Автомобильный холодильник (на элементах Пельтье) своими руками
Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
Настал сезон жаркой погоды, и при отдыхе на природе всегда хочется прохладных напитков. В этом немного помогает термо-сумка, позволяющая сохранить температуру продуктов, взятых из домашнего холодильника.
Однако большинство из Вас едет на природу на личном автомобиле, и часто приобретает продукты по пути.
В данной статье автор YouTube канала «ТЕХНАРЬ» расскажет Вам, как он сделал небольшой портативный холодильник с питанием от 12 В, который может подключаться к прикуривателю в автомобиле.
Этот проект относительно прост в изготовлении, и не требует сварочных работ.
Материалы.
— Термоэлектрические модули Пельтье TEC1-12706
— Цифровой термостат 12 В W1209
— Цифровой термостат 12 В W1209WK
— Теплопроводящий клей
— Термопаста
— Штекер (с предохранителем) для прикуривателя
— Радиаторы для компьютерных процессоров, вентиляторы
— Неодимовые магниты
— Белая светодиодная лента
— Самоклеящаяся пленка Oracal
— Листовой пенополистирол толщиной 20 мм
— Листовой алюминий, плита
— Ламинат, QSB плита, ДВП, цветное оргстекло
— Клей «жидкие гвозди», силиконовый герметик, аэрозольная краска
— Провода, припой, термоусадочная трубка, клемники, разъем питания, выключатель, уплотнительная резинка
— Наждачная бумага, саморезы по дереву, болт М10.
Процесс изготовления.
Итак, сердцем этого устройства послужат два 12В термоэлектрических модуля Пельтье TEC1-12706, с заявленной мощностью охлаждения в 50 Вт, и потребляемым током от 4 до 6 А.
Размеры этих модулей 40X40X3,75 мм.
Для эффективной и долговечной работы модулей, им необходимо хорошее охлаждение «горячей» стороны. Для этого автор будет использовать старые радиаторы с вентиляторами для компьютерных процессоров.
В качестве охлаждающего радиатора, который будет расположен на внутренней задней стенке холодильника, послужит листовой алюминий 5 мм толщиной.
Из этого материала вырезаются вот такие уголки и полоски. После нарезки с их граней снимается фаска специальным ножом, а поверхности обрабатываются болгаркой с дисковой шлифовальной насадкой.
Поддерживать заданную температуру будет 12 В цифровой термостат W1209.
Его кнопки управления слишком короткие, и нажимать на них без изготовления удлинителей, или переноса на переднюю панель не получится. Поэтому автор снял реле и две клеммные колодки. Провода от датчика температуры он припаял к плате напрямую.
Кроме того, реле было перенесено поближе к термоэлементам, ведь потребляемый ими ток весьма велик, и чем короче и толще будут провода, тем лучше. Также были припаяны провода питания платы.
Теперь нужно организовать подвеску двери.
В нижнем углу дверцы вклеивается штифт, в дне делается ответное отверстие для него. А на верхнем углу дверцы сверлится отверстие, в которое вкладывается пружинка от зажигалки, и вставляется цилиндрический шток.
С помощью такой защелки дверца фиксируется на своем месте.
Со внутренней стороны утеплителя дверцы он вырезал углубление под датчик температуры.
Чтобы выровнять поверхность, датчик приклеивается к алюминиевой пластине специальным теплопроводящим клеем.
Охлаждающим радиатором послужит прямоугольная алюминиевая пластина, к которой автор прикрепляет два параллелепипеда из алюминиевой плиты толщиной 16 мм. Эти подставки нужны для того, чтобы элементы Пельтье находились за теплоизолирующим слоем из пенополистирола.
В подставках высверливаются отверстия для крепления к радиатору, и в них нарезается резьба М3.
Перед установкой, на место соединения подставок и радиатора предварительно наносится термопаста.
Задняя стенка изготавливается из ДВП, и окрашивается аэрозольной краской. На ней закрепляются вентиляторы таким образом, чтобы они находились напротив радиаторов.
В верхней части стенки сделано отверстие для выхода горячего воздуха, и защищено кусочком москитной сетки.
Через час с небольшим температура на контроллере составила 15,7°C (при том, что датчик расположен далеко от радиатора, и теплоизоляция в этом месте не очень толстая).
Сам радиатор остыл до 6,7°C, а напитки охладились до 10,5.
Благодарю автора за рекомендации по изготовлению портативного холодильника на основе элементов Пельтье!
Конечно, размеры холодильника можно сделать как больше, так и меньше. Также можно увеличить мощность, установив дополнительные элементы Пельтье, либо используя элементы большей мощности.
Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Авторское видео можно найти здесь.
Источник
Как сделать холодильник своими руками
Выбор, честно говоря, небольшой, когда встает вопрос, как сделать холодильник своими руками. Сегодня мороз вырабатывается двумя методами. Использование четырех состояний фреона или электрических элементов Пельтье. Холод важно сохранять. Потребуются герметичный отсек, проведение правильных мер теплоизоляции, предотвращающих обмен с окружающей средой. Рассмотрим методы, приготовьтесь: простого пути не окажется. Давайте подумаем вместе, из чего можно сделать холодильник.
Принцип действия холодильника
Принцип выработки мороза холодильником
Прежде, чем самостоятельно сделать холодильник, обозрите существующие конструкции. Предлагаем ниже краткий тематический экскурс. Извиняемся, за отсутствие адсорбционных моделей, работают также на фреоне. Едва ли найдутся способные раздобыть необходимые материалы, вещества, способствуя реализации концепции.
Во-первых, знайте: 99% бытовых холодильников эксплуатируют фреон. Устройства на элементах Пельтье найти можно в качестве автомобильных морозильников. Электрический ток протекает через стык двух разнородных полупроводников, результатом формируется охлаждение одного материала. Другой, напротив, нагревается. Внешний радиатор холодильника на элементах Пельтье требует интенсивного охлаждения. Достигается выбором большого размера изрезанной алюминиевой детали, либо введением вентилятора, принудительного обдува. Видим идею внутри современных системных блоков персональных компьютеров.
Кто хочет сделать холодильник самостоятельно, может начать с этого. Найти элемент Пельтье для охлаждения процессора, лучше два-три. Собственно, деталь весьма любопытная.
В жару легко доводит температуру процессора до минус 10 градусов Цельсия. Поэтому в качестве охладителя самодельного устройства пригодна. Проблема ограничивается малым объемом. Подумайте! Мощность типичного процессора составляет 80 – 100 Вт. Половина выделяется теплом. Следовательно, не так мощен элемент Пельтье охлаждения процессора (менее 100 Вт).
Сразу оговоримся: мощность морожения (холодопроизводительность) и потребляемая из розетки – разные вещи. У холодильников КПД достигает 200 процентов. Касается большинства образцов климатической техники:
Способности элементов Пельтье доподлинно неизвестны. Холодопроизводительность не приводится. Элементы Пельтье рассчитаны на фиксированные мощности, производитель предлагает доверять. Проблема одна: по скорости падения температуры процессора нельзя судить о параметре, слишком много неизвестных. Нашли на сайте http://forum.sirius.dn.ua/ рисунок, приводящий зависимость холодопроизводительности элемента Пельтье Frost-72. График линейный, дает возможность рассчитать нужные параметры для создания своими руками холодильника.
Зависимость холодопроизводительности элемента Пельтье
С повышением напряжения питания до 16 В (предельно допустимое) холодопроизводительность растет параллельно. Можно немного улучшить результат. Давайте подумаем, какова производительность холодильника Стинол 102:
- Холодопроизводительность холодильной камеры – 75-100 Вт.
- Холодопроизводительность морозильной камеры – 100-120 Вт.
- Холодильная камера – 200 литров.
- Морозильная камера – 120 литров.
Видим, сколько нужно элементов Пельтье.
Не спешите складывать-отнимать сообразно цифрам 75-100 и 100-120, холодопроизводительность зависит от температуры. Но что такое ΔТ – разность температур меж пластинами.
Будем лучше отводить тепло от горячей стороны, эффективнее станет работать элемент Пельтье. Поленитесь предпринимать меры, разница температур достигнет 68 градусов Цельсия (питание 12 вольт), охлаждение прекратится. Следовательно, заранее бессильны предугадать. Предположим, комнатная температура составляет 22 градуса Цельсия, холодильной камеры – плюс 5 градусов Цельсия, при идеальном охлаждении получается мощность 38 Вт. Легко видеть: для Стинол 102 понадобится минимум два-три Frost 72.
Что касается морозильной камеры, мощность невозможно реализовать с мыслимыми потерями. Статья указанного сайта объясняет: пиковый КПД устройства равен 62% (идеальный случай), создание самодельного холодильника с точки зрения экономии электроэнергии нельзя назвать хорошей затеей. Пропадает надобность заправлять фреон, система бесшумная. Желающим построить морозильную камеру предоставим краткий расчет. Разность температур составит 22 – (-18) = 40 градусов, мощность равна 20 Вт. Закупите 6 элементов Frost 72. Давайте посмотрим в денежном выражении.
Элементы Пельтье Frost 72
По данным сайта http://www.chipdip.ru/, один элемент Пельтье Frost 72 стоит 1500 рублей. Нужна ли морозилка за 9000 рублей (вычитая стоимость материала короба), решайте сами. Термостат понадобится. Плюс устройства: способно работать на нагрев. Просто измените полярность питания. Самодельный холодильник станет кондиционером, внутри можно греть пищу. Для режима оттаивания идеально. Кстати, факт нуждается в уточнении. Эффект Пельтье обратим. Пропуская ток в обратном направлении, достигаем нагрева. Принцип работы холодильника ограничен эффектом понижения температуры одной стороны элемента Пельтье, эффект обратим.
Сделаем корпус холодильника
Избегайте применять пенополиуретан: понадобится спецодежда. Купите баллончик утеплителя (монтажной пены). Отпадет потребность подыскивать респиратор. Пенополиуретан расширяется, набирает объем сравнительно медленно. Воздушнее материал – качественнее изоляция.
Для изоляции пенополиуретаном понадобится изготовить ящик с двойными стенками, аналогичную дверку (крышку). Непростая задача, поскольку нужно заполнить изолятором дно. Решайте сами, как лучше поступить, рекомендуем оставить технологические отверстия в сложнодоступных местах. После затвердевания пенополиуретана лишнее обрезать, ненужные дыры залатать. Решается задача утепления. Избегайте контакта полимера с продукцией.
Холодильник своими руками
Пенополиуретан заделает щели мест ввода элементов Пельтье в камеру. Идеальная изоляция, которой сложно добиться иным путем. Элементы Пельтье стоят дорого. Холодильник должен быть меньше, изоляция – лучше. Предлагаем уделить внимание Пенофолу с двухсторонним фольгированием. Наличие материала, подробности узнавайте у производителя, дилеров, берите с двухсторонним фольгированием, игнорируя сложность монтажа. Материал можно приклеить, прибивать избегайте, создаст мостики утечки тепла.
Снаружи отделываем короб пенополиуретаном, устраняя малейшие щели. Элементы Пельтье не входят внутрь отсека. Отгораживаются прокладкой пищевого алюминия. Исключит контакт пищи с пенополиуретаном, как в заводском холодильнике. Термостата рекомендуем взять обычный, пассивный, измеряющий давление. Можно купить на рынке по запросу «термостат холодильника», снять со старого оборудования. Выглядит небольшим металлическим кубиком с длинной тонкой трубкой, конец которой нужно пристыковать к холодной стороне элемента Пельтье.
Не забудьте заземление, не помешает установить термопредохранители в нужных местах. Рассказ, показывающий, как сделать холодильник своими руками, окончен. Надеемся, текст вышел полезным. Верим, каждый читатель сможет сделать холодильник своими руками.
Источник
