Σκάλες. Ομάδα εισόδου. Υλικά. Πόρτες. Κλειδαριές. Σχέδιο

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, σε πρακτικές εφαρμογές χρησιμοποιείται η επαφή δύο ημιαγωγών.

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 μονώνονται με μια μη αγώγιμη μεμβράνη ή κεραμική πλάκα. Τα ζεύγη παραλληλεπίπεδων συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε να σχηματίζεται μια σειριακή σύνδεση πολλών ζευγών ημιαγωγών με διαφορετικούς τύπους αγωγιμότητας, έτσι ώστε στην κορυφή να υπάρχει μία ακολουθία συνδέσεων (n->p), και στο κάτω μέρος να είναι απέναντι (ρ->ν). 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 του στοιχείου 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 φορητά ψυγεία και ψυγεία αυτοκινήτων.

Στοιχείο Peltier με τροφοδοσία 12 βολτ.

Για θέρμανση, απλά πρέπει 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 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

Είναι καλύτερο να φτιάξετε ένα ψυγείο αυτοκινήτου με τα χέρια σας σε στοιχεία Peltier. Η συσκευή ενός τέτοιου ψυγείου είναι πολύ πιο απλή από τη μονάδα που έχουμε συνηθίσει με συμπιεστή και φρέον ως ψυκτικό. Παρά το γεγονός ότι το ψυγείο συμπιεστή έχει υψηλότερη απόδοση από αυτό που βασίζεται στο φαινόμενο Peltier, το τελευταίο είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα. Επειδή έχει άλλα σημαντικά πλεονεκτήματα: μικρότερες διαστάσεις και αθόρυβη λειτουργία.

Η τεχνολογία κλιματισμού συμπιεστή εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα, για παράδειγμα, κλιματισμό. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι το κλιματιστικό ψύχει μεγάλο όγκο και δεν μπορεί να κατασκευαστεί με βάση το φαινόμενο Peltier. Επιπλέον, το κλιματιστικό μηχάνημα πρέπει να απομακρύνει τη θερμότητα από το χώρο επιβατών περισσότερο από ό,τι επιτρέπει ο σχεδιασμός του στοιχείου Peltier. Εάν έχετε ένα παλιό κλιματιστικό για το σπίτι, μην βιαστείτε να χαρείτε, καθώς είναι απίθανο να καταφέρετε να φτιάξετε ένα ψυγείο αυτοκινήτου από αυτό.

Ψύξη χωρίς συμπιεστή

Το φαινόμενο Peltier έγκειται στο γεγονός ότι όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω της επαφής δύο ημιαγωγών με διαφορετικούς τύπους αγωγιμότητας (διασταύρωση p-n), ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος, είτε ψύχεται είτε θερμαίνεται. Αυτό εξηγείται από την αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με τις θερμικές δονήσεις των ατόμων του κρυσταλλικού πλέγματος. Και όταν το ρεύμα διέρχεται από συνδέσμους που συνδέονται σε σειρά, η θερμική ενέργεια που απορροφάται από μια σύνδεση p-n απελευθερώνεται σε μια άλλη.

Εάν τοποθετήσετε το στοιχείο Peltier έτσι ώστε η μία διασταύρωση p-n να βρίσκεται μέσα σε ένα δοχείο με καλή θερμομόνωση και η άλλη να είναι έξω, θα έχετε ένα μικρό ψυγείο που έχει αρκετή ισχύ από έναν αναπτήρα αυτοκινήτου. Ένα άλλο ψυγείο που λειτουργεί χωρίς συμπιεστή είναι ένα ψυγείο απορρόφησης. Μπορείτε να φτιάξετε ένα ψυγείο στο αυτοκίνητο από μια τόσο παλιά μονάδα. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, ο σχεδιασμός θα εξαρτηθεί από αυτό που έχετε, επομένως θα χρειαστεί οπωσδήποτε να αλλάξετε τους θερμαντήρες και τους θερμοστάτες σε 12 βολτ.

Φτιάχνοντας το σώμα

Για την κατασκευή της θήκης θα χρειαστείτε υλικά:

Ένα στοιχείο Peltier δεν θα μπορεί να ψύξει σημαντικά μεγάλο όγκο, επομένως για ένα θερμοηλεκτρικό στοιχείο, μην κάνετε τη θήκη μεγαλύτερη από 40×40×30 cm.

Για να κόψετε ινοσανίδες, χρησιμοποιήστε ένα ηλεκτρικό παζλ ή ένα κυκλικό πριόνι, αλλά αν δεν υπάρχουν στο οπλοστάσιό σας, θα τα κάνει ένα συνηθισμένο σιδηροπρίονο με λεπτό δόντι. Από φύλλα MDF, χρησιμοποιώντας γωνίες και πριτσίνια, συναρμολογήστε ένα κουτί που θα είναι το σώμα του μίνι-ψυγείου σας. Τοποθετήστε τις γωνίες στο εσωτερικό έτσι ώστε τα πριτσίνια να συγκρατούνται πιο καλά. Γεμίστε όλες τις κοιλότητες στις αρθρώσεις μεταξύ των δομικών μερών με στεγανωτικό. Αφού στεγνώσει το στεγανωτικό, κολλήστε την εσωτερική επιφάνεια του κουτιού που προκύπτει με μια θερμάστρα. Χρησιμοποιήστε "υγρά νύχια" για αυτό.

Κολλήστε μια σφραγίδα αφρού στα πάνω άκρα των τοίχων. Το MDF είναι πολύ υγροσκοπικό, επομένως πρέπει να ασταρωθεί πριν κολλήσει το σώμα. Αντί για αστάρι, αραιώστε λίγο PVA με νερό (προσθέστε 2 μέρη υγρού σε 1 μέρος κόλλας). Ασταρώνουμε τη θήκη, την αφήνουμε να στεγνώσει και τη σκεπάζουμε με λαδόκολλα. Μην κολλάτε πάνω από την πόρτα, καθώς είναι καλοριφέρ και η επικόλληση θα επηρεάσει τη μεταφορά της θερμότητας.

Εγκατάσταση ψυγείου

Για αυτό θα χρειαστείτε:

Πρώτα πρέπει να φτιάξετε δύο καλοριφέρ από αλουμίνιο, να τοποθετήσετε ένα στοιχείο ψύξης μεταξύ τους και να τα χωρίσετε το ένα από το άλλο με ένα φύλλο θερμομόνωσης. Αυτό το σχέδιο θα είναι πόρτα ψυγείου μερικής απασχόλησης. Με εξωτερικές διαστάσεις θήκης 40x40x30 cm, το επάνω καλοριφέρ να είναι 40x40 cm, καθώς θα καλύπτει το κουτί και το κάτω 38x38 cm, γιατί πρέπει να μπει μέσα. Κόψτε ένα τετράγωνο 38×38 εκ. από το μονωτικό φύλλο, κόψτε μια τρύπα στο κέντρο του ανάλογα με το μέγεθος του ψυκτικού στοιχείου και κολλήστε το στο μικρότερο καλοριφέρ χρησιμοποιώντας «υγρό καρφιά». Συγκολλήστε τα καλώδια τροφοδοσίας στους ακροδέκτες του στοιχείου (πρέπει να εφαρμόσετε "+" στην κόκκινη έξοδο και "γείωση" στη μαύρη).

Βάλτε ένα μεγάλο καλοριφέρ κάτω και πάνω, με θερμομόνωση επάνω, ένα μικρό για να συμπίπτουν τα κέντρα τους. Ένα εκατοστό από κάθε γωνία της εγκοπής στη θερμομόνωση, ανοίξτε μια τρύπα Ø 3 mm ταυτόχρονα σε δύο καλοριφέρ. Λιπάνετε το στοιχείο ψύξης και στις δύο πλευρές με θερμοαγώγιμη πάστα και τοποθετήστε το στην περιοχή του μικρότερου ψυγείου χωρίς μόνωση με την πλευρά ψύξης προς το μέταλλο. Καλύψτε το με ένα μεγάλο καλοριφέρ ώστε να συμπίπτουν οι προηγούμενες τρύπες και σφίξτε το σάντουιτς που προκύπτει με βίδες και παξιμάδια μέχρι να συμπιεστεί η θερμομόνωση και τα καλοριφέρ να αγγίξουν το ψυγείο. Ελέγξτε τη συμπίεση με δαγκάνα μετρώντας την απόσταση μεταξύ των καλοριφέρ. Το πάχος του στοιχείου είναι 3,8 mm. Μετά τη μείωση του κενού σε αυτήν την τιμή, θα πρέπει να σταματήσει το σφίξιμο των πλακών του ψυγείου.

Στερεώστε την πόρτα που προκύπτει στους μεντεσέδες, και αυτούς στη θήκη με τέτοιο τρόπο ώστε όταν κλείνει, το μικρότερο ψυγείο να μπαίνει στο εσωτερικό της θήκης. Για να βγάλετε τα καλώδια από το περίβλημα, βάλτε πάνω τους ένα κομμάτι ελαστικού σωλήνα κατάλληλης διαμέτρου. Ανοίξτε μια τρύπα ελαφρώς μικρότερη από την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα στην επάνω πλάκα δίπλα στις ακίδες σύνδεσης ρεύματος του ψυγείου. Τραβήξτε τα καλώδια μέσα από αυτό, αφήνοντας το σωλήνα στην τρύπα, έτσι ώστε το σύρμα να μην τρίβεται στις άκρες του. Συνδέστε τον ανεμιστήρα στην πόρτα, στραμμένη προς το μέρος της και συνδέστε τον στο ίδιο ζεύγος καλωδίων. Απομένει να στερεώσετε το μάνδαλο και κάποιο είδος λαβής για τη μεταφορά της συσκευής και η γεννήτρια κρύου είναι έτοιμη.

Επιλογή τμήματος σύρματος

Για να μάθετε το ρεύμα που καταναλώνει το ενσωματωμένο κλιματιστικό, προσθέστε το ονομαστικό ρεύμα του ανεμιστήρα με την ίδια παράμετρο του στοιχείου ψύξης. Μετά από αυτό, μένει μόνο να επιλέξετε από τον κατάλογο το τμήμα καλωδίων που αντιστοιχεί σε αυτό το ρεύμα. Ένα απόσπασμα του βιβλίου αναφοράς επαρκές για τη λήψη απόφασης σε αυτήν την περίπτωση δίνεται παρακάτω. Για μήκη σύνδεσης έως 2 m:

• ρεύμα έως 1,5 A, διατομή σύρματος - 0,3 mm 2;
• ρεύμα - 2,5 A, διατομή - 0,5 mm 2;
• ρεύμα - 3,5 A, σύρμα - 0,7 τετράγωνα.
• ρεύμα - 7,5 A, σύρμα 1,5 τετραγωνικό.
• ρεύμα - 10 A, σύρμα - 2 mm 2.

Με μήκος σύνδεσης 3 m:

• I nom έως 1,5 A, σύρμα - 0,4 mm 2.
• I nom - 2,5 A, σύρμα - 0,8 mm 2;
• I nom - 3,5 A, σύρμα - 1,1 τετράγωνα.
• I nom - 7,5 A, διατομή - 2,3 mm 2;
• I nom - 10 A, διατομή - 3,2 τετράγωνα.

Εάν το κλιματιστικό σας αντλεί περισσότερο ρεύμα από αυτό για το οποίο έχει σχεδιαστεί η ασφάλεια του αναπτήρα, θα πρέπει να το συνδέσετε στους πόλους της μπαταρίας μέσω της δικής του ασφάλειας. Αλλά θα εξοικονομήσετε το βύσμα για τη σύνδεση στην υποδοχή του αναπτήρα.

Η διατομή ενός σύρματος μονού πυρήνα S μετά τη μέτρηση της διαμέτρου του d μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο - S \u003d π * (d / 2) 2. Για να προσδιορίσετε τη διατομή ενός συρματόσχοινου, πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των φλεβών κάτω από τη μόνωση, να υπολογίσετε τη διατομή ενός και να πολλαπλασιάσετε με τον αριθμό τους.

Εάν δεν έχετε παχύμετρο, μπορείτε να προσδιορίσετε τη διάμετρο ενός συμπαγούς σύρματος χρησιμοποιώντας έναν κανονικό χάρακα. Για να το κάνετε αυτό, τυλίξτε 10 στροφές σύρματος στρογγυλά σε ένα κατσαβίδι και μετρήστε το μήκος της περιέλιξης που προκύπτει με ένα χάρακα. Διαιρέστε το αποτέλεσμα με το 10 για να πάρετε τη διάμετρο του σύρματος.

Απαιτήσεις ισχύος

Η τροφοδοσία της συσκευής πρέπει να είναι τάση συνεχούς ρεύματος όχι μεγαλύτερη από 15 V. Μικροί κυματισμοί δεν παρεμποδίζουν τη λειτουργία. Αυτό σημαίνει ότι ένα οικιακό κλιματιστικό δεν χρειάζεται ειδικές συνθήκες και μπορεί απλά να συνδεθεί στο ενσωματωμένο δίκτυο ενός αυτοκινήτου με ηλεκτρικό εξοπλισμό 12 volt. Για τους ιδιοκτήτες οχημάτων με ενσωματωμένη τάση δικτύου 24 V, συνιστάται η σύνδεση δύο στοιχείων ψύξης σε σειρά.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των συσκευών θερμοηλεκτρικής ψύξης

Το θερμοηλεκτρικό κλιματιστικό ψύξης που βασίζεται στο φαινόμενο Peltier έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

1. Υψηλή ειδική ψυκτική ικανότητα. Με διαστάσεις 40×40×3,8 mm, ένα στοιχείο μπορεί να αφαιρέσει θερμική ενέργεια έως και 57 watt.
2. Αθόρυβη λειτουργία.
3. Χαμηλό κόστος. Ένα είδος δεν κοστίζει περισσότερο από 3 $.
4. Υψηλή αξιοπιστία. Ο χρόνος συνεχούς λειτουργίας πριν την αστοχία φτάνει τις 200 χιλιάδες ώρες.

Μειονεκτήματα των ψύκτη Peltier:

• Χαμηλή απόδοση. Επομένως, με μεγάλο όγκο ψύξης, είναι δύσκολο να επιτευχθεί σημαντική διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ απέναντι επιφανειών.
• Το κλιματιστικό καταναλώνει σχετικά μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Το ρεύμα που καταναλώνεται από ένα στοιχείο φτάνει τα 6 A.
• Μέρος της ενέργειας που καταναλώνεται δαπανάται για τη θέρμανση του καλοριφέρ, το οποίο εκπέμπει θερμότητα στην ατμόσφαιρα.

Ένα ιδιοκατασκευασμένο ψυγείο, φυσικά, δεν θα προσέξει τον κλιματισμό ή τον έλεγχο του κλίματος, αλλά σε κάθε περίπτωση θα διευκολύνει τα ταξίδια με ζεστό καιρό.

Ο πλοίαρχος που κατασκεύασε αυτό το ψυγείο είναι μηχανικός ηλεκτρονικών με ένα ευρύ φάσμα χόμπι, από την ιστορία μέχρι τον αθλητισμό, από τη νομική μέχρι τα ταξίδια. Το τελευταίο χόμπι του πλοιάρχου είναι να φτιάχνει κρασί στο σπίτι. Εδώ είναι χρήσιμη η μηχανολογική του γνώση. Όχι για να φτιάξεις κρασί, για να το αποθηκεύσεις.

Το κρασί πρέπει να φυλάσσεται σε χαμηλές θερμοκρασίες μεταξύ 10 και 18°C ​​κατ' ανώτατο όριο και τα ψυγεία είναι ακριβά για τη σωστή αποθήκευση. Τότε ο πλοίαρχος αποφάσισε να φτιάξει μόνος του ένα τέτοιο ψυγείο.

Εργαλεία και υλικά:
- Εξηλασμένος αφρός πολυστερίνης.
-Ταινία αλουμινίου?
-Ρουλέτα;
-Κόλλα;
-Μαχαίρι;
-Μολύβι;
-Προφίλ αλουμινίου.
- Καλοριφέρ αλουμινίου
- Συνδετήρες
-Τρυπάνι;
-Στοιχείο Peltier?
- Textolite
-Ανεμιστήρας;
-Ελεγκτής για την τροφοδοσία του στοιχείου Peltier.

Βήμα πρώτο: Απαιτήσεις ψυγείου
Κατά το σχεδιασμό, ο πλοίαρχος προσπάθησε να λάβει υπόψη τις ακόλουθες απαιτήσεις:
-Η θερμοκρασία στο εσωτερικό του θαλάμου δεν είναι μεγαλύτερη από 18°C
-Χαμηλή κατανάλωση ισχύος 15-20 W
- Εργαστείτε στο στοιχείο Peltier
-Ελεγκτής με σύστημα ελέγχου και διαχείρισης της ρυθμισμένης θερμοκρασίας

Βήμα δεύτερο: σχεδιασμός γάστρας
Όταν έθεσε το ερώτημα από τι να φτιάξει το σώμα, ο πλοίαρχος εγκαταστάθηκε στον αφρό. Ο πλοίαρχος εξηγεί την επιλογή του υλικού από τη χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, την αντοχή στην υγρασία, την αντοχή και την ευκολία επεξεργασίας.

Για το ψυγείο ο κύριος χρησιμοποίησε πλάκες πάχους 4 εκ. Οι εσωτερικές διαστάσεις του ψυγείου είναι 380 x 360 x 320 mm. Σε ένα τέτοιο ψυγείο τοποθετούνται τέσσερα μπουκάλια κρασιού των πέντε λίτρων.

Βήμα τρίτο: Κατασκευή της κάμερας
Ο τεχνίτης πήγε το φύλλο αφρού στο επιπλοποιείο και εκεί το έκοψαν σε μέγεθος. Ο πλοίαρχος συναρμολογεί την κάμερα χρησιμοποιώντας κόλλα.

Μετά τη συναρμολόγηση της κάμερας, επικολλάται με ταινία αλουμινίου.

Βήμα τέταρτο: Κόμβος ψύξης

Ο σχεδιασμός της μονάδας ψύξης είναι απλός. Όπως γνωρίζουμε, όταν εφαρμόζεται τάση, η μία πλευρά του στοιχείου Peltier ψύχεται, η άλλη θερμαίνεται. Επομένως, η τοποθέτηση του στοιχείου μέσα στο ψυγείο είναι αναποτελεσματική. Ο κύριος τοποθετεί το στοιχείο έξω με την ψυχρή πλευρά στο εσωτερικό ψυγείο και τη ζεστή πλευρά στην εξωτερική. Ένας ανεμιστήρας είναι εγκατεστημένος κάτω από το στοιχείο. Το σχέδιο φαίνεται στη φωτογραφία.

Ο πλοίαρχος εγκαθιστά το εσωτερικό ψυγείο στο πάνω μέρος του θαλάμου, αυτό οφείλεται στο χαμήλωμα του κρύου αέρα προς τα κάτω.
Βήμα πέμπτο: Ελεγκτής
Ο ελεγκτής έχει τις ακόλουθες παραμέτρους: μέτρηση και ρύθμιση της θερμοκρασίας με σφάλμα 0,1 μοιρών στο θάλαμο, περιορισμός κατανάλωσης ρεύματος, έλεγχος της θερμοκρασίας του εξωτερικού καλοριφέρ και ενεργοποίηση του ανεμιστήρα, συνεχής παροχή ρεύματος στο στοιχείο Peltier, εξομάλυνση κυματισμού και υπερτάσεις ισχύος.

Ο πλοίαρχος τονίζει ότι το στοιχείο Peltier λειτουργεί συνεχώς, απλώς με διαφορετική ισχύ. Ένα τέτοιο σχέδιο θα επιτρέψει στο στοιχείο να λειτουργεί πολύ περισσότερο. Το διάγραμμα του ελεγκτή βρίσκεται παρακάτω και μπορείτε να λάβετε περισσότερες πληροφορίες

Μπορεί να θεωρηθεί πολυτέλεια. Αλλά αυτό είναι πολύ 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 έχετε προετοιμάσει 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 στη σχεδίαση είναι η καλή θερμομόνωση, όσο 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, αν 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 ένα κατάλληλο χρώμα για αυτούς τους σκοπούς. Το δοχείο ζυγίζει 820 γραμμάρια, περιέχει κατεψυγμένα τρόφιμα για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα.

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).

Για να μην παγώνει το ψυγείο στο εσωτερικό και ο αέρας να κρυώνει ομοιόμορφα, αποφασίστηκε επίσης να τοποθετηθεί 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 εγκαθιστά το στοιχείο Peltier ανάμεσα σε δύο καλοριφέρ· η θερμική πάστα χρησιμοποιείται 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 τυπικά στηρίγματα, με τα οποία συνδέονται στη 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, οι ραφές αλείφονται με στεγανωτικό και τοποθετείται μια δομή καλοριφέρ. Είναι σημαντικό εδώ να μην συγχέουμε πού είναι η ψυχρή πλευρά και πού είναι η ζεστή. Το κάλυμμα μπορεί να είναι προ-βαμμένο, γεγονός που αυξάνει την ακαμψία του αφρού πολυστυρενίου.

Κατά τη διάρκεια του αγώνα για φιλικότητα προς το περιβάλλον και αξιοπρεπή ύπαρξη, δίνεται προσοχή στις πιο μικρές λεπτομέρειες. Κουρασμένος από τον συνεχή θόρυβο του ψυγείου στον επεξεργαστή - θυμηθείτε, η συσκευή απαιτεί ψύξη, διαφορετικά το BIOS απλώς θα κόψει τη μονάδα συστήματος μαζί με το λειτουργικό σύστημα. Και στη ζέστη θέλεις γαλήνη και ησυχία. Βρέθηκε λύση. Έλεγαν ότι τα ψυγεία δεν ζουν μόνο με κομπρεσέρ, έχουν δημιουργηθεί εναλλακτικά μοντέλα. Ας σκεφτούμε, ίσως μπορούμε να συναρμολογήσουμε ένα ψυγείο με τα χέρια μας.

Η προϊστορία των ψυγείων ή ένας οδηγός εφευρέτη

Αναφέρεται στις κριτικές σχετικά με τα ψυγεία προσρόφησης που λειτουργούν με μπλε καύσιμο. Το αέριο, που καίγεται, προκαλεί την κυκλοφορία του ψυκτικού μέσου και την ψύξη των διαμερισμάτων. Το αναμφισβήτητο πλεονέκτημα του σχεδιασμού είναι η αθόρυβη λειτουργία. Είναι δυνατό να ακούσετε ένα ελαφρύ σφύριγμα από την καύση του καυσίμου, τη ροή του υγρού μέσα από τους σωλήνες. Αλλά η λύση απέχει πολύ από τη μοναδική. Έγραψαν ότι τα ακριβά ψυγεία αυτοκινήτων λειτουργούν με διαφορετική αρχή - σε στοιχεία Peltier.

Το 1834, διαπιστώθηκε ότι όταν το συνεχές ρεύμα διέρχεται από αγωγούς και ημιαγωγούς, απελευθερώνεται ή απορροφάται θερμότητα. Το αποτέλεσμα δεν αποδόθηκε στον νόμο Joule-Lenz: στην τελευταία περίπτωση, η θερμότητα απελευθερώθηκε, αλλά η ψύξη παρέμεινε ανέφικτη. Κανείς δεν έδωσε επιστημονική εξήγηση, αλλά έγινε γνωστό ότι όταν περνάει ρεύμα προς τη μία κατεύθυνση, απορροφάται θερμότητα, στην άλλη απελευθερώνεται!

Υπάρχει μια γνωστή περίπτωση όταν ένας μαθητής αναφέρθηκε σε έναν δάσκαλο για το θέμα των ψηφιακών τεχνολογιών, οι υπολογιστές δεν έχουν αποκτήσει ακόμη τη σημερινή δύναμη. Οι επεξεργαστές Pentium II μόλις εμφανίστηκαν στη ρωσική αγορά, αν και στις ΗΠΑ, φυσικά, υπήρξαν ήδη τέταρτοι. Κατέληγε στην τροφοδοσία του εγκεφάλου του υπολογιστή, στην επιθυμία να μειώνει συνεχώς την τάση.

Παρατηρήσαμε ότι ο επεξεργαστής καταναλώνει 75 watt. Ταυτόχρονα, η τάση τροφοδοσίας παρέμεινε γύρω στα 3 V. Αποδεικνύεται ότι ένας μικρός κρύσταλλος κατανάλωσε ρεύμα ... 25 A. Οποιαδήποτε μπαταρία κατά τη φόρτιση δεν είναι ικανή για αυτό. Ο δάσκαλος μίλησε, αλλά δεν είχε δίκιο.

Στην υποδεικνυόμενη χαμηλή τάση, ο επεξεργαστής καταναλώνει στην πραγματικότητα ένα γιγαντιαίο ρεύμα, μέρος της ενέργειας δαπανάται για χρήσιμες ανάγκες και αναπόφευκτα απελευθερώνεται θερμότητα στο περιβάλλον. Και χειροπιαστό! Χωρίς ψυγείο, ο επεξεργαστής μπορεί να φτάσει στο σημείο βρασμού, θα ζεσταθεί περαιτέρω, αλλά τα συστήματα προστασίας θα απενεργοποιήσουν την τροφοδοσία νωρίτερα. Αποδεικνύεται ότι ο επεξεργαστής καταναλώνει πολλή ισχύ. Πρόσφατα εμφανίστηκαν στην αγορά στοιχεία Peltier, σχεδιασμένα να δροσίζουν τον μαινόμενο εγκέφαλο. Κάποιος χρήστης παρατήρησε ότι ο επεξεργαστής έχει κρυώσει στους μείον 10 βαθμούς Κελσίου. ΕΝΤΥΠΩΣΙΑΚΟ?

Τα στοιχεία Peltier δεν μπορούν να ονομαστούν φθηνά. Πώς να φτιάξετε ένα σπιτικό ψυγείο με βάση αυτά: τοποθετήστε το παράλληλα μέσα σε ένα θερμομονωμένο δοχείο, όπου η θερμοκρασία θα πέσει σταδιακά. Αλλά η ισχύς κατάψυξης των ψυγείων δεν μετριέται σε watt, υπολογίζεται από την ποσότητα (σε κιλά) των προϊόντων, η θερμοκρασία των οποίων μπορεί να μειωθεί σε μια προκαθορισμένη. Δεν γνωρίζουμε τι σημαίνει η δήλωση ότι η ισχύς του στοιχείου Peltier είναι 77 Watt. Σε τιμή 300 ρούβλια το τεμάχιο, αξίζει να προσπαθήσετε να υπολογίσετε το κόστος ενός οικιακού ψυγείου συσχετίζοντας τις υποδεικνυόμενες παραμέτρους. Προτείνουμε έναν διαφορετικό δρόμο.

Θυμηθείτε, στις κριτικές έδωσαν μια μεθοδολογία για τον προσδιορισμό της απαιτούμενης ισχύος θέρμανσης χώρου και τώρα τη χρησιμοποιούμε με αντίστροφη σειρά. Βήματα πειράματος:

1. Θα χρειαστείτε ένα συνηθισμένο θερμόμετρο. Καλύτερα απλός δρόμος. Βάζουμε το θερμόμετρο στο σπιτικό μας ψυγείο.
2. Φτιάχνουμε ένα σώμα. Στα πραγματικά ψυγεία χρησιμοποιείται αφρός πολυουρεθάνης για θερμομόνωση. Αγοράστε ένα δοχείο ψεκασμού από ένα κατάστημα με είδη κτιρίων. Το φελιζόλ θα ταιριάζει επίσης, συνιστούμε να χρησιμοποιείτε ανακλαστική μόνωση Penofol ή παρόμοια. Για παράδειγμα, λαμβάνεται ένα κουτί, είναι σφιχτά κομμένο με το αναφερόμενο υλικό και στις δύο πλευρές, στην πραγματικότητα, ένα καλό σπιτικό ψυγείο είναι ήδη έτοιμο. Για πληροφορίες - το υλικό έχει ληφθεί από τη διαστημική βιομηχανία, όπου χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία διαστημικών στολών. Οι ακτίνες του ήλιου είναι θανατηφόρες έξω από την ατμόσφαιρα και το κρύο του διαστήματος θα κάνει τον ίδιο τον Σάουρον να ανατριχιάσει, αλλά όλα τα παραπάνω δεν προκάλεσαν μεγάλη ζημιά στον αστροναύτη κάτω από το στρώμα Penofol. Φυσικά στις διαστημικές στολές χρησιμοποιήθηκαν χρυσός, ασήμι και όχι αλουμίνιο, ίσως και χωρίς πολυαιθυλένιο. Γεγονός - τα χαρακτηριστικά του υλικού είναι εκπληκτικά.
3. Το ψυγείο θα είναι αρχικά ένα μόνο στοιχείο Peltier. Θα το τοποθετήσουμε πάνω στην κόλλα-σφραγιστικό. Στη συνέχεια θα δείξουμε μια τεχνική που σας επιτρέπει να βρείτε τον αριθμό των μονάδων που χρειάζονται για να αρχίσει να παγώνει ένα σπιτικό ψυγείο.

Μέθοδος υπολογισμού οικιακού ψυγείου σε στοιχεία Peltier

Προχωράμε από το γεγονός ότι οι απώλειες θερμότητας εξαρτώνται γραμμικά από τη διαφορά θερμοκρασίας μέσα και έξω από ένα σπιτικό ψυγείο. Περνάμε από το απλό στο σύνθετο:

1. Ας υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία στο δωμάτιο είναι 20 ºС και παραμένει αμετάβλητη σε όλο το πείραμα. Ας ξεκινήσουμε την έρευνα. Προφανώς, ελλείψει στοιχείων Peltier, η θερμοκρασία στο εσωτερικό του ψυγείου θα είναι 20 ºС. Αυτό είναι το πρώτο σημείο σε ευθεία γραμμή (οι απώλειες αυξάνονται γραμμικά από τη διαφορά θερμοκρασίας έξω και μέσα σε ένα σπιτικό ψυγείο). Ας εγκαταστήσουμε ένα στοιχείο Peltier με καλοριφέρ και στις δύο πλευρές, και το εξωτερικό θα φουσκώσει από ένα ψυγείο για να ενισχύσει το αποτέλεσμα.
2. Μετά από λίγο, η θερμοκρασία στο διαμέρισμα με όγκο 30 λίτρων ήταν 14 ºС. Υποστηρίζουμε ότι προσθέτοντας δύο ακόμη στοιχεία Peltier με καλοριφέρ και ψύκτες, οποιοσδήποτε θα έχει 2 βαθμούς θερμότητας μέσα σε ένα σπιτικό ψυγείο εάν το δωμάτιο είναι ζεστό 20 ºС. Σχέδιο:

Συμπεράσματα για το σχεδιασμό ενός σπιτικού ψυγείου

Οι αναγνώστες θα βγάλουν μόνοι τους τα υπόλοιπα συμπεράσματα: ένα σπιτικό ψυγείο θα δώσει 2 βαθμούς θερμότητας στην κλίμακα Κελσίου εάν η συσκευή είναι εξοπλισμένη με τρία στοιχεία Peltier με ψύκτες. Επιτρέπεται η γενίκευση της εμπειρίας, η επιλογή της βέλτιστης μόνωσης, η αλλαγή των συνθηκών. Για παράδειγμα, οι ψύκτες πρέπει να αφαιρούνται για να μην κάνουν θόρυβο και να μην σπαταλούν ενέργεια. Αυτό θα απλοποιήσει το σχέδιο. Θέλουμε όμως να δροσίσουμε τη διάθεση των εφευρετών: σε πραγματικά, όχι σπιτικά ψυγεία, χρησιμοποιούνται δύο ανεμιστήρες, για κρύο και ζεστό κύκλωμα. Πείραμα.

Η συσκευή ψυγείου θα ανεχθεί τροφοδοσία υπολογιστή. Θυμηθείτε πόσο καταναλώνει ο επεξεργαστής! Το στοιχείο Peltier απέχει πολύ από το κύριο πράγμα μέσα. Η τάση έχει ήδη ρυθμιστεί εκ των προτέρων, δεν χρειάζεται να ψάξετε για σπάνια εξαρτήματα. Αγοράζετε τρία στοιχεία Peltier για να φτιάξετε μόνοι σας ένα ψυγείο, παίρνετε τροφοδοτικό από έναν παλιό υπολογιστή, φτιάχνετε ένα κουτί με δύο ψύκτες και παίρνετε ένα τελικό προϊόν. Επιπλέον, μπορεί να λειτουργεί με μπαταρίες αυτοκινήτου.

Η αρχή λειτουργίας του ψυγείου είναι τόσο προφανής που είναι κατανοητή στα παιδιά. Όταν η κατεύθυνση του ρεύματος αλλάζει, τα στοιχεία Peltier λειτουργούν για να θερμανθούν. Είναι καλό να έχετε ζεστό φαγητό κοντά όταν δεν υπάρχει θερμαντική συσκευή τριγύρω. Στην τελευταία περίπτωση, ο νόμος λειτουργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση. Τρία στοιχεία Peltier μέσα σε ένα σπιτικό ψυγείο θα παρέχουν θερμοκρασία 18 ºС πάνω από το περιβάλλον. Αν είναι 25 στο αυτοκίνητο, το κουτί θα δείχνει 43. Φτάνει να φας και να μην παραπονιέσαι. Αποδεικνύεται ήδη δύο συσκευές σε ένα άτομο.

Θέλουμε να ευχαριστήσουμε τον συγγραφέα του βίντεο στο YouTube για μια υπέροχη ιδέα για το πώς να φτιάξετε μόνοι σας ένα ψυγείο. Αφήστε την ιδέα να μην είναι πολύ επιτυχημένη, αλλά μόνο επειδή ο όγκος είναι μεγάλος. Τα στοιχεία του επεξεργαστή Peltier δεν είναι τόσο ισχυρά ώστε να ξεπερνούν μόνο έναν μεγάλο όγκο, ο οποίος δεν έχει ολοκληρωθεί πλήρως.