Да ли сте се икада запитали да имате мали преносиви фрижидер за хлађење воде, пића и сокова током летњих излета?
АЦ хлађење је најчешћи начин хлађења у фрижидеру или просторији. Али ово је тежак процес, који захтева значајну количину електричне енергије и гломазног електричног хардвера за обављање овог задатка.
На срећу, могуће је направити фрижидер који одржава храну хладном користећи преносиву ДЦ батерију и нешто што се зове Пелтиеров ефекат.
Шта је Пелтиеров ефекат?
Термоелектрични расхладни уређаји или уређаји са Пелтиеровим ефектом су релативно минијатурни уређаји који се користе за хлађење или грејање. Пелтиер уређаји користе једносмерну (једносмерну струју) за хлађење, за разлику од конвенционалних фрижидера или клима уређаја који користе наизменичну струју. Пелтиеров ефекат је процес у којем, ако се једносмерна струја прође кроз коло које има два различита проводника материјала, топлота из једног споја се уклања, узрокујући да постане хладна, а други спој апсорбује топлоту, узрокујући постати вруће.
Такође се може приметити да ако је поларитет струје обрнут, спој који је раније био хладан постаје врућ; док спој који је био врућ пре промене поларитета струје постаје хладан.
Коришћење термоелектричних Пелтиерових уређаја за контролу температуре
Горе наведени феномен ствара прилику да се дизајнира уређај који може извући и уклонити топлоту. Ако хладнији спој поставите на врућу површину или уређај из којег је потребно извући топлоту, а топлији спој иде на топлотни издув, можете одржавати површину или уређај хладним. И не само то, већ можете одржавати сталну оптималну температуру за добре перформансе.
Како направити мини ДЦ фрижидер
Користићемо горе поменути концепт да дизајнирамо ДЦ фрижидер. Мини фрижидер је циљни дизајн, међутим, може се скалирати на фрижидер средње величине користећи више уређаја са Пелтиеровим ефектом користећи исту технику.
Шта ће вам требати
Потребна опрема је следећа: -
- Пелтиеров модул (ТЕЦ1-12706) са прикљученим жицама.
- Два хладњака.
- 12 В ДЦ батерија или ДЦ напајање.
- Кутија (унутрашња треба да буде термички непроводни материјал попут дрвета, картона или стиропора)
- Два вентилатора Делта електроника ФФБ0412ХН на ребрима хладњака за принудну конвекцију
- Термална паста
- Елецтрицал Вирес
Термоелектрични расхладни Пелтиер уређај који овде користимо је ДЦ радни уређај са оптималним радним напоном од 12ВДЦ који узима струју од скоро 6А (72В). Радни напон не би требало да прелази 15 ВДЦ. Немојте укључивати Пелтиер уређај без хладњака. Ако се користи чак и тренутно, може премашити максималну радну температуру споја уређаја и резултирати деградацијом перформанси или потпуним кваром уређаја.
Корак 1: Припремите кутију
Сада узмите празну кутију од термоизолационог материјала. За ову демонстрацију користили смо картон. Направите рупу или шупљину према димензијама Пелтиер уређаја ТЕЦ1-12706 (тј. 40мм к 40мм) за дизајн мини фрижидера. Поставите Пелтиер уређај тачно на шупљину коју сте направили у кутији
Корак 2: Поставите хладњаке на Пелтиеров уређај
Сада поставите хладњаке на оба споја Пелтиеровог уређаја. Сваки спој Пелтиер уређаја је причвршћен за хладњак коришћењем високо проводљиве термалне пасте. Термална паста обезбеђује несметан проток топлоте између сваког Пелтиеровог споја и основне плоче хладњака, док не дозвољавајући да се врући спој превише загреје, а да хладан спој постане превише хладан да би се оштетио раскрсница.
Расхладни елемент повећава ефикасност Пелтиер уређаја редовним одржавањем протока ваздуха. То је зато што је размена топлоте између амбијенталног ваздуха и Пелтиер уређаја повећана због велике површине површина коју нуди хладњак за екстракцију топлоте из унутрашњег споја и одвођење топлоте кроз спољашњу раскрсница. За добар дизајн се препоручују хладњаци са већим ребрима и већом површином.
Корак 3: Прикључите вентилаторе
Сада приложите ваш избор вентилатора на сваком ребру хладњака. Присилна конвекција коју обезбеђује вентилатор повећава брзину протока ваздуха кроз ребра хладњака, што омогућава више екстракције топлоте.
Вентилатори који се користе у овом пројекту су 12ВДЦ без четкица (Делта елецтроницс ФФБ0412ХН) са протоком ваздуха од 10,6 цфм. Сваки вентилатор троши мање од једног вата енергије из батерије. Међутим, може се користити вентилатор са већим протоком ваздуха за боље перформансе.
Водите рачуна да спојеве уређаја не повежете преко металног интерфејса као што је шраф монтиран на хладњаке, да бисте избегли кратки спој термалних спојева. Ово може резултирати значајном деградацијом у перформансама фрижидера Пелтиер уређаја, јер проток топлоте може проћи најкраћи пут кроз метални вијак итд.
У случају да се завртњи не могу монтирати због топлотног кратког споја између два хладњака, можете користити лепак да причврстите хладњаке на кутију. Међутим, обавезна је употреба пасте за хладњак између хладњака и Пелтиер уређаја.
Корак 4: Укључите напајање помоћу 12 ВДЦ
Сада спојите спојеве Пелтиер уређаја и жице вентилатора са батеријом од 12 ВДЦ. Батерија мора имати струјни капацитет да обезбеди 7А једносмерну струју. Батерија од 10 Ах или више је довољна за овај појединачни Пелтиер модул са вентилаторима. Подесите поларитет напона спојева уређаја тако да унутрашња страна кутије постане хладнија, а спољна загрејана, узимајући топлоту из кутије ради хлађења.
Сада спојите жице са батеријом да бисте омогућили уређају да преузме струју. Пажљиво посматрајте струју која се извлачи из батерије. Требало би да буде у границама које је одредио произвођач Пелтиер уређаја. Дозволите систему да узме струју неко време и посматрајте напоне и струју за безбедне границе.
После неколико тренутака осетићете хладнији ваздух у кутији. Можете додати боце са водом и сокове да се охладе. Сада покријте кутију за употребу као мини фрижидер. За поуздан рад, можете додати регулатор температуре да заштити Пелтиеров уређај од прекорачења оперативних граница.
Направили сте сопствени мини фрижидер
Сада можете сами да направите мини фрижидер користећи Пелтиер уређаје и неколико других једноставних компоненти. Модули са Пелтиеровим ефектом се такође могу користити за контролу температуре за апликације као што је хлађење електронски уређаји, кола и системи са ниским буџетом и лаганим системом хлађења потребан.
