Ο εξοπλισμός ψύξης έχει καθιερωθεί τόσο σταθερά στη ζωή μας που είναι ακόμη δύσκολο να φανταστεί κανείς πώς ήταν δυνατό να γίνει χωρίς αυτόν. Αλλά τα κλασικά σχέδια ψυκτικού δεν είναι κατάλληλα για φορητή χρήση, για παράδειγμα, ως τσάντα ψύξης ταξιδιού.
Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται εγκαταστάσεις στις οποίες η αρχή λειτουργίας βασίζεται στο φαινόμενο Peltier. Ας μιλήσουμε εν συντομία για αυτό το φαινόμενο.
Τι είναι?
Αυτός ο όρος αναφέρεται σε ένα θερμοηλεκτρικό φαινόμενο που ανακαλύφθηκε το 1834 από τον Γάλλο φυσιοδίφη Jean-Charles Pelletier. Η ουσία του αποτελέσματος είναι η απελευθέρωση ή η απορρόφηση θερμότητας στη ζώνη όπου έρχονται σε επαφή ανόμοιοι αγωγοί, μέσω της οποίας διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα.
Σύμφωνα με την κλασική θεωρία, υπάρχει η ακόλουθη εξήγηση του φαινομένου: ένα ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρει ηλεκτρόνια μεταξύ των μετάλλων, τα οποία μπορούν να επιταχύνουν ή να επιβραδύνουν την κίνησή τους, ανάλογα με τη διαφορά δυναμικού επαφής στους αγωγούς που κατασκευάζονται από διάφορα υλικά. Αντίστοιχα, με αύξηση της κινητικής ενέργειας, μετατρέπεται σε θερμότητα.
Στον δεύτερο αγωγό, παρατηρείται η αντίστροφη διαδικασία, που απαιτεί αναπλήρωση ενέργειας, σύμφωνα με τον θεμελιώδη νόμο της φυσικής. Αυτό οφείλεται σε θερμική διακύμανση, η οποία προκαλεί ψύξη του μετάλλου από το οποίο κατασκευάζεται ο δεύτερος αγωγός.
Οι σύγχρονες τεχνολογίες καθιστούν δυνατή την κατασκευή ημιαγωγών στοιχείων-μονάδων με το μέγιστο θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Είναι λογικό να μιλήσουμε εν συντομία για το σχεδιασμό τους.
Συσκευή και αρχή λειτουργίας
Οι σύγχρονες μονάδες είναι μια κατασκευή που αποτελείται από δύο μονωτικές πλάκες (συνήθως κεραμικές), με θερμοστοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά μεταξύ τους. Ένα απλοποιημένο διάγραμμα ενός τέτοιου στοιχείου μπορεί να βρεθεί στο παρακάτω σχήμα.
Ονομασίες:
- A - επαφές για σύνδεση σε πηγή τροφοδοσίας.
- B είναι η καυτή επιφάνεια του στοιχείου.
- C - κρύα πλευρά.
- D - αγωγοί χαλκού.
- Το E είναι ένας ημιαγωγός που βασίζεται σε p-junction.
- Το F είναι ημιαγωγός τύπου n.
Η σχεδίαση είναι κατασκευασμένη με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε πλευρά της μονάδας να έρχεται σε επαφή είτε p-n είτε n-p μεταβάσεις(ανάλογα με την πολικότητα). p-n επαφέςζεσταίνουμε, n-p - ψύχουμε (βλ. Εικ. 3). Κατά συνέπεια, μια διαφορά θερμοκρασίας (DT) εμφανίζεται στις πλευρές του στοιχείου. Για έναν παρατηρητή, αυτό το φαινόμενο θα μοιάζει με μεταφορά θερμικής ενέργειας μεταξύ των πλευρών της μονάδας. Είναι αξιοσημείωτο ότι μια αλλαγή στην πολικότητα της παροχής οδηγεί σε αλλαγή στις ζεστές και κρύες επιφάνειες.
Ρύζι. 3. Α - θερμή πλευρά του θερμοστοιχείου, Β - κρύα πλευρά Προδιαγραφές
Τα χαρακτηριστικά των θερμοηλεκτρικών μονάδων περιγράφονται από τις ακόλουθες παραμέτρους:
- ικανότητα ψύξης (Q max), αυτό το χαρακτηριστικό προσδιορίζεται με βάση το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα και τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών της μονάδας, μετρημένη σε Watt.
- η μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών του στοιχείου (DT max), η παράμετρος δίνεται για ιδανικές συνθήκες, η μονάδα μέτρησης είναι μοίρες.
- Επιτρεπόμενη ισχύς ρεύματος που απαιτείται για τη διασφάλιση της μέγιστης διαφοράς θερμοκρασίας - I max.
- η μέγιστη τάση U max που απαιτείται για να φτάσει το ρεύμα I max τη διαφορά κορυφής DT max .
- η εσωτερική αντίσταση της μονάδας - Αντίσταση, υποδεικνύεται σε Ohms.
- συντελεστής απόδοσης - COP (συντομογραφία από τα αγγλικά - συντελεστής απόδοσης), στην πραγματικότητα, αυτή είναι η απόδοση της συσκευής, που δείχνει την αναλογία ψύξης προς κατανάλωση ενέργειας. Για φθηνά στοιχεία, αυτή η παράμετρος είναι στην περιοχή 0,3-0,35, για πιο ακριβά μοντέλα προσεγγίζει το 0,5.
Βαθμολόγηση
Εξετάστε πώς αποκρυπτογραφείται η τυπική σήμανση των μονάδων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της Εικόνας 4.
Εικ. 4. Μονάδα Peltier με την ένδειξη TES1-12706 Η σήμανση χωρίζεται σε τρεις σημαντικές ομάδες:
- Ονομασία στοιχείου. Τα δύο πρώτα γράμματα είναι πάντα αμετάβλητα (TE), υποδεικνύοντας ότι πρόκειται για θερμοστοιχείο. Το επόμενο δείχνει το μέγεθος, μπορεί να υπάρχουν γράμματα "C" (τυπικό) και "S" (μικρό). Το τελευταίο ψηφίο υποδεικνύει πόσα επίπεδα (cascades) υπάρχουν στο στοιχείο.
- Ο αριθμός των θερμοστοιχείων στη μονάδα που φαίνεται στη φωτογραφία είναι 127.
- Η τιμή του ονομαστικού ρεύματος σε Amperes, έχουμε - 6 A.
Οι σημάνσεις άλλων μοντέλων της σειράς TEC1 διαβάζονται με τον ίδιο τρόπο, για παράδειγμα: 12703, 12705, 12710 κ.λπ.
Εφαρμογή
Παρά τη μάλλον χαμηλή απόδοση, τα θερμοηλεκτρικά στοιχεία χρησιμοποιούνται ευρέως στις μετρήσεις, τους υπολογιστές και οικιακές συσκευές. Οι μονάδες αποτελούν σημαντικό στοιχείο λειτουργίας των ακόλουθων συσκευών:
- κινητές μονάδες ψύξης?
- μικρές γεννήτριες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
- συστήματα ψύξης σε προσωπικούς υπολογιστές.
- ψύκτες για ψύξη και θέρμανση νερού.
- αφυγραντήρες κ.λπ.
Ας δώσουμε λεπτομερή παραδείγματα χρήσης θερμοηλεκτρικών μονάδων.
Ψυγείο σε στοιχεία Peltier
Οι θερμοηλεκτρικές μονάδες ψύξης είναι σημαντικά κατώτερες σε απόδοση από τις αντίστοιχες συμπιεστές και απορρόφησης. Έχουν όμως σημαντικά πλεονεκτήματα, γεγονός που καθιστά τη χρήση τους σκόπιμη υπό ορισμένες προϋποθέσεις. Αυτά τα οφέλη περιλαμβάνουν:
- απλότητα σχεδιασμού?
- αντοχή σε κραδασμούς?
- έλλειψη κινούμενων στοιχείων (με εξαίρεση τον ανεμιστήρα που φυσάει το ψυγείο).
- χαμηλό επίπεδο θορύβου?
- μικρές διαστάσεις?
- ικανότητα εργασίας σε οποιαδήποτε θέση ·
- μεγάλη διάρκεια ζωής ·
- μικρή κατανάλωση ενέργειας.
Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι ιδανικά για κινητές εγκαταστάσεις.
Στοιχείο Peltier ως γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας
Οι θερμοηλεκτρικές μονάδες μπορούν να λειτουργήσουν ως γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας εάν μια από τις πλευρές τους υποβληθεί σε αναγκαστική θέρμανση. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα που παράγεται από την πηγή. Δυστυχώς, η μέγιστη θερμοκρασία για τη θερμογεννήτρια είναι περιορισμένη· δεν μπορεί να είναι υψηλότερη από το σημείο τήξης της συγκόλλησης που χρησιμοποιείται στη μονάδα. Η παραβίαση αυτής της συνθήκης θα οδηγήσει σε αστοχία του στοιχείου.
Για τη σειριακή παραγωγή θερμογεννητριών χρησιμοποιούνται ειδικές μονάδες με πυρίμαχη συγκόλληση που μπορούν να θερμανθούν σε θερμοκρασία 300°C. Σε συνηθισμένα στοιχεία, για παράδειγμα, TEC1 12715, το όριο είναι 150 μοίρες.
Δεδομένου ότι η απόδοση τέτοιων συσκευών είναι χαμηλή, χρησιμοποιούνται μόνο σε περιπτώσεις όπου δεν είναι δυνατή η χρήση πιο αποδοτικής πηγής. ηλεκτρική ενέργεια. Ωστόσο, οι θερμικές γεννήτριες 5-10 W είναι σε ζήτηση μεταξύ τουριστών, γεωλόγων και κατοίκων απομακρυσμένων περιοχών. Μεγάλες και ισχυρές σταθερές εγκαταστάσεις που λειτουργούν με καύσιμο υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία μονάδων διανομής αερίου, εξοπλισμού μετεωρολογικών σταθμών κ.λπ.
Για ψύξη CPU
Σχετικά πρόσφατα, αυτές οι μονάδες άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε συστήματα ψύξης για την CPU των προσωπικών υπολογιστών. Δεδομένης της χαμηλής απόδοσης των θερμοστοιχείων, τα οφέλη τέτοιων δομών είναι μάλλον αμφίβολα. Για παράδειγμα, για να ψύξετε μια πηγή θερμότητας με ισχύ 100-170 W (που αντιστοιχεί στα περισσότερα σύγχρονα μοντέλα CPU), θα χρειαστεί να ξοδέψετε 400-680 W, κάτι που απαιτεί την εγκατάσταση ισχυρού τροφοδοτικού.
Η δεύτερη παγίδα είναι ότι ένας μη φορτωμένος επεξεργαστής θα εκπέμπει λιγότερη θερμική ενέργεια και η μονάδα μπορεί να την ψύχει κάτω από το σημείο δρόσου. Ως αποτέλεσμα, θα αρχίσει να σχηματίζεται συμπύκνωση, η οποία, εγγυημένα, θα απενεργοποιήσει τα ηλεκτρονικά.
Όσοι αποφασίσουν να δημιουργήσουν ένα τέτοιο σύστημα μόνοι τους θα χρειαστεί να πραγματοποιήσουν μια σειρά υπολογισμών για να επιλέξουν την ισχύ της μονάδας για ένα συγκεκριμένο μοντέλο επεξεργαστή.
Με βάση τα προαναφερθέντα, δεν είναι κερδοφόρο να χρησιμοποιείτε αυτές τις μονάδες ως σύστημα ψύξης CPU· επιπλέον, μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στον εξοπλισμό υπολογιστή.
Η κατάσταση είναι αρκετά διαφορετική με τις υβριδικές συσκευές, όπου οι θερμικές μονάδες χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ψύξη νερού ή αέρα.
Τα υβριδικά συστήματα ψύξης έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά, αλλά το υψηλό κόστος περιορίζει τον κύκλο των θαυμαστών τους.
Κλιματιστικό σε στοιχεία Peltier
Θεωρητικά, μια τέτοια συσκευή θα είναι δομικά πολύ πιο απλή από τα κλασικά συστήματα κλιματισμού, αλλά όλα καταλήγουν σε χαμηλή απόδοση. Άλλο είναι να ψύχεις έναν μικρό όγκο ψυγείου, άλλο πράγμα είναι ένα δωμάτιο ή το εσωτερικό του αυτοκινήτου. Τα κλιματιστικά που βασίζονται σε θερμοηλεκτρικές μονάδες θα καταναλώνουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια (3-4 φορές) από τον εξοπλισμό που λειτουργεί με ψυκτικό μέσο.
Όσον αφορά τη χρήση ως σύστημα ελέγχου κλιματισμού αυτοκινήτου, η ισχύς μιας τυπικής γεννήτριας δεν θα είναι αρκετή για τη λειτουργία μιας τέτοιας συσκευής. Η αντικατάστασή του με πιο παραγωγικό εξοπλισμό θα οδηγήσει σε σημαντική κατανάλωση καυσίμου, η οποία δεν είναι οικονομικά αποδοτική.
Σε θεματικά φόρουμ, συζητήσεις σχετικά με αυτό το θέμα προκύπτουν περιοδικά και ποικίλες σπιτικά σχέδια, αλλά δεν έχει δημιουργηθεί ακόμη ένα πλήρες πρωτότυπο εργασίας (χωρίς να υπολογίζεται το κλιματιστικό για το χάμστερ). Είναι πολύ πιθανό η κατάσταση να αλλάξει όταν οι μονάδες με πιο αποδεκτή απόδοση γίνουν ευρέως διαθέσιμες.
Για ψύξη νερού
Το θερμοηλεκτρικό στοιχείο χρησιμοποιείται συχνά ως ψυγείο για ψύκτες νερού. Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει: μονάδα ψύξης, ελεγκτή που ελέγχεται από θερμοστάτη και θερμαντήρα. Μια τέτοια υλοποίηση είναι πολύ απλούστερη και φθηνότερη από το κύκλωμα του συμπιεστή· επιπλέον, είναι πιο αξιόπιστη και ευκολότερη στη λειτουργία της. Υπάρχουν όμως και ορισμένα μειονεκτήματα:
- Το νερό δεν ψύχεται κάτω από 10-12°C.
- η ψύξη διαρκεί περισσότερο από το ανάλογο του συμπιεστή, επομένως, ένα τέτοιο ψυγείο δεν είναι κατάλληλο για γραφείο με μεγάλο αριθμό εργαζομένων.
- η συσκευή είναι ευαίσθητη σε εξωτερική θερμοκρασία, σε ένα ζεστό δωμάτιο, το νερό δεν θα κρυώσει σε μια ελάχιστη θερμοκρασία.
- δεν συνιστάται η εγκατάσταση σε χώρους με σκόνη, καθώς ο ανεμιστήρας μπορεί να βουλώσει και η μονάδα ψύξης να αποτύχει.
Επιτραπέζιος ψύκτης νερού με χρήση στοιχείου Peltier Στεγνωτήρας αέρα σε στοιχεία Peltier
Σε αντίθεση με ένα κλιματιστικό, η εφαρμογή στεγνωτήρα αέρα σε θερμοηλεκτρικά στοιχεία είναι αρκετά δυνατή. Ο σχεδιασμός είναι αρκετά απλός και φθηνός. Η μονάδα ψύξης μειώνει τη θερμοκρασία της ψύκτρας κάτω από το σημείο δρόσου, με αποτέλεσμα η υγρασία που περιέχεται στον αέρα που διέρχεται από τη συσκευή να καθιζάνει πάνω της. Το καθιζάνον νερό απορρίπτεται σε ειδική δεξαμενή αποθήκευσης.
Παρά τη χαμηλή απόδοση, σε αυτή την περίπτωση η απόδοση της συσκευής είναι αρκετά ικανοποιητική.
Πώς να συνδεθείτε;
Δεν θα υπάρχουν προβλήματα με τη σύνδεση της μονάδας, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί σταθερή τάση στα καλώδια εξόδου, η τιμή της υποδεικνύεται στο φύλλο δεδομένων του στοιχείου. Το κόκκινο καλώδιο πρέπει να συνδεθεί στο θετικό, το μαύρο καλώδιο στο αρνητικό. Προσοχή! Η αντιστροφή της πολικότητας ανταλλάσσει τις ψυχόμενες και θερμαινόμενες επιφάνειες.
Πώς να ελέγξετε το στοιχείο Peltier για απόδοση;
Το πιο απλό και αξιόπιστο τρόπο- απτικός. Είναι απαραίτητο να συνδέσετε τη μονάδα σε μια κατάλληλη πηγή τάσης και να αγγίξετε τις διαφορετικές πλευρές της. Για ένα λειτουργικό στοιχείο, το ένα από αυτά θα είναι πιο ζεστό, το άλλο πιο κρύο.
Εάν δεν υπάρχει κατάλληλη πηγή, θα χρειαστείτε ένα πολύμετρο και έναν αναπτήρα. Η διαδικασία επαλήθευσης είναι αρκετά απλή:
- συνδέστε τους ανιχνευτές στους ακροδέκτες της μονάδας.
- φέρτε έναν αναπτήρα σε μία από τις πλευρές.
- παρατηρήστε τις ενδείξεις του οργάνου.
Στη μονάδα εργασίας, όταν θερμαίνεται μία από τις πλευρές, δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο θα εμφανίζεται στον πίνακα οργάνων.
Πώς να φτιάξετε ένα στοιχείο Peltier με τα χέρια σας;
Είναι σχεδόν αδύνατο να φτιάξετε μια αυτο-κατασκευασμένη ενότητα στο σπίτι, ακόμη περισσότερο δεν έχει νόημα, δεδομένου του σχετικά χαμηλού κόστους τους (περίπου $4-$10). Αλλά μπορείτε να συναρμολογήσετε μια συσκευή που θα είναι χρήσιμη σε μια πεζοπορία, για παράδειγμα, μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια.
Για να σταθεροποιήσετε την τάση, πρέπει να συναρμολογήσετε έναν απλό μετατροπέα στο τσιπ IC L6920.
Μια τάση στην περιοχή 0,8-5,5 V εφαρμόζεται στην είσοδο ενός τέτοιου μετατροπέα, στην έξοδο θα παράγει ένα σταθερό 5 V, το οποίο είναι αρκετά αρκετό για να επαναφορτίσει τις περισσότερες κινητές συσκευές. Εάν χρησιμοποιείται ένα συμβατικό στοιχείο Peltier, το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας της θερμαινόμενης πλευράς πρέπει να περιορίζεται στους 150 °C. Για να μην ενοχλείτε την παρακολούθηση, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε μια κατσαρόλα με βραστό νερό ως πηγή θερμότητας. Σε αυτή την περίπτωση, το στοιχείο εγγυάται ότι δεν θερμαίνεται πάνω από 100 °C.
Θερμοηλεκτρικό ψυγείο Peltier. 
Η αρχή της λειτουργίας δανείστηκε από το δίκτυο: Η λειτουργία των στοιχείων Peltier βασίζεται στην επαφή δύο αγώγιμων υλικών με διαφορετικά επίπεδα ενέργειας ηλεκτρονίων στη ζώνη αγωγιμότητας. Όταν το ρεύμα ρέει μέσω της επαφής τέτοιων υλικών, το ηλεκτρόνιο πρέπει να αποκτήσει ενέργεια για να μετακινηθεί σε μια ζώνη υψηλότερης αγωγιμότητας ενέργειας ενός άλλου ημιαγωγού. Όταν αυτή η ενέργεια απορροφάται, το σημείο επαφής των ημιαγωγών ψύχεται. Όταν το ρεύμα ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση, το σημείο επαφής των ημιαγωγών θερμαίνεται, εκτός από το συνηθισμένο θερμικό αποτέλεσμα.
Όταν τα μέταλλα έρχονται σε επαφή, το φαινόμενο Peltier είναι τόσο μικρό που είναι αόρατο στο φόντο των φαινομένων ωμικής θέρμανσης και θερμικής αγωγιμότητας. Επομένως, όταν Πρακτική εφαρμογηχρησιμοποιούνται δύο ημιαγωγοί.
Εμφάνιση του στοιχείου Peltier. Όταν περνάει ένα ρεύμα, η θερμότητα μεταφέρεται από τη μια πλευρά στην άλλη. Το στοιχείο Peltier αποτελείται από ένα ή περισσότερα ζεύγη μικρών παραλληλεπίπεδων ημιαγωγών - ένα n-type και ένα p-type σε ένα ζευγάρι (συνήθως τελλουρίδιο βισμούθιου, Bi2Te3 και πυρίτιο germanide), τα οποία συνδέονται σε ζεύγη χρησιμοποιώντας μεταλλικούς βραχυκυκλωτήρες. Οι μεταλλικοί βραχυκυκλωτήρες χρησιμεύουν ταυτόχρονα ως θερμικές επαφές και είναι μονωμένοι με μη αγώγιμο φιλμ ή κεραμική πλάκα. Τα ζεύγη παραλληλεπίπεδων συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε να σχηματίζεται μια σειριακή σύνδεση πολλών ζευγών ημιαγωγών με διαφορετικού τύπουαγωγιμότητα, έτσι ώστε στο πάνω μέρος να υπάρχει μία ακολουθία ενώσεων (n->p), και στο κάτω μέρος απέναντι (p->n). Το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει διαδοχικά σε όλα τα παραλληλεπίπεδα. Ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος, οι επάνω επαφές ψύχονται και οι κάτω θερμαίνονται - ή το αντίστροφο. Έτσι, το ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρει θερμότητα από τη μία πλευρά του στοιχείου Peltier στην αντίθετη πλευρά και δημιουργεί μια διαφορά θερμοκρασίας.
Εάν η πλευρά θέρμανσης του στοιχείου Peltier ψύχεται, για παράδειγμα με καλοριφέρ και ανεμιστήρα, η θερμοκρασία της ψυχρής πλευράς γίνεται ακόμη χαμηλότερη. Σε κυψέλες ενός σταδίου, ανάλογα με τον τύπο της κυψέλης και το μέγεθος του ρεύματος, η διαφορά θερμοκρασίας μπορεί να είναι περίπου 70 K/
Περιγραφή
Το στοιχείο Peltier είναι ένας θερμοηλεκτρικός μετατροπέας, ο οποίος, όταν εφαρμόζεται τάση, μπορεί να δημιουργήσει διαφορά θερμοκρασίας στις πλάκες, δηλαδή να αντλεί θερμότητα ή κρύο. Το παρουσιαζόμενο στοιχείο Peltier χρησιμοποιείται για ψύξη πλακών υπολογιστών (υπόκειται σε αποτελεσματική αφαίρεση θερμότητας), για ψύξη ή θέρμανση νερού. Τα στοιχεία Peltier χρησιμοποιούνται επίσης σε φορητές και ψυγεία αυτοκινήτων.
Στοιχείο Peltier με τροφοδοσία 12 βολτ.
Για θέρμανση, πρέπει απλώς να αντιστρέψετε την πολικότητα.
Διαστάσεις πλάκας Peltier: 40 x 40 x 4 mm.
Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας: από -30 έως +70;..
Τάση λειτουργίας: 9-15 Volt.
Κατανάλωση ρεύματος: 0,5-6 A.
Μέγιστη κατανάλωση ισχύος: 60W.
Αστείο μικρό πράγμα, συνδέουμε 12v + - κρυώνει, αλλάζουμε την πολικότητα, θερμαίνεται. Χρησιμοποιείται σε πολλά ψυγεία αυτοκινήτων, τουλάχιστον εγώ έχω ένα. Μπορείτε να συνδέσετε ένα συμπαγές σχέδιο στο ντουλαπάκι για να μην λιώσει η σοκολάτα το καλοκαίρι! Για χρήση και αποτελεσματική χρήση, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα ψυγείο ψύξης - ως δοκιμή, χρησιμοποίησα ένα ψυγείο από έναν επεξεργαστή υπολογιστή, είναι δυνατό με ένα ψυγείο. Όσο καλύτερη είναι η ψύξη, τόσο ισχυρότερο και αποτελεσματικότερο είναι το φαινόμενο Peltier. Όταν συνδεόταν σε μπαταρία αυτοκινήτου στα 12v, η κατανάλωση ρεύματος ήταν 5 αμπέρ. Με μια λέξη, το στοιχείο είναι αδηφάγο. Επειδή δεν έχω συναρμολογήσει ακόμα ολόκληρο το κύκλωμα, αλλά έχω κάνει μόνο δοκιμαστικές δοκιμές, χωρίς μετρήσεις θερμοκρασίας οργάνων. Έτσι στη λειτουργία ψύξης για 10 λεπτά, εμφανίστηκε ένας ελαφρύς παγετός. Στη λειτουργία θέρμανσης, το νερό στο μεταλλικό κύπελλο έβρασε. Η απόδοση αυτού του ψυγείου είναι, φυσικά, χαμηλή, αλλά η τιμή της συσκευής και η ευκαιρία πειραματισμού κάνουν την αγορά δικαιολογημένη. Τα υπόλοιπα είναι στη φωτογραφία 
Με ενδιέφερε η οινοποίηση στο σπίτι.
Διαβάστε για τα οφέλη του κρασιού. Ψάχνω για καλό κρασί. Τρόμαξα με αυτά που μας προσφέρουν στα καταστήματα. Ακόμα και τα κρασιά της Κριμαίας δεν ωφελούν. Όλα είναι παστεριωμένα, φτιαγμένα από συμπυκνώματα, υπερβολική ποσότητα συντηρητικών. Τα σπιτικά κρασιά αραιώνονται άθεα, δεν είναι γνωστό σε ποιες συνθήκες παρασκευάζονται ...
Αποφάσισα να δοκιμάσω να φτιάξω το δικό μου κρασί. Αποδείχθηκε απλώς ένα υπέροχο κρασί από σταφύλι. Ξηρό, σχεδόν χωρίς ζάχαρη, πλούσιο, πολύ υγιεινό, ανακουφίζει από την κούραση...
Αλλά το πιο σημαντικό, μου άρεσε η διαδικασία παρασκευής του κρασιού. Πολύ ενδιαφέρον και δεν απαιτεί πολύ χρόνο. Μόλις παρασύρθηκα με την οινοποίηση και, νομίζω, για πολύ καιρό.
μένω μέσα κτίριο διαμερισμάτων. Για την παραγωγή κρασιού, αυτό δεν δημιουργεί κανένα απολύτως πρόβλημα. Έχω ένα μεγάλο ντουλάπι, όπου το κρασί ζυμώνει και ωριμάζει. Πώς να αποθηκεύσετε το κρασί πολύς καιρόςασαφείς.
Η κύρια απαίτηση για την αποθήκευση του κρασιού είναι η χαμηλή θερμοκρασία:
- 10 - 14 °C για ξηρούς οίνους.
- έως 16 °C για επιδόρπια.
- μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία 18 °C;
- Οι 24°C απλώς σκοτώνουν το κρασί.
- Δεν επιτρέπονται ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας.
Το πρόβλημα επιδεινώνεται από το γεγονός ότι προτιμώ τα ξηρά κρασιά, που απαιτούν τη χαμηλότερη θερμοκρασία αποθήκευσης.
καλεσε μηχανές αναζήτησηςαιτήσεων.
- Αποθήκευση σπιτικού κρασιού.
- Αποθήκευση κρασιού στο σπίτι.
- Πώς να αποθηκεύσετε το κρασί σε ένα διαμέρισμα.
Ο μοναδικός πραγματική συμβουλήμε αυτήν την ευκαιρία - αγοράστε ένα ψυγείο κρασιού. Αλλά αυτές οι συσκευές είναι ακριβές. Ειδικά αν ο ωφέλιμος όγκος του ψυγείου κρασιού δεν είναι για 6-8 μπουκάλια, αλλά για πολλά μπουκάλια κρασιού. Δεν νομίζω ότι φτιάχνει κανείς σπιτικό κρασί με όγκους μικρότερους από 10-20 λίτρα.
Απαιτήσεις για ψύκτη κρασιού.
Αποφάσισα να φτιάξω ένα ψυγείο κρασιού με τα χέρια μου. Το πρόβλημα απλοποιείται, σε σχέση με τα παραδοσιακά ψυγεία τροφίμων, από το γεγονός ότι:
- Η θερμοκρασία σε ένα ψυγείο κρασιού μπορεί να είναι 14 °C, ακόμη και 18 °C, ενώ σε ψυγείο τροφίμων 4-5 °C και σε καταψύκτη - 20 °C. Είναι σαφές ότι για να διατηρηθεί περισσότερο υψηλή θερμοκρασίααπαιτείται λιγότερη ισχύς ψυγείου, λιγότερη απαίτηση για θερμομόνωση. Αρκεί να χαμηλώσετε τη θερμοκρασία σε σχέση με περιβάλλονστους 5-7 °C.
- Δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για ψύκτη κρασιού εγκατεστημένο στο ντουλάπι. εμφάνιση. Αλλά αν κάποιος έχει τέτοιες απαιτήσεις, μπορείτε πάντα να παραγγείλετε μια όμορφη εξωτερική θήκη από πλαστικοποιημένη μοριοσανίδα.
- Το ψυγείο κρασιού ανοίγει σπάνια. Αυτό απλοποιεί τις απαιτήσεις για το κλείσιμο της πόρτας του ψυγείου, γενικά, για τη μέθοδο κλεισίματος της θήκης.
Υπάρχουν όμως ορισμένες απαιτήσεις:
- Όχι υψηλή κατανάλωση ρεύματος, για να μην πάνε σπασμένοι στους λογαριασμούς ρεύματος. Αποφάσισα ότι η μέγιστη κατανάλωση ενέργειας δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 15-20 watt.
- Το σύστημα ελέγχου πρέπει να διατηρεί τη θερμοκρασία με υψηλή ακρίβεια και το πιο σημαντικό - χωρίς έντονες διακυμάνσεις. Οι θερμοστάτες ρελέ από ψυγεία είναι εντελώς απαράδεκτοι εδώ.
- Ως συσκευή ψύξης -. Αυτό επιβάλλει πιο συγκεκριμένες απαιτήσεις στον ελεγκτή του ψυγείου. Θα γράψω για αυτό στην επόμενη ανάρτησή μου.
Τα δύο τελευταία σημεία δεν με τρομάζουν καθόλου. Έχω σχεδιάσει πολύ πιο σύνθετους ηλεκτρονικούς ελεγκτές. Κοιτάζοντας μπροστά, θα πω κάτι, αλλά έγινε υπέροχο. Μικρό σε μέγεθος, αρκετά απλό, βολικό, με υψηλή απόδοση. Διατηρεί τη θερμοκρασία με ακρίβεια 0,1 °C, περιορίζει την ισχύ σε ένα δεδομένο επίπεδο και παράγει ιδανικά σήματα για το στοιχείο Peltier.
Σώμα ψύκτη κρασιού, επιλογή θερμομονωτικού υλικού.
Από τι είναι κατασκευασμένο το σώμα του ψυγείου; Κοίταξα άρθρα σχετικά με αυτό το θέμα στο Διαδίκτυο, σκέφτηκα, διάβασα για θερμομονωτικά υλικά. Κατέληξα σε ένα αδιαμφισβήτητο συμπέρασμα - το σώμα πρέπει να είναι κατασκευασμένο από εξωθημένο αφρό πολυστυρενίου. Αυτό το υλικό έχει:
- Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα - 0,031 W / (m °K).
- Επαρκώς υψηλή αντοχή, αντοχή στην παραμόρφωση. Υπάρχουν επιλογές με διαφορετικές πυκνότητες. Η αντοχή εξαρτάται από την πυκνότητα.
- Δεν φοβάται καθόλου την υγρασία.
- Επιπλέον, το διογκωμένο πολυστυρένιο είναι ελαφρύ, εύκολο στην επεξεργασία, εύκολο να κολληθεί.
Σε αντίθεση με τις επιλογές στο Διαδίκτυο, στις οποίες πάρθηκε μια κατάλληλη πλαστική θήκη και καλύφθηκε θερμομονωτικό υλικό, αποφάσισα να φτιάξω τη θήκη ψυγείου από σανίδες αφρού πολυστυρενίου και να την επικολλήσω με αλουμινόχαρτο.
Υπολόγισα ότι χρειαζόμουν πιάτα πάχους 5 εκ. αλλά στο πλησιέστερο κατάστημα βρήκα πλάκες Penoplex πάχους μόνο 4 εκ. Αποφάσισα ότι θα ήταν κατάλληλο για το πρώτο πείραμα. Και τα αγόρασε.
Δεδομένου του μεγέθους των ραφιών στο ντουλάπι μου, αποφάσισα να φτιάξω ένα ψυγείο με ωφέλιμο όγκο επαρκή για την αποθήκευση τεσσάρων κυλίνδρων των πέντε λίτρων.
Εκείνοι. για 20 λίτρα κρασί σε τέσσερα μπουκάλια. Κάθε κύλινδρος είναι 5 λίτρα, ύψος 265 mm, διάμετρος 180 mm. Οι εσωτερικές διαστάσεις του ψυγείου είναι 380 x 360 x 320 mm.
Αποδείχθηκε ότι εδώ είναι ένα σχέδιο εξαρτημάτων για την υπόθεση.
Λίστα ανταλλακτικών.
Είδα αυτές τις λεπτομέρειες για μένα κατάστημα επίπλωνγια 200 ρούβλια Ο χειρισμός του υλικού γίνεται θαυμάσια. Οι άκρες είναι απόλυτα ομοιόμορφες.
Χρησιμοποίησε αυτή την κόλλα. Υπάρχουν πιθανώς πολλές άλλες επιλογές, αλλά μου άρεσε αυτή η κόλλα.
Απομένει να κολλήσουμε τις λεπτομέρειες. Δεν ήταν δύσκολο, απλά έβαλα πολύ κόλλα στην πρώτη ραφή.
Κόλλησα το καπάκι και το δοκίμασα μέχρι να στεγνώσει τελείως η κόλλα. Ταιριάζει τέλεια.
Έπειτα κόλλησα πάνω από το σώμα του ψυγείου εξωτερικά και μέσα με ταινία αλουμινίου.
Το σώμα του ψυγείου είναι έτοιμο.
Ο σχεδιασμός της μονάδας ψύξης του ψυγείου.
Ο βέλτιστος σχεδιασμός της μονάδας ψύξης είναι προφανής. Προσπάθησα να απεικονίσω πώς τη βλέπω.
Το καθήκον είναι να μεταφέρετε το κρύο από τη μια επιφάνεια στο ψυγείο στο εσωτερικό του καλοριφέρ. Και το άλλο, εξωτερικό καλοριφέρ πρέπει να αφαιρεί τη θερμότητα από την άλλη επιφάνεια του στοιχείου Peltier.
Το πλευρικό τοίχωμα του ψυγείου τρυπιέται σε ορθή γωνία από μια ράβδο αλουμινίου με διατομή 40x40 mm. Μέσω αυτού, το κρύο μεταδίδεται στον οργανισμό. Στο θάλαμο, ένα εσωτερικό ψυγείο βιδώνεται σε αυτό, το οποίο ψύχει τον αέρα. Από την άλλη πλευρά, το στοιχείο Peltier πιέζεται πάνω στη ράβδο από ένα εξωτερικό ψυγείο. Ο σχεδιασμός είναι βέλτιστος όσον αφορά τις φυσικές διεργασίες:
- Ελάχιστο μήκος της ράβδου ψυχρής μεταφοράς.
- Μεγάλη διατομή, και ως εκ τούτου η καλή θερμική αγωγιμότητα της ράβδου.
- Η ελάχιστη επιφάνεια επαφής του ψυχρού τμήματος της ψυκτικής μονάδας με αέρα, που σημαίνει ελάχιστες απώλειες.
- Το εξωτερικό ψυγείο βρίσκεται παράλληλα με το πλευρικό τοίχωμα, αυξάνοντας το πλάτος ολόκληρου του ψυγείου μόνο από το δικό του πάχος. Το πάχος του καλοριφέρ είναι συνήθως μικρότερο από άλλα μεγέθη.
Ελαττώματα:
- Οι πλαϊνές επιφάνειες της ράβδου αλουμινίου πρέπει να είναι απόλυτα επίπεδες.
- Απαιτούνται πολύπλοκες εργασίες φρεζαρίσματος.
- Πολύπλοκη στερέωση εξωτερικών και εσωτερικών καλοριφέρ.
Είμαι ηλεκτρονικός μηχανικός, προγραμματιστής, όχι μηχανικός. Είμαι βέβαιος ότι πολλοί άνθρωποι θα κάνουν τον μηχανικό σχεδιασμό αυτής της μονάδας καλύτερο από εμένα. Υποβάλετε μια φωτογραφία εάν το κάνετε.
Δεν ήμουν αρκετός για μια τέτοια σχεδιαστική επιλογή. Έκανα έναν απλούστερο αλλά λιγότερο αποτελεσματικό σχεδιασμό της μονάδας ψύξης.
Είναι ξεκάθαρο από τις εικόνες.
Το εσωτερικό ψυγείο βρίσκεται στην κορυφή του θαλάμου επειδή ο κρύος αέρας βυθίζεται.
Τα μειονεκτήματα αυτού του σχεδιασμού είναι προφανή:
- Ράβδος μετάδοσης ψύχους με μικρό τμήμα, μόνο 40 x 10 mm.
- Σημαντικό μέρος του βρίσκεται σε επαφή με ζεστό αέρα, μεγάλες απώλειες. Πρέπει να καλύπτεται με μονωτικά υλικά.
- Το πλάτος του ψυγείου αυξάνεται λόγω του πλάτους του ψυγείου. Για τον ίδιο λόγο, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί φαρδύ ψυγείο.
Λοιπόν, τι θα μπορούσε. θα ξανακάνω.
Ο ελεγκτής για το ψυγείο στο στοιχείο Peltier.
Ο ελεγκτής αποδείχθηκε εξαιρετικά επιτυχημένος. Θα είναι αφιερωμένο σε αυτόν. Εκεί είμαι:
- Θα σας πω αναλυτικά για τα προβλήματα ελέγχου του στοιχείου Peltier.
- Θα περιγράψω τη λειτουργία του ελεγκτή.
- θα φέρω διάγραμμα κυκλώματοςΕλεγκτής στοιχείων Peltier.
- Θα παρουσιάσω το μόνιμο λογισμικό.
Προς το παρόν, θα πω μόνο ότι ο ελεγκτής:
- Μετρά και σταθεροποιεί τη θερμοκρασία του αέρα στο ψυγείο με ακρίβεια 0,1 °C.
- Περιορίζει την κατανάλωση ενέργειας σε μια δεδομένη τιμή.
- Παρακολουθεί τη θερμοκρασία της εξωτερικής ψύκτρας και ελέγχει τον ανεμιστήρα.
- Σχηματίζει συνεχές ρεύμα και τάση, εξομαλύνει τους κυματισμούς και τις υπερτάσεις.
- Πραγματοποιεί διάγνωση αισθητήρων θερμοκρασίας και άλλων στοιχείων του συστήματος.
Θα ήθελα ιδιαίτερα να σημειώσω ότι ο ελεγκτής δεν ενεργοποιεί και απενεργοποιεί το στοιχείο Peltier για να ελέγξει τη θερμοκρασία, αλλά σταδιακά μειώνει ή αυξάνει την ισχύ στο στοιχείο. Έτσι, ένα ρεύμα ρέει πάντα μέσω του στοιχείου Peltier, μόνο η τιμή του καθορίζεται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Αυτό επιτρέπει:
- Διατηρήστε την τιμή της θερμοκρασίας σταθερή, χωρίς τα παραμικρά άλματα.
- Το στοιχείο Peltier έχει περιορισμένο αριθμό ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Ένας ρυθμιστής ρελέ θα το χαλάσει σε 2 μήνες.
- Για να αποφευχθεί το πρόβλημα που σχετίζεται με το γεγονός ότι η πλάκα που μεταδίδει το κρύο στον θάλαμο του ψυγείου, όταν το στοιχείο Peltier είναι απενεργοποιημένο, αρχίζει να μεταφέρει θερμότητα από το εξωτερικό ψυγείο σε αυτό.
Οι διαστάσεις του ελεγκτή είναι μόνο 110 x 90 x 38 mm.
Και αυτό είναι ολόκληρο το ψυγείο.
Δοκιμές και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.
Ο ελεγκτής εμφανίζει:
- θερμοκρασία αέρα στο ψυγείο?
- θερμοκρασία καλοριφέρ?
- ηλεκτρική ενέργεια στο στοιχείο Peltier.
Ως εκ τούτου, η δοκιμή πραγματοποιήθηκε χωρίς πρόσθετες συσκευές. Μόλις άνοιξα το ψυγείο και έβλεπα.
Με μέγιστη ρύθμιση ισχύος 15 W, η θερμοκρασία στο ψυγείο μειώνεται κατά 6 °C σε σχέση με το περιβάλλον.
Κατ 'αρχήν, αυτό είναι ήδη αρκετό για την αποθήκευση κρασιού. Ήθελα καλύτερα αποτελέσματα, αλλά λαμβάνοντας υπόψη τα σχεδιαστικά ελαττώματα της μονάδας ψύξης, το αποτέλεσμα δεν ήταν κακό.
Επιπλέον, απομένει ένας τεράστιος αριθμός αποθεμάτων για την αύξηση της απόδοσης του ψυγείου:
- Αλλάξτε τη σχεδίαση της μονάδας ψύξης, όπως περιγράφεται παραπάνω.
- Προσθέστε οδηγούς αέρα για τον ανεμιστήρα.
- Αυξήστε την επιφάνεια των εξωτερικών και εσωτερικών καλοριφέρ.
- Αυξήστε το πάχος των τοιχωμάτων της θήκης του ψυγείου τουλάχιστον μέχρι το υπολογιζόμενο (50 mm).
Είμαι βέβαιος ότι αυτό μπορεί να αυξήσει σημαντικά την απόδοση του ψυγείου:
- Επιτύχετε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
- Μειώστε την κατανάλωση ρεύματος, αν και τα 15 watt δεν μου φαίνονται πολλά.
Παρεμπιπτόντως, όλοι οι βιομηχανικοί ψύκτες κρασιού περιέχουν έναν δεύτερο ανεμιστήρα στην εσωτερική ψύκτρα. Νομίζω ότι μπορείτε να κάνετε χωρίς αυτό, όπως έγινε σε αυτήν την εξέλιξη.
Όσο για το κόστος κατασκευής αυτής της εξέλιξης, δεν υπολόγισα ακριβώς, αλλά δεν νομίζω ότι ξόδεψα περισσότερα από χίλια σε υλικά για την υπόθεση. Όλα τα άλλα ήταν φτιαγμένα από αυτοσχέδια υλικά. Είναι δύσκολο να αξιολογηθούν όλα μαζί, νομίζω ότι μπορούν να καλυφθούν 2-2,5 χιλιάδες.
Μπορείτε να προσθέσετε σελιδοδείκτη.
Μπορεί να θεωρηθεί πολυτέλεια. Αλλά αυτό είναι όμορφο χρήσιμο πράγμα. Εδώ μπορείτε να βάλετε παγωτό, ανθρακούχο νερό, να μεταφέρετε οποιοδήποτε κατεψυγμένο φαγητό και πολλά άλλα. Στο κατάστημα για μια τέτοια συσκευή θα απαιτήσουν ένα σημαντικό ποσό, επομένως είναι λογικό να συναρμολογήσετε ένα ψυγείο αυτοκινήτου με τα χέρια σας. Επιπλέον, είναι ενδιαφέρον, απλό και αρκετές φορές φθηνότερο. Μπορείτε επίσης να φτιάξετε ένα ψυγείο οποιουδήποτε σχήματος και μεγέθους ώστε να χωράει άνετα στη θέση που έχει προετοιμαστεί στο αυτοκίνητο. Σύμφωνα με τον συγγραφέα, το κόστος ενός τέτοιου σπιτικού προϊόντος είναι εντός 1000 ρούβλια.
Ένα στοιχείο Peltier χρησιμοποιείται ως στοιχείο ψύξης (πρόκειται για μια πλάκα που, όταν εφαρμόζεται τάση σε αυτό, θερμαίνεται από τη μία πλευρά και ψύχεται από την άλλη). Θα χρειαστείτε επίσης ένα ή περισσότερα (ανάλογα με το μέγεθος του ψυγείου) ψύκτες υπολογιστή με ψύκτρες. Μπορούν επίσης να ληφθούν δωρεάν εάν υπάρχουν υπολογιστές που δεν χρειάζονται.
Υλικά και εργαλεία για σπιτικό:
- εξηλασμένο αφρό πολυστερίνης.
- χάρακας
- στυλό, μαρκαδόρο ή άλλο όργανο γραφής·
- μαχαίρι χαρτικής
- Στοιχεία Peltier (μπορείτε να αγοράσετε, δεν είναι ακριβά).
- ψύκτες υπολογιστών με καλοριφέρ.
- αφρό πολυουρεθάνης;
- καλώδιο με σύνδεσμο για τον αναπτήρα.
- πλακέτα θερμοστάτη
- κολλητήρι, ψαλίδι και άλλα.
Διαδικασία κατασκευής ψυγείου:
Βήμα πρώτο. Κατασκευή εμπορευματοκιβωτίων
Γενικά, ο συγγραφέας ήθελε αρχικά να φτιάξει ένα δοχείο θερμός που θα κρατούσε το κρύο μέσα. Δηλαδή για μεταφορά προϊόντων με απλή ψύξη σε μικρές αποστάσεις. Αλλά στη συνέχεια το δοχείο μετατράπηκε σε ένα πλήρες ψυγείο.
Ένα δοχείο συναρμολογείται από διογκωμένη πολυστερίνη, αφρός πολυουρεθάνης χρησιμοποιείται ως κόλλα. Αυτό είναι καλό γιατί ο αφρός σφραγίζει ερμητικά όλες τις ρωγμές. Το πιο σημαντικό πράγμα στο σχεδιασμό καλή θερμομόνωσηόσο καλύτερα διατηρείται το κρύο, τόσο πιο αποδοτικό και οικονομικό θα λειτουργεί το ψυγείο.
Μπορείτε να επιλέξετε οποιεσδήποτε διαστάσεις, ανάλογα με τις ανάγκες σας, ο συγγραφέας χρειαζόταν ένα φύλλο διογκωμένης πολυστερίνης με διαστάσεις 1200x600 mm και πάχος 50 mm για συναρμολόγηση. Το φύλλο κόβεται απλά σύμφωνα με το πρότυπο και στη συνέχεια κολλάται στο πολύτιμο κουτί χρησιμοποιώντας αφρό στερέωσης.
Στην εικόνα μπορείτε να δείτε ένα διάγραμμα για την κοπή ενός φύλλου, εάν θέλετε να συναρμολογήσετε ακριβώς ένα τέτοιο ψυγείο. Υπάρχουν πλευρές στο φύλλο, το πάχος του οποίου είναι 20 mm, πρέπει να αποκοπούν από όλες τις πλευρές, αφήνοντας τον πυθμένα.
Για κόλληση, εφαρμόζεται ο αφρός και περιμένετε 1 λεπτό, στη συνέχεια πρέπει να πιέσετε τα μέρη για 5 λεπτά και ταυτόχρονα να βεβαιωθείτε ότι δεν κινούνται. Ως αποτέλεσμα, μόνο ένα μικρό κομμάτι αφρού πολυστυρενίου θα είναι περιττό, σημειώνεται με γκρι χρώμα στο διάγραμμα.
Αφού το κουτί είναι έτοιμο, μπορεί να βαφτεί. Πρέπει να βάψετε σε δύο περάσματα, καθώς το χρώμα μπορεί να διαβρώσει τον αφρό πολυστυρενίου. Ωστόσο, είναι επιθυμητό να επιλέξετε κατάλληλη βαφήγια τους σκοπούς αυτούς. Το δοχείο ζυγίζει 820 γραμμάρια, περιέχει κατεψυγμένα τρόφιμα για αρκετό καιρό.
Βήμα δυο. Εγκατάσταση ψυκτικού στοιχείου
Για να φτιάξετε ένα πλήρες ψυγείο, χρειάζεται ένα στοιχείο ψύξης, εδώ είναι ηλεκτρικό - αυτό είναι το στοιχείο Peltier. Η ιδιαιτερότητα αυτής της συσκευής είναι ότι όταν εφαρμόζεται τάση σε αυτήν, η μία πλευρά της γίνεται πολύ κρύα, ενώ η άλλη θερμαίνεται. Έτσι, για να μην καεί το στοιχείο Peltier, πρέπει να αφαιρεθεί θερμότητα από την καυτή πλευρά του. Ένα ψυγείο από έναν υπολογιστή με ψυγείο που ψύχει τον επεξεργαστή κάνει εξαιρετική δουλειά με αυτήν την εργασία.
Το πιο ισχυρό στοιχείο Peltier θα κοστίσει περίπου 130-150 ρούβλια (ισχύς 60 W).
Να με μέσατο ψυγείο δεν πάγωσε και ο αέρας ψύχθηκε ομοιόμορφα, αποφασίστηκε επίσης να εγκατασταθεί ψυγείο στο εσωτερικό του ψυγείου. Για να λειτουργεί αυτόνομα το σύστημα, θα χρειαστείτε έναν ελεγκτή θερμοκρασίας με εξωτερικό αισθητήρα, το κόστος του είναι εντός 170 ρούβλια.
Τώρα ο βαθμός κρύου στο ψυγείο θα ελέγχεται από ηλεκτρονικά, αυτό θα μειώσει επίσης τις απώλειες ενέργειας.
Ο συγγραφέας τοποθετεί το στοιχείο Peltier μεταξύ δύο καλοριφέρ· χρησιμοποιείται θερμική πάστα για καλύτερη μεταφορά θερμότητας. Ως αποτέλεσμα, το ένα ψυγείο θα κρυώσει τη μία πλευρά του στοιχείου και το άλλο ψυγείο θα βρίσκεται μέσα στο ψυγείο και θα διανέμει το κρύο πάνω του. Ένα τέτοιο στοιχείο είναι αρκετό για να διατηρείται η θερμοκρασία στο εσωτερικό του ψυγείου στους -3 βαθμούς σε θερμοκρασία περιβάλλοντος +26. Εάν εγκαταστήσετε 2-3 τέτοια στοιχεία σε σειρά, τότε θεωρητικά η θερμοκρασία στο ψυγείο μπορεί να μειωθεί στους -18 βαθμούς.
Τα θερμαντικά σώματα διασυνδέονται χρησιμοποιώντας τυπικούς βραχίονες, με τους οποίους συνδέονται μητρική πλακέτα. Χρειάζονται ακόμα πλαστικοί σφιγκτήρες. Η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα επιτεύχθηκε όταν και οι δύο ανεμιστήρες εργάστηκαν για την εκτόξευση από το ψυγείο.
Ως θερμομόνωση χρησιμοποιήθηκαν τεμάχια θερμομόνωσης για στρογγυλούς σωλήνες.
Βήμα τρίτο. Συναρμολόγηση κατασκευής
Πρέπει να ανοίξετε μια τρύπα στο καπάκι του ψυγείου για να εγκαταστήσετε το ψυγείο. Το σχήμα της τρύπας πρέπει να είναι το ίδιο όπως στη φωτογραφία. Στη συνέχεια αλείφονται οι ραφές με στεγανωτικό και τοποθετείται κατασκευή καλοριφέρ. Είναι σημαντικό εδώ να μην συγχέουμε πού είναι η κρύα πλευρά και πού είναι η ζεστή. Το κάλυμμα μπορεί να είναι προ-βαμμένο, γεγονός που αυξάνει την ακαμψία του αφρού πολυστυρενίου.
Ενώ έχτιζα εξοχική κατοικίαΕίχα την επιθυμία να σκεφτώ έναν άλλο τρόπο χρήσης αφρού εξηλασμένης πολυστερίνης. Σήμερα είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς θερμαντήρες με τεράστιο αριθμό πλεονεκτημάτων και πολύ προσιτη τιμη. Το πρώτο πράγμα που συνειδητοποίησα ήταν ότι για τις εξορμήσεις για ψώνια στην υπεραγορά, είναι πολύ χρήσιμο να έχετε ένα δοχείο θερμός στο οποίο μπορείτε να μεταφέρετε με ασφάλεια κατεψυγμένα τρόφιμα. Χρειάστηκαν 160 ρούβλια και μισή ώρα ελεύθερου χρόνου για να φτιάξεις ένα τέτοιο κουτί. Αλλά αποφάσισα να προχωρήσω περισσότερο και να βελτιώσω το σχέδιο για να το χρησιμοποιήσω ως αυτόνομο ψυγείο.
Ας αρχίσουμε να φτιάχνουμε!
2. Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε με ένα δοχείο θερμός. Χρειαζόμαστε ένα φύλλο διογκωμένης πολυστερίνης με διαστάσεις 1200x600 mm, πάχος 50 mm, μαχαίρι χαρτικής και μεζούρα. Το κόστος ενός τέτοιου φύλλου σε οποιοδήποτε κατάστημα υλικού είναι 160 ρούβλια. Κόβουμε το φύλλο σύμφωνα με το πρότυπο, παίρνουμε τον αφρό στερέωσης και κολλάμε ένα τέτοιο δοχείο.
3. Εδώ είναι ένα σχέδιο κοπής φύλλου. Το φύλλο έχει πλευρές πάχους 20 mm, πρέπει να αποκοπούν από όλες τις πλευρές εκτός από το κάτω μέρος. Τα φύλλα είναι κολλημένα μεταξύ τους αφρός τοποθέτησης. Η τεχνολογία είναι απλή. Απλώστε λίγο αφρό στην περιοχή κόλλησης, περιμένετε 1 λεπτό, πιέστε τα φύλλα σφιχτά το ένα πάνω στο άλλο και στη συνέχεια ελέγξτε χειροκίνητα για 5 λεπτά ώστε να μην μετακινηθούν λόγω διαστολής του αφρού. Το κύριο πράγμα είναι να μην φύγετε χωρίς επίβλεψη. Θα μείνει μόνο ένα μικρό κομμάτι αφρού πολυστυρενίου, σημειωμένο με γκρι χρώμα στο διάγραμμα.
4. Προσοχή στο σχέδιο του καπακιού, έκοψα ένα από τα μεγάλα φύλλα από το παραπάνω διάγραμμα σε 3 μέρη στη θέση τους όταν κολλάω για να εξασφαλίσω σφιχτή στερέωση. Μετά από αυτό, το εξωτερικό του κουτιού μπορεί να βαφτεί. Η βαφή διαβρώνει λίγο τον αφρό πολυστυρενίου, επομένως είναι καλύτερο να βάφετε σε δύο στάδια. Το δοχείο που προκύπτει ζυγίζει 820 γραμμάρια και έχει απίστευτη απόδοση απώλειας θερμότητας. Σε ένα τέτοιο κουτί, μπορείτε να βάλετε πολλά κιλά κατεψυγμένων τροφίμων και να τα μεταφέρετε χωρίς προβλήματα για αρκετές ώρες. Το κύριο πράγμα είναι να μην ανακατεύετε κατεψυγμένα και παγωμένα τρόφιμα. Είναι δυνατή η συμπλήρωση του σχεδίου με συσσωρευτή κρύου.
5. Ή μπορείτε να τροποποιήσετε το σχέδιο για να αποκτήσετε ένα πλήρες ψυγείο. Για τους σκοπούς αυτούς, θα χρησιμοποιήσουμε το στοιχείο Peltier - έναν θερμοηλεκτρικό μετατροπέα, η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στην εμφάνιση διαφοράς θερμοκρασίας όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτά τα στοιχεία χρησιμοποιούνται σε σειριακά ψυγεία αυτοκινήτων, καθώς και σε καθίσματα αυτοκινήτου με εξαερισμό.
Το κόστος ενός στοιχείου Pelte με μέγιστη ισχύ 60 watt στο aliexpress είναι 130-150 ρούβλια. Μοντέλο TEC1-12706. Κατά τη λειτουργία, η μία πλευρά του στοιχείου θερμαίνεται, η άλλη πλευρά ψύχεται. έτσι ώστε το στοιχείο να μην καεί, απαιτείται εντατική αφαίρεση της θερμότητας από την καυτή πλευρά. Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε ένα ψυγείο επεξεργαστή με ψύκτρα από ένα κατάστημα υπολογιστών, που κοστίζει 250 ρούβλια. Για να βελτιώσω την κυκλοφορία του αέρα μέσα στο διαμέρισμα του ψυγείου και να αποτρέψω το πάγωμα του ψυγείου, αποφάσισα να εγκαταστήσω ανεμιστήρες και στις δύο πλευρές. Χρειαζόμαστε επίσης έναν θερμοστάτη με έναν εξωτερικό αισθητήρα θερμοκρασίας και ένα ρελέ, που κοστίζει 170 ρούβλια, που θα μας επιτρέψει να ελέγξουμε τη ρυθμισμένη θερμοκρασία μέσα στο δοχείο. Λοιπόν, ένα καλώδιο προέκτασης με σύνδεσμο για έναν αναπτήρα αυτοκινήτου για 100 ρούβλια.
Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση.
6. Τοποθετήστε το στοιχείο Peltier χρησιμοποιώντας θερμική πάστα (περιλαμβάνεται με το ψυγείο) ανάμεσα σε δύο καλοριφέρ αλουμινίου. Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι είναι δυνατή η αύξηση της διαβάθμισης θερμοκρασίας της εγκατάστασης συναρμολογώντας 2 ή 3 στοιχεία Peltier τοποθετημένα σε σειρά. Έτσι ώστε το ένα στοιχείο Peltier να ψύχει το άλλο. Σε αυτήν την υλοποίηση, είναι ρεαλιστικό να λάβετε μια αρνητική θερμοκρασία στο δοχείο έως και -18 βαθμούς Κελσίου. Κατά μήκος της περιμέτρου μεταξύ του στοιχείου στρώνουμε ένα κομμάτι αφρώδους θερμομόνωσης.
7. Συνδέουμε τα καλοριφέρ μεταξύ τους με τυπικές πλάκες στερέωσης στη μητρική πλακέτα, συνδέοντάς τα με πλαστικούς σφιγκτήρες. Αυτό καθιστά επίσης δυνατή τη θερμική απομόνωση της ψυχρής και της θερμής πλευράς μεταξύ τους. Δοκιμαστική εκτέλεση της εγκατάστασης. Όσο πιο εντατικά ψύχουμε την καυτή πλευρά, τόσο χαμηλότερη θα είναι η θερμοκρασία στην κρύα πλευρά. Εδώ, οι ανεμιστήρες κατευθύνονται προς τη ροή του αέρα προς τα καλοριφέρ, αυτό είναι λιγότερο αποτελεσματικό από ό,τι αν αναποδογυριστούν για να φουσκώσουν. Σε ένα αυτοσχέδιο κουτί, ήταν δυνατό να επιτευχθεί θερμοκρασία -3 μοίρες, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος +26. Η φωτογραφία δείχνει ξεκάθαρα το μοντέλο των ψυγείων, το πλεονέκτημά τους είναι στη μεγάλη περιοχή του μαξιλαριού στήριξης του ψυγείου. Και ως θερμομονωτικό παρέμβυσμα, χρησιμοποίησα ένα κομμάτι θερμομόνωσης για στρογγυλούς σωλήνες.
8. Τώρα ας ενσωματώσουμε τον θερμοηλεκτρικό μετατροπέα στο νέο καπάκι του δοχείου. Για την ευκολία τοποθέτησης ολόκληρης της δομής, θα αυξήσουμε το πάχος του καλύμματος στα 100 mm (2 φύλλα διογκωμένης πολυστερίνης). Αυτή η φωτογραφία δείχνει καθαρά την περιμετρική φλάντζα μεταξύ των δύο καλοριφέρ.
9. Καλλιτεχνική κοπή σε αφρό πολυστερίνης και λείανση. Ζωγραφίζουμε ξανά. Μετά τη βαφή, το εξωτερικό κέλυφος της διογκωμένης πολυστερίνης γίνεται ισχυρότερο.
10. Καλύπτουμε τις ραφές με σφραγιστικό, αναποδογυρίζουμε και τους δύο ανεμιστήρες για να φυσήξουν. Από τις πιθανές βελτιώσεις - ίσως αξίζει να μειώσετε την ταχύτητα του ανεμιστήρα στην ψυχρή πλευρά (τώρα και οι δύο ανεμιστήρες λειτουργούν στη μέγιστη ταχύτητα).
11. Δίπλα στη θήκη, τοποθετούμε την πλακέτα του θερμοστάτη και στερεώνουμε το καλώδιο ρεύματος με τόσο ανεπιτήδευτο τρόπο. Πρώτα, πιέζουμε την πλάκα με βίδες με αυτοκόλλητη τομή και στη συνέχεια τη στερεώνουμε με στεγανωτικό.
12. Συγκρότημα δοχείου. Το βάρος του δοχείου χωρίς καπάκι είναι 800 γραμμάρια, το καπάκι με τον συναρμολογημένο θερμοηλεκτρικό μετατροπέα ζυγίζει το ίδιο. Γενικά έξοδα - 1000 ρούβλια και μερικές ώρες χρόνου. Δοκιμές με προϊόντα ψύξης στο πορτμπαγκάζ ενός αυτοκινήτου έδειξαν την ικανότητα του συστήματος να διατηρεί τη θερμοκρασία στο κάτω μέρος (!) του δοχείου στους +5 βαθμούς Κελσίου, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος +29 βαθμούς (ναι, είναι πολύ πιο ζεστή στο πορτμπαγκάζ , ακόμη και όταν το κλιματιστικό είναι ενεργοποιημένο) και κατανάλωση ρεύματος - 3 Ampere. Νομίζω ότι αυτό είναι ένα εξαιρετικό αποτέλεσμα.
Σκοπεύω να φτιάξω το επόμενο δοχείο από 3 διαδοχικά εγκατεστημένα στοιχεία Peltier για να αποκτήσω έναν πλήρη καταψύκτη.
