nedotknú chladiča. Monitorujte kompresiu pomocou posuvného meradla meraním vzdialenosti medzi radiátormi. Hrúbka prvku je 3,8 mm. Po zmenšení medzery na túto hodnotu by sa malo uťahovanie dosiek chladiča zastaviť.

Výsledné dvierka pripevnite na pánty a tie na korpus tak, aby sa po zatvorení menší radiátor zmestil do korpusu. Na vybratie drôtov z puzdra položte na ne kus gumenej trubice vhodného priemeru. V hornej doske, vedľa kontaktov na napájanie chladiča, vyvŕtajte otvor o niečo menší ako je vonkajší priemer rúrky. Prevlečte cez ňu drôtiky, pričom trubičku nechajte v otvore, aby sa drôtik neodieral o jej okraje. Pripojte ventilátor k dverám tak, aby smeroval k nim a pripojte ho k rovnakému páru vodičov. Zostáva len pripevniť západku a akési madlo na prenášanie zariadenia a generátor chladu je hotový.

Výber prierezu drôtu

Ak chcete zistiť prúd spotrebovaný zabudovanou klimatizáciou, pridajte menovitý prúd ventilátora s rovnakým parametrom chladiaceho prvku. Potom už zostáva len vybrať z adresára prierez vodiča zodpovedajúci tomuto prúdu. Nižšie uvádzame časť referenčnej knihy, ktorá je dostatočná na rozhodnutie v tomto prípade. Pre dĺžky pripojenia do 2 m:

  • prúd do 1,5 A, prierez drôtu - 0,3 mm 2;
  • prúd - 2,5 A, prierez - 0,5 mm 2;
  • prúd - 3,5 A, drôt - 0,7 štvorcov;
  • prúd - 7,5 A, drôt 1,5 štvorcový;
  • prúd – 10 A, drôt – 2 mm 2.

Pri dĺžke pripojenia 3 m:

  • I nom do 1,5 A, drôt – 0,4 mm 2;
  • I nom – 2,5 A, drôt – 0,8 mm 2;
  • I nom – 3,5 A, drôt – 1,1 štvorcový;
  • I nom - 7,5 A, prierez - 2,3 mm 2;
  • I nom – 10 A, prierez – 3,2 štvorcový.

Ak vaša klimatizácia odoberá viac prúdu, než na aký je určená poistka zapaľovača cigariet, budete ju musieť pripojiť ku svorkám batérie pomocou vlastnej poistkovej vložky. Ušetríte ale na konektore pre pripojenie do zásuvky zapaľovača.

Prierez jednožilového drôtu S po zmeraní jeho priemeru d možno vypočítať pomocou vzorca - S=π * (d/2) 2. Ak chcete určiť prierez lanka, musíte spočítať počet prameňov pod izoláciou, vypočítať prierez jedného a vynásobiť ich počtom.

Ak nemáte strmeň, môžete určiť priemer jednožilového drôtu pomocou bežného pravítka. Za týmto účelom naviňte okolo skrutkovača 10 závitov drôtu, otáčajte sa a otočte a zmerajte dĺžku výsledného vinutia pomocou pravítka. Vydeľte výsledok 10, aby ste získali priemer drôtu.

Požiadavky na napájanie

Zariadenie musí byť napájané jednosmerným napätím maximálne 15 V. Malé vlnenie neprekáža pri prevádzke. Takže v špeciálne podmienky domáca klimatizácia nepotrebuje a možno ho jednoducho pripojiť k palubnej sieti automobilu s 12 voltovým elektrickým zariadením. Majiteľom áut s palubným napätím 24 V sa odporúča zapojiť dva chladiace prvky do série.

Výhody a nevýhody termoelektrických chladiacich zariadení

Termoelektrická chladiaca klimatizácia založená na Peltierovom efekte má nasledujúce výhody:

  1. Vysoký špecifický chladiaci výkon. Pri rozmeroch 40×40×3,8 mm môže jeden prvok odtekať termálna energia príkon až 57W.
  2. Tichá prevádzka.
  3. Nízke náklady. Jeden prvok nestojí viac ako 3 doláre.
  4. Vysoká spoľahlivosť. Doba nepretržitej prevádzky pred poruchou dosahuje 200 tisíc hodín.

Nevýhody Peltierových chladičov:

  • Nízka účinnosť. Preto je pri veľkom chladenom objeme ťažké dosiahnuť výrazný teplotný rozdiel medzi protiľahlými povrchmi.
  • Klimatizácia relatívne spotrebuje viac energie. Prúd spotrebovaný jedným prvkom dosahuje 6 A.
  • Časť spotreby energie sa spotrebuje na ohrev radiátora, ktorý uvoľňuje teplo do atmosféry.

Vlastnoručne vyrobená chladnička si, samozrejme, nevšimne klimatizáciu ani ovládanie klimatizácie, no v každom prípade vám uľahčí cestovanie v horúcom počasí.


Kým som robil stavbu vidiecky dom Nemohol som si pomôcť, ale chcel som prísť na to, ako inak by som mohol použiť extrudovanú polystyrénovú penu. Dnes je to jedna z najviac účinné izolačné materiály s obrovským množstvom výhod a veľmi za prijateľnú cenu. Prvá vec, ktorú som si uvedomil, bolo, že na nákupy potravín do hypermarketu je veľmi užitočné mať termosku, v ktorej môžete bezpečne prepravovať mrazené potraviny. Na výrobu takejto krabice bolo potrebných 160 rubľov a pol hodiny voľného času. Rozhodol som sa však ísť ďalej a upraviť dizajn tak, aby som ho mohol používať ako samostatnú chladničku.

Začnime vyrábať!


2. Začnime teda termoskou. Budeme potrebovať jeden list expandovaného polystyrénu s rozmermi 1200x600 mm, hrúbka 50 mm, papiernický nôž a ruleta. Náklady na takýto list v akomkoľvek železiarstve sú 160 rubľov. List vyrežeme podľa šablóny, vezmeme polyuretánovú penu a zlepíme takúto nádobu.

3. Tu je schéma na rezanie listu. List má strany hrubé 20 mm, je potrebné ich odrezať na všetkých stranách okrem spodnej časti. Listy sú zlepené polyuretánovou penou. Technológia je jednoduchá. Naneste trochu peny na miesto lepenia, počkajte 1 minútu, listy pevne pritlačte k sebe a potom ručne ovládajte 5 minút, aby sa nehýbali v dôsledku expanzie peny. Hlavná vec je nenechať to bez dozoru. Len malý kúsok polystyrénovej peny, zn sivá na diagrame.

4. Venujte pozornosť dizajnu krytu, jeden z veľké listy z vyššie uvedeného diagramu som ho pri lepení rozrezal na 3 časti na mieste, aby sa zabezpečilo pevné uchytenie. Potom môže byť vonkajšia strana krabice natretá. Farba mierne koroduje penový polystyrén, preto je lepšie maľovať v dvoch fázach. Výsledná nádoba váži 820 gramov a má neuveriteľné tepelné straty. Do takejto škatule vložíte niekoľko kilogramov mrazených potravín a bez problémov ju prenesiete aj niekoľko hodín. Hlavná vec je nemiešať mrazené a chladené potraviny. Dizajn môžete doplniť studeným akumulátorom.

5. Alebo môžete upraviť dizajn, aby ste získali plnohodnotnú chladničku. Na tieto účely použijeme Peltierov prvok - termoelektrický menič, ktorého princíp činnosti je založený na vzniku teplotného rozdielu pri pretekaní elektrického prúdu. Sú to prvky, ktoré sa používajú v sériových autochladniciach, ako aj autosedačky s vetraním.

Cena jedného Pelteho prvku maximálny výkon 60 W na aliexpress - 130-150 rubľov. Model TEC1-12706. Počas prevádzky sa jedna strana prvku zahrieva, druhá ochladzuje. Aby sa zabránilo horeniu prvku, je potrebné intenzívne odoberať teplo z horúcej strany. Na to potrebujeme chladič procesora s chladičom z obchodu s počítačmi, ktorý stojí 250 rubľov. Na zlepšenie cirkulácie vzduchu vo vnútri chladiaca komora Aby nedošlo k zamrznutiu chladiča, rozhodol som sa nainštalovať ventilátory na obe strany. Budeme potrebovať aj termostat s externým teplotným snímačom a relé v cene 170 rubľov, čo nám umožní kontrolovať nastavenú teplotu vo vnútri nádoby. No, predlžovací kábel s konektorom pre zapaľovač cigariet v aute za 100 rubľov.

Začnime teda s montážou.

6. Nainštalujte Peltierov prvok pomocou tepelnej pasty (dodávanej s chladičom) medzi tieto dva hliníkové radiátory. Tu stojí za zmienku, že teplotný gradient inštalácie možno zvýšiť montážou 2 alebo 3 Peltierových článkov inštalovaných v sérii. Teda tak, že jeden Peltierov prvok ochladzuje druhý. V tomto prípade je v kontajneri možné získať negatívna teplota až -18 stupňov Celzia. Po obvode medzi prvok položíme kus penovej tepelnej izolácie.

7. Radiátory navzájom spájame štandardnými montážnymi doskami k základnej doske, pričom ich spájame pomocou plastových svoriek. To tiež umožňuje tepelnú izoláciu studenej a horúcej strany od seba. Skúšobný beh inštalácie. Čím intenzívnejšie chladíme horúcu stranu, tým nižšia bude teplota na studenej strane. Ventilátory sú tu zamerané na privádzanie vzduchu do radiátorov, čo je menej efektívne, ako keď ich vyfukujú otočením. V improvizovanom boxe sa nám podarilo dosiahnuť teplotu -3 stupne, pri teplote životné prostredie+26. Na fotografii je jasne vidieť model chladiča, ich výhodou je veľká plocha podpornú platformu radiátory. A ako tepelnoizolačnú podložku som použil kúsok tepelnej izolácie na kruhové potrubie.

8. Teraz integrujme termoelektrický konvertor do nového veka nádoby. Pre uľahčenie umiestnenia celej konštrukcie zväčšíme hrúbku krytu na 100 mm (2 listy polystyrénovej peny). Táto fotografia jasne ukazuje obvodové tesnenie medzi dvoma radiátormi.

9. Umelecké strihanie na expandovaný polystyrén a spracovanie brúsny papier. Opäť maľujeme. Po maľovaní vonkajšia škrupina expandovaný polystyrén sa stáva silnejším.

10. Natrite švy tmelom, otočte oba ventilátory, aby sa vyfúkli. Spomedzi potenciálnych vylepšení by možno stálo za to znížiť otáčky ventilátora na studenej strane (v súčasnosti oba ventilátory pracujú na maximálne otáčky).

11. Dosku termostatu nainštalujeme vedľa puzdra a týmto jednoduchým spôsobom upevníme napájací vodič. Najprv dosku stlačíme pomocou samorezných skrutiek a potom ju pripevníme tmelom.

12. Kontajner zmontovaný. Hmotnosť nádoby bez veka je 800 gramov, veko s namontovaným termoelektrickým prevodníkom váži rovnako. Celkové výdavky - 1 000 rubľov a pár hodín času. Testy s chladenými produktmi v kufri auta ukázali schopnosť systému udržať teplotu na dne (!) nádoby do +5 stupňov Celzia, pri teplote okolia +29 stupňov (áno, v kufor, aj keď je klimatizácia zapnutá) a spotreba prúdu - 3 Ampéry. Myslím, že toto je výborný výsledok.

Ďalšiu nádobu plánujem vyrobiť z 3 v sérii inštalované prvky Peltier získať plnohodnotnú mrazničku.

Počas zápasu o šetrnosť k životnému prostrediu a slušnú existenciu sa pozornosť venuje aj tým najmenším detailom. Ste unavení z neustáleho hluku chladiča v procesore - nezabudnite, že zariadenie vyžaduje chladenie, inak systém BIOS jednoducho vypne systémovú jednotku spolu s operačný systém. A v teple chcete pokoj a ticho. Riešenie sa našlo. Predtým hovorili, že chladničky sa nespoliehajú výlučne na kompresory, boli vytvorené alternatívne modely. Uvažujme, možno budeme môcť zostaviť chladničku vlastnými rukami.

História chladničiek, alebo manuál pre vynálezcu

V recenziách sme spomenuli adsorpčné chladničky na modré palivo. Plyn pri spaľovaní spôsobuje cirkuláciu chladiva a ochladzovanie oddelení. Nepochybnou výhodou dizajnu je bezhlučnosť. Zo spaľovania paliva a prietoku kvapaliny cez rúrky počuť jemné syčanie. Riešenie ale zďaleka nie je jediné. Napísali, že drahé autochladničky fungujú na inom princípe – na Peltierových prvkoch.

V roku 1834 bolo ustanovené, že pri prechode priamy prúd Teplo sa uvoľňuje alebo absorbuje cez vodiče a polovodiče. Účinok nebol pripisovaný Joule-Lenzovmu zákonu: v druhom prípade sa uvoľnilo teplo, ale ochladenie zostalo nedosiahnuteľné. Nikto neposkytol vedecké vysvetlenie, ale stalo sa známe, že keď prúd prechádza jedným smerom, teplo sa absorbuje a uvoľňuje v druhom!

Známy je prípad, keď sa študent o predmete hlásil učiteľovi digitálnych technológií, počítače ešte nedosiahli taký výkon, aký majú dnes. Procesory Pentium II sa práve objavili na ruskom trhu, aj keď štvrté už boli, samozrejme, vidieť v Spojených štátoch. Došlo k napájaniu mozgu počítača, k túžbe neustále znižovať napätie.

Všimli sme si, že procesor má spotrebu 75 W. Zároveň zostalo napájacie napätie okolo 3 V. Ukazuje sa, že malý kryštál spotreboval prúd... 25 A. Toho nie je schopná žiadna batéria pri nabíjaní. Učiteľ prehovoril, no ukázalo sa, že nemal celkom pravdu.

Pri tomto nízkom napätí procesor skutočne spotrebúva obrovský prúd, časť výkonu sa minie na užitočné potreby a teplo sa nevyhnutne uvoľňuje do okolia. A hmatateľné! Bez chladiča môže procesor dosiahnuť bod varu, ďalej by sa zahrieval, ale ochranné systémy vypnú napájanie skôr. Ukazuje sa, že procesor spotrebúva značnú energiu. Nedávno sa na trhu objavili Peltierove prvky určené na chladenie rozbúreného mozgu. Istý používateľ si všimol, že procesor vychladol... na mínus 10 stupňov Celzia. Pôsobivé?

Peltierove prvky nemožno nazvať lacnými. Ako na nich postaviť domácu chladničku: umiestnite ich rovnobežne do tepelne izolovanej nádoby, kde teplota začne postupne klesať. Mraziaci výkon chladničiek sa však nemeria vo wattoch, počíta sa podľa počtu (v kilogramoch) výrobkov, ktorých teplotu je možné znížiť na danú teplotu. Nevieme, čo sa myslí tvrdením, že výkon Peltierovho prvku je 77 W. Pri cene 300 rubľov za kus sa oplatí pokúsiť sa vypočítať náklady domáca chladnička korelujúce špecifikované parametre. Ponúkame iný spôsob.

Pamätajte, že v recenziách predstavili metódu na určenie požadovaného vykurovacieho výkonu miestnosti a teraz ju používame v opačnom poradí. Kroky experimentu:

  1. Budete potrebovať obyčajný teplomer. Lepšie ako obyčajné pouličné. Teplomer umiestnime do našej domácej chladničky.
  2. Vyrábame telo. V skutočných chladničkách sa na tepelnú izoláciu používa polyuretánová pena. Kúpte si plechovku v obchode stavebné materiály. Poslúži aj penový plast, odporúčame použiť reflexnú izoláciu typu Penofol alebo podobne. Napríklad vezmite škatuľu, pevne ju orezajte na oboch stranách uvedeným materiálom, v skutočnosti je už hotová dobrá domáca chladnička. Pre informáciu bol materiál prevzatý z kozmického priemyslu, kde sa používal na vytváranie skafandrov. slnečné lúče sú smrtiace mimo atmosféry a kozmický chlad spôsobí, že sa otrasie aj samotný Sauron, ale nič z vyššie uvedeného astronautovi neublížilo zvláštne poškodenie pod vrstvou Penofolu. Samozrejme, v skafandroch bolo použité zlato a striebro a nie hliník, možno nepoužívali polyetylén. Fakt - vlastnosti materiálu sú úžasné.
  3. Chladič bude spočiatku tvorený jedným Peltierovým prvkom. Montujeme pomocou lepiaceho tmelu. Potom ukážeme techniku, ktorá vám umožní nájsť počet modulov potrebných na to, aby domáca chladnička začala mraziť.

Metóda výpočtu pre domácu chladničku s použitím Peltierových prvkov

Vychádzame zo skutočnosti, že tepelné straty závisia lineárne od rozdielu teplôt vo vnútri a mimo domácej chladničky. Poďme od jednoduchého k zložitému:

  1. Povedzme, že teplota v miestnosti je 20 ºС a zostáva nezmenená počas celého experimentu. Začnime s výskumom. Je zrejmé, že pri absencii Peltierových prvkov bude teplota vo vnútri chladničky 20 ºС. Toto je prvý bod na priamke (straty rastú lineárne z teplotného rozdielu medzi vonkajškom a vnútrom domácej chladničky). Na obe strany osadíme Peltierov článok s radiátormi a vonkajší bude pre umocnenie efektu ofúknutý chladičom.
  2. Po chvíli bola teplota v 30-litrovom priestore 14 ºС. Tvrdíme, že pridaním dvoch ďalších Peltierových článkov s radiátormi a chladičmi dostane ktokoľvek vo vnútri domácej chladničky 2 stupne tepla, ak je v miestnosti teplo 20 ºC. schéma:

Závery o dizajne domácej chladničky

Zvyšok si čitatelia vyvodia sami: domáca chladnička vydá 2 stupne tepla na stupnici Celzia, ak zariadenie vybavíte tromi Peltierovými prvkami s chladičmi. Je dovolené zovšeobecňovať skúsenosti, zvoliť optimálnu izoláciu a meniť podmienky. Napríklad odstráňte chladiče, aby ste nevytvárali hluk a neplytvali energiou. Tým sa zjednoduší dizajn. Chceme však ochladiť zápal vynálezcov: v skutočných, nie domácich chladničkách sa používajú dva ventilátory, pre studený a horúci okruh. Experimentujte.

Chladnička vydrží napájanie počítača. Pamätajte si, koľko spotrebuje procesor! Peltierov prvok nie je ani zďaleka to najdôležitejšie vo vnútri. Napätie je už vopred nastavené, takže nemusíte hľadať vzácne diely. Kúpite si tri Peltierove prvky, aby ste si vyrobili vlastnú chladničku, zoberiete napájací zdroj zo starého PC, postavíte krabicu s dvoma chladičmi a dostanete hotový výrobok. Navyše môže fungovať z autobatérie.

Princíp fungovania chladničky je taký zrejmý, že ho deti dokážu pochopiť. Keď sa zmení smer prúdu, Peltierove články pracujú na ohreve. Je dobré mať nablízku teplé jedlo, keď v okolí nie je žiadne vykurovacie zariadenie. V druhom prípade zákon funguje v opačná strana. Tri Peltierove články vo vnútri domácej chladničky zabezpečia teplotu 18 ºС nad okolitým prostredím. Ak má auto 25, na kolónke bude 43. Dosť na to, aby sme sa občerstvili a nesťažovali sa. Ukazuje sa, že v jednej osobe sú dve zariadenia.

Za skvelý nápad, ako si vyrobiť chladničku svojpomocne, ďakujeme autorovi YouTube videa. Nech nie je nápad veľmi úspešný, ale len preto, že objem je veľký. Prvky procesora Peltier nie sú také výkonné, aby mohli jednou rukou prekonať veľký objem, ktorý nie je úplne vytvorený.

Ponúkame článok o tom, ako vyrobiť chladničku vlastnými rukami, keď sme pochopili princíp jej fungovania.

Spôsob generovania chladu priamo závisí od rozmerov budúceho zariadenia. Pre veľké veľkosti si vyberte okruh s freónom, pre malé - elektrické prvky Peltier.

Dôležité! O samovýroba Venujte pozornosť druhej možnosti, implementovanej doma.

Ďalej sa pozrieme na to, ako si sami vyrobiť chladničku pre vašu záhradu a auto, napájanú 12 V USB. Čo si môžete vziať z počítača alebo vodného chladiča? Ako zostaviť telo z listový materiál? Ako sa vyrábajú čpavkové a prívesné chladničky?

Princíp činnosti a výhody Peltierovho chladiaceho prvku

Počas prevádzky Peltierovho meniča majú jeho dve časti rozdielne teploty. Keď elektrický prúd prechádza chladičom, v hornej polovici sa generuje teplo a v dolnej polovici sa vytvára studený prúd.

Pozor! Chladiace zariadenie si môžete kúpiť v obchode, ktorý predáva počítačové komponenty alebo rádiové diely.

Medzi výhody takejto chladničky patrí absencia:

  • pohyblivé prvky;
  • prepravované médiá;
  • hluk.

Pokyny na montáž termoelektrickej chladničky vlastnými rukami

Ak chcete vyrobiť chladničku pomocou prvkov Peltier vlastnými rukami, pozrite sa pokyny krok za krokom. Podrobne popisuje kroky a poskytuje užitočné odporúčania.

Materiály a nástroje

Na prácu budete potrebovať:

  • expandovaný polystyrén. Vhodné plechy s hrúbkou 50 mm;
  • Peltierov prvok;
  • radiátory s chladičmi. Dá sa odstrániť zo starého počítačového vybavenia;
  • tepelná pasta;
  • regulátor so snímačom teploty;
  • polyuretánová pena;
  • drôty;
  • zástrčky na pripojenie k USB autu a/alebo zásuvke;
  • kancelársky nôž;
  • merací nástroj a ceruzka;
  • spájkovačka

Bytová zostava

Na zabezpečenie geometrickej presnosti telesa chladničky sa vyrába šablóna. Jeho rozmery musia zodpovedať požadovanému objemu budúceho zariadenia. Stojan na víno by mal byť dostatočne vysoký, aby sa do neho zmestili fľaše.

Pozor! Ako šablónu použite kresbu krabice alebo krabice vhodnej veľkosti.

Kreslené prvky:

  • nakrájajte na požadovanú veľkosť pomocou noža;
  • sú navzájom prepojené pomocou polyuretánová pena. Na tento účel sú prvky s penou nanesenou na ich povrch spojené a ponechané v stacionárnom stave, kým kompozícia úplne nevyschne. Na zlepšenie tepelnoizolačné vlastnosti Steny sú dvojité.

Zostavená krabica je natretá vo vybranej farbe v niekoľkých vrstvách.

Izolácia s hliníkovou fóliou sa nalepí na vnútorný povrch chladiacej jednotky pomocou tekutých klincov.

Pri absencii listov extrudovanej polystyrénovej peny môžete použiť:

  • laminát. Špeciálne drážky uľahčujú montáž konštrukcie. Materiál má dostatočnú pevnosť;
  • Polystyrén. Dobre spracované rezací nástroj. Odolný voči vlhkosti. Chladnička vyrobená z polystyrénovej peny bude stáť menej ako jej náprotivok z polystyrénovej peny;
  • MDF alebo drevovláknitá doska. Požadovaný dodatočné spracovanie kvôli nízkej odolnosti voči vlhkosti;
  • plast. Uprednostňujú sa hotové krabice s vekom. Postačí skrinka na náradie alebo vodný chladič.

Inštalácia chladiacej jednotky

Aby sa zabezpečil efektívny tok fyzických procesov vo vnútri prenosnej minichladničky, inštalácia sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

  • Z vnútornej strany je kolmo na bočnú stenu boxu namontovaný hliníkový profil. Poslúži na prenos chladu do vnútorného priestoru;
  • k pevnému hliníkový profil zvnútra je pripevnený radiátor, pomocou ktorého bude zabezpečená redistribúcia studeného vzduchu v celom vnútornom objeme;
  • z vonkajšej strany profilu je namontovaný Peltierov prvok. Lepšie je vyhnúť sa používaniu lepiacich tmelov pre ich nízku účinnosť. Uprednostňujú sa skrutky.

Aby autochladnička poskytla potrebné teplotný režim, na chladenie nádoby sa používajú tri prvky. Ako zdroj energie sa používa počítačový blok. Ak bude chladnička napojená na autobatériu, budete potrebovať predlžovací kábel s konektorom pre zapaľovač. Na reguláciu teploty je k chladničke pripojený termostat.

Inštalácia Peltierovho prvku musí byť vykonaná v súlade s množstvom pravidiel. Potrebné:

  • Dbajte na polaritu vodičov. Nesprávne pripojenie spôsobí zahriatie vnútrajška a ochladenie zvonku;
  • odstráňte teplo zhora včas inštaláciou chladiča. Bez neho sa prvok prehrieva. Intenzita výfukového prúdu vzduchu určuje výkon systému;
  • bezpečne zaistite izolačné tesnenie. Jeho charakteristiky určujú účinnosť chladiča;
  • počas inštalácie by sa mala medzi časti prvku a izolačná doska aplikovať tepelná pasta;
  • Aby sa chlad rovnomerne a rýchlo ochladil vo vnútri nádoby, je na vnútorný povrch pripevnený ďalší chladič. Zabráni sa tým aj kondenzácii.

Iné typy chladničiek

Ak potrebujete mrazničku, mali by ste sa pokúsiť zostaviť kompresorovú jednotku. Vyznačuje sa rýchlym a spoľahlivým zmrazením. Je ťažké vyrobiť takéto zariadenie sami. Musíte mať určité znalosti a mať k dispozícii kompresor, výparník a kondenzátor. Takáto jednotka môže byť inštalovaná v prívese auta, keď idete vonku.

Existujú zariadenia absorpčný typ. Zahŕňajú:

  • generátor, do ktorého sa privádza zmes nasýtená amoniakom. Po pripojení k napájaciemu systému vrie;
  • kondenzátor, ktorý odoberá teplo mimo chladničky;
  • absorbér, v ktorom v dôsledku tlakového rozdielu roztok amoniak-voda absorbuje pary amoniaku. Proces je sprevádzaný uvoľňovaním tepla. Aby sa zabránilo prehriatiu, chladí sa vodou;
  • výparník, v ktorom sa uvoľňujú pary chladiva;
  • Najjednoduchšou verziou chladničky do auta je teda zariadenie založené na Peltierových prvkoch. Toto optimálne riešenie v situácii, keď vám nevyhovuje cestovná termotaška. Kemping, 12 voltov, bude vhodná možnosť pre letné sídlo, ak poskytnete špeciálny adaptér na 220 V.

    Video: DIY taška do chladničky

Návrat

×
Pripojte sa ku komunite „koon.ru“!
V kontakte s:
Už som prihlásený na odber komunity „koon.ru“