Сходи.  Вхідна група.  Матеріали.  Двері.  Замки.  Дизайн

Сходи. Вхідна група. Матеріали. Двері. Замки. Дизайн

» Вивчення холодильника на елементах пельтьє. Що таке елемент пельтьє, його пристрій, принцип роботи та практичне застосування. Як зробити елемент для кулера питної води

Вивчення холодильника на елементах пельтьє. Що таке елемент пельтьє, його пристрій, принцип роботи та практичне застосування. Як зробити елемент для кулера питної води

Термоелектричний охолоджувач Пельтьє.

Принцип дії запозичив з нетту: В основі роботи елементів Пельтьє лежить контакт двох струмопровідних матеріалів з різними рівнями енергії електронів у зоні провідності. При протіканні струму через контакт таких матеріалів електрон повинен придбати енергію, щоб перейти в більш високоенергетичну зону провідності іншого напівпровідника. При поглинанні енергії відбувається охолодження місця контакту напівпровідників. При протіканні струму у зворотному напрямку відбувається нагрівання місця контакту напівпровідників додатково до звичайного теплового ефекту.

При контакті металів ефект Пельтьє настільки малий, що непомітний і натомість омічного нагріву та явищ теплопровідності. Тому при практичному застосуванні використовуються контакти двох напівпровідників.

Зовнішній вигляд елемент Пельтьє. При пропущенні струму тепло переноситься з одного боку на другий. металеві перемички. Металеві перемичкиодночасно служать термічними контактами та ізольовані непровідною плівкою або керамічною пластинкою. Пара паралелепіпедів з'єднуються таким чином, що утворюється послідовне з'єднання багатьох пар напівпровідників з різним типомпровідності, так щоб угорі були одні послідовності з'єднань (n->p), а знизу протилежні (p->n). Електричний струм протікає послідовно через усі паралелепіпеди. Залежно від напрямку струму верхні контакти охолоджуються, а нижні нагріваються або навпаки. Таким чином, електричний струм переносить тепло з одного боку елемента Пельтьє на протилежну і створює різницю температур.

Якщо охолоджувати сторону елемента Пельтьє, що нагрівається, наприклад за допомогою радіатора і вентилятора, то температура холодної сторони стає ще нижче. В одноступінчастих елементах, залежно від типу елемента та величини струму, різниця температур може досягати приблизно 70 К/

Опис
Елемент пельтьє є термоелектричним перетворювачем, який при подачі напруги здатний створити різницю температур на пластинах, тобто перекачати тепло або холод. Представлений елемент Пельтьє застосовується для охолодження комп'ютерних плат (за умови ефективного відведення тепла), для охолодження або нагрівання води. Також елементи Пельтьє використовуються в переносних та автомобільних холодильниках.

Елемент Пельтьє, що працює від 12 Вольт.

Для нагрівання потрібно легко змінити полярність.
Розміри пластини Пельтьє: 40 х 40 х 4 міліметри.
Робочий діапазон температур: від -30 до +70?
Робоча напруга: 9-15 Вольт.
Споживана сила струму: 0.5-6 А.
Максимальна потужність, що споживається: 60 Вт.
Кумедна річ, підключаємо 12v + - холодить міняємо полярність гріє. Використовується в багатьох автомобільних холодильниках, принаймні у мене такий. Можна приробити компактну схему в бардачок щоб влітку шоколад не танув! Для використання та ефективного застосування потрібно використовувати радіатор охолодження - як тест застосував радіатор від комп'ютерного процесора, можна з кулером. Чим краще охолодження тим ефект Пельтьє сильніший і ефективніший. При підключенні до авто акб на 12v струм споживання становив 5 ампер. Одним словом елемент ненажерливий. Бо ще не зібрав все схему, а провів лише пробні тестибез приладових вимірів температур. Так при режимі охолодження протягом 10 хвилин з'явилася легка паморозь. У режимі підігріву вода у металевій чашці закипіла. Ефективність звичайно ж цього охолоджувача низька, але ціна девайса і можливість експериментувати роблять покупку виправданою. Решта на фото

Зробити автомобільний холодильник своїми руками найкраще на елементах Пельтьє. Влаштування такого холодильника значно простіше, ніж звичного для нас агрегату з компресором і фреоном як холодоагент. Незважаючи на те, що компресорний холодильник має більше високий ККД, ніж працюючий на основі ефекту Пельтьє, останній краще використовувати в автомобілях. Так як він володіє іншими важливими перевагами: меншими габаритами та безшумною роботою.

Компресорна кліматична технікавсе ж таки використовується в автомобілях, наприклад, кондиціонер. Пояснюється це тим, що кондиціонер охолоджує великий обсяг і його не вдасться зробити на основі ефекту Пельтьє. До того ж кондиціонер повинен відводити тепло із салону автомобіля далі, ніж дозволяє конструкція елемента Пельтьє. Якщо вам дістався старий домашній кондиціонер, не поспішайте радіти, тому що навряд чи вдасться зробити з нього автомобільний холодильник.

Охолодження без компресора

Ефект Пельтьє полягає в тому, що при перебігу електричного струмучерез контакт двох напівпровідників з різними типамипровідності ( p-n перехід) Залежно від напрямку струму відбувається або його охолодження, або нагрівання. Пояснюється це взаємодією електронів із тепловим коливанням атомів кристалічних ґрат. А при проходженні струму через послідовно з'єднані переходи теплова енергія, поглинена одним pn переходом, виділяється на іншому.

Якщо розташувати елемент Пельтьє так, щоб один p-n перехід був усередині контейнера з хорошою теплоізоляцією, а інший зовні, то вийде невеликий холодильник, якому достатньо живлення автомобільного прикурювача. Ще один холодильник, який працює без компресора, – абсорбційний. Зробити холодильник у машину можна й із такого старого агрегату. Але в цьому випадку конструкція буде залежати від того, що вам дісталося, тому обов'язково потрібно буде поміняти нагрівачі та терморегулятори на 12 вольтові.

Робимо корпус

Для виготовлення корпусу вам знадобляться матеріали:

Один елемент Пельтьє не зможе значно охолодити великий об'єм, тому для одного термоелектричного елемента не робіть корпус більше 40×40×30 см.

Для розпилювання оргаліту використовуйте електричний лобзикабо дискову пилку, якщо їх немає у вашому арсеналі, підійде і звичайна ножівка з дрібним зубом. З листів МДФ за допомогою куточків та витяжних заклепок зберіть коробку, яка буде корпусом міні-холодильника. Куточки розташовуйте зсередини, щоб заклепки утримувалися надійніше. Усі порожнини у стиках між деталями конструкції заповніть герметиком. Після висихання герметика обклейте внутрішню поверхнюящика, що вийшов утеплювачем. Використовуйте для цього «рідкі цвяхи».

На верхні торці стін наклейте поролоновий ущільнювач. МДФ дуже гігроскопічний, тому перед обклеюванням корпусу його потрібно загрунтувати. Замість ґрунтовки розведіть водою трохи ПВА (до 1 частини клею додайте 2 частини рідини). Загрунтуйте корпус, дайте йому просохнути і обклейте його клейонкою. Не обклеюйте дверцята, оскільки вони є радіатором, а обклеювання погіршить її тепловіддачу.

Монтаж охолоджувача

Для цього знадобиться:

Спочатку потрібно виготовити з алюмінію два радіатори, змонтувати між ними елемент, що охолоджує, і відокремити їх один від одного листом теплоізоляції. Ця конструкція буде за сумісництвом дверцятами холодильника. При зовнішніх розмірах корпусу 40×40×30 см верхній радіаторповинен бути 40×40 см, так як він закриватиме бокс, а нижній 38×38 см, тому що він повинен входити всередину. Відріжте від листа утеплювача квадрат 38×38 см, в його центрі проріжте отвір за розміром охолоджуючого елемента і приклейте його до меншого радіатора на рідкі цвяхи. Припаяйте дроти живлення до висновків елемента (на виведення червоного кольору потрібно подавати +, а на чорний землю).

Покладіть великий радіатор вниз, а на нього теплоізоляцією вгору, маленький так, щоб їх центри збігалися. У сантиметрі від кожного кута вирізу в теплоізоляції просвердліть по отвору Ø 3 мм одночасно у двох радіаторах. Змастіть охолоджувальний елемент з обох сторін теплопровідною пастою і покладіть на вільну від утеплювача ділянку меншого радіатора охолоджувальною стороною до металу. Накрийте його великим радіатором так, щоб раніше зроблені отвори збіглися, і стягніть гвинтами з гайками, що вийшов сендвіч, до стиснення теплоізоляції і дотику радіаторами охолоджувача. Контролюйте стиск за допомогою штангенциркуля, вимірюючи відстань між радіаторами. Товщина елемента дорівнює 38 мм. Після зменшення зазору цієї величини стягування пластин радіаторів слід припинити.

Прикріпіть дверцята до шарнірів, а їх до корпусу таким чином, щоб при її закриванні менший радіатор входив усередину корпусу. Для виведення проводів із корпусу надягніть на них відповідний по діаметру відрізок гумової трубки. У верхній пластині поруч із контактами підключення живлення охолоджувача просвердліть отвір розміром трохи меншим за зовнішній діаметр трубки. Виведіть через нього дроти, залишивши трубочку в отворі, щоб провід не терся об його краї. Прикріпіть вентилятор до дверцят так, щоб він був спрямований на нього, і підключіть його до тієї ж пари дротів. Залишилося прикріпити клямку і якусь ручку для перенесення пристрою та генератор холоду готовий.

Вибір перерізу дроту

Щоб дізнатися струм, який споживає побудований кондиціонер, складіть номінальний струмвентилятора з аналогічним параметром елемента, що охолоджує. Після цього залишається тільки вибрати з довідника перетин дроту, що відповідають цьому струму. Фрагмент довідника достатній прийняття рішення у разі ми наводимо нижче. При довжині підключення до 2 м:

  • струм до 1,5 А, перетин дроту - 0,3 мм 2;
  • струм - 2,5 А, перетин - 0,5 мм 2;
  • струм – 3,5 А, провід – 0,7 квадратів;
  • Струм - 7,5 А, провід 1,5 квадрата;
  • струм - 10 А, провід - 2 мм2.

При довжині підключення 3 м:

  • I ном до 1,5 А, провід - 0,4 мм 2;
  • I ном - 2,5 А, провід - 0,8 мм 2;
  • I ном – 3,5 А, провід – 1,1 квадрата;
  • I ном - 7,5 А, перетин - 2,3 мм 2;
  • I ном – 10 А, перетин – 3,2 квадрата.

Якщо ваш кондиціонер споживає більший струм, ніж той, на який розрахований запобіжник прикурювача, доведеться підключити його до клем акумулятора через власну вставку. Зате ви заощадите на роз'єм для підключення до гнізда прикурювача.

Перетин одножильного дроту S після вимірювання його діаметра d можна порахувати за формулою – S=π*(d/2) 2 . Для визначення перерізу багатожильного дроту потрібно порахувати кількість жилок під ізоляцією, обчислити перетин однієї і помножити їх кількість.

Якщо у вас немає штангенциркуля, діаметр одножильного дроту ви можете визначити за допомогою звичайної лінійки. Для цього намотайте на викрутку 10 витків дроту виток до витка і виміряйте лінійкою довжину намотування, що вийшла. Поділіть результат на 10, і отримайте діаметр дроту.

Вимоги до харчування

Живлення пристрою повинне бути постійним струмом напруга не більше 15 В. Невеликі пульсації не заважають роботі. Значить, у особливих умовах саморобний кондиціонерне потребує і його можна просто підключати до бортової мережі автомобіля з 12-вольтовим електрообладнанням. Для власників автомобілів з напругою бортової мережі 24 В можна порекомендувати з'єднувати два елементи, що охолоджують, послідовно.

Переваги та недоліки термоелектричних охолоджувальних пристроїв

Термоелектричний охолоджуючий кондиціонер на основі ефекту Пельтьє мають наступні переваги:

  1. Висока питома потужністьохолодження. При розмірах 40х40х3,8 мм один елемент може відводити теплову енергіюпотужністю до 57 Вт.
  2. Безшумність роботи.
  3. Невисока ціна. Один елемент коштує трохи більше 3 доларів.
  4. Висока надійність. Час безперервної роботи до виходу з експлуатації досягає 200 тис. годин.

Недоліки кулерів Пельтьє:

  • Низький ККД. Тому при великому охолоджуваному обсязі важко досягти значної різниці температур протилежних поверхонь.
  • Кондиціонер споживає порівняно більшу потужність. Споживаний одним елементом струм досягає 6 А.
  • Частина споживаної потужності витрачається на нагрівання радіатора, що віддає тепло в атмосферу.

Зроблений своїми руками холодильник, зрозуміло, не помітить кондиціонер або клімат-контроль, але в будь-якому випадку полегшить подорожі в спеку.


Майстер, який побудував цей холодильник, інженер-електронщик з різноманітним колом захоплень, від історії до спорту, від юриспруденції до подорожей. Останнє захоплення майстра – виготовлення вина в домашніх умовах. І ось тут стали в нагоді його інженерні знання. Чи не для виготовлення вина, для його зберігання.

Вино повинно зберігатися при низьких температурах від 10 до 18 ° C максимум, а холодильники для нього правильного зберіганнядороги. Тоді майстер вирішив виготовити такий холодильник сам.


Інструменти та матеріали:
-Екструдований пінополістирол;
-Алюмінієвий скотч;
-Рулетка;
-Клей;
-Ніж;
-Олівець;
-Алюмінієві профілі;
-Алюмінієвий радіатор;
-Кріплення;
-Дрель;
-Елемент Пельтьє;
-Текстоліт;
-Вентилятор;
-Контролер для живлення елемента Пельтьє;


Крок перший: вимоги до холодильника
Під час проектування майстер намагався врахувати такі вимоги:
-Температура всередині камери не вище 18 ° C
-Невисока споживана потужність 15-20 ВТ
-Робота на елементі Пельтьє
-Контролер із системою контролю та управління заданою температурою

Крок другий: проектування корпусу
Під час постановки питання з чого зробити корпус, майстер зупинився на піноплексі. Майстер пояснює свій вибір матеріалу його низькою теплопровідністю, вологостійкістю, міцністю, легкістю обробки.

Для холодильника майстер використовував плити завтовшки 4 см. Внутрішні розмірихолодильника 380 х 360 х 320 мм. У такий холодильник міститься чотири п'ятилітрові балони з вином.


Крок третій: виготовлення камери
Лист піноплекса майстер відвіз до меблевого цеху і там його порізали за розмірами. Складання камери майстер проводить з використанням клею.










Після збирання камери обклеює її алюмінієвим скотчем.





Крок четвертий: вузол, що охолоджує


Конструкція охолоджуючого вузла нескладна. Як ми знаємо, при подачі напруги один бік елемента Пельтьє охолоджується, інший нагрівається. Тому розмістити елемент усередині холодильника неефективно. Майстер має в своєму розпорядженні елемент зовні холодною стороною до внутрішнього радіатора, а гарячої до зовнішнього. Нижче елемент встановлюється вентилятор. Конструкція видно на фото.





















Внутрішній радіатор майстер встановлює вгорі камери, що обумовлено опусканням холодного повітря вниз.
Крок п'ятий: контролер
Контролер має наступні параметри: вимірювання та регулювання температуру з похибкою 0,1 градус в камері, обмеження споживаної потужності, контроль температуру зовнішнього радіатора та включення вентилятора, безперервне живлення елементі Пельтьє, згладжування пульсації та стрибків напруги.

Майстер підкреслює, що елемент Пельтьє працює постійно, просто з різною потужністю. Така схема дозволить елементу опрацювати набагато довше. Схема контролера розміщена нижче, а детальніше почерпнути інформацію можна

Можна вважати розкішшю. Адже це досить корисна річ. Сюди можна покласти морозиво, газовану воду, перевозити будь-які заморожені продукти та багато іншого. У магазині за такий девайс вимагатимуть чималу суму, тому є сенс зібрати автомобільний холодильник своїми руками. До того ж це цікаво, просто й у кілька разів дешевше. Ще можна зробити холодильник будь-якої форми та розмірів, щоб він зручно вміщувався на підготовленому в авто місці. За словами автора, вартість подібної саморобки знаходиться в межах 1000 рублів.

Як охолодний елемент використовується елемент Пельтьє (це така пластина, яка при подачі на неї напруги з одного боку нагрівається, а з іншого остигає). Також знадобиться один або кілька (залежно від розмірів холодильника) комп'ютерних кулерів із радіаторами. Їх можна дістати безкоштовно, якщо є не потрібні комп'ютери.

Матеріали та інструменти для саморобки:
- екструзійний пінополістирол;
- Лінійка;
- ручка, фломастер або інший пишучий інструмент;
- канцелярський ніж;
- Елементи Пельтьє (можна купити, коштують не дорого);
- комп'ютерні кулери з радіаторами;
- монтажна піна;
- Провід з роз'ємом для прикурювача;
- Плата терморегулятора;
- паяльник, ножиці та інше.

Процес виготовлення холодильника:

Крок перший. Виготовлення контейнера
Взагалі автор спочатку хотів зробити термос-контейнер, який утримував усередині холод. Тобто для перевезення на невеликі відстані охолоджених продуктів. Але далі контейнер перетворився на повноцінний холодильник.

Збирається контейнер з пінополістиролу, як клей використовується монтажна піна. Це добре тим, що піна герметично закладає всі щілини. Найважливіше при конструюванні - гарна теплоізоляціяЧим краще буде зберігатися холод, тим ефективніше і економніше працюватиме холодильник.
Розміри можна вибирати будь-які, під свої потреби, автору для складання вистачило листа пінополістиролу розмірами 1200х600 мм та товщиною 50 мм. Лист просто розрізається за шаблоном, а потім склеюється в заповітну коробку за допомогою монтажної піни.


На картинці можна побачити схему для обробки листа, якщо є бажання зібрати такий холодильник. На листі є борти, товщина яких становить 20 мм, їх потрібно зрізати з усіх боків, залишивши нижній.

Для склеювання наносять піну і чекають 1 хвилину, потім потрібно притиснути частини на 5 хвилин і стежити при цьому за тим, щоб вони не змістилися. У результаті зайвим буде лише маленький шматочокпінополістиролу, він відзначений сірим кольоромна схемі.


Після того, як ящик буде готовий, його можна пофарбувати. Фарбувати потрібно в два заходи, тому що фарба може роз'їдати пінополістирол. Втім, бажано підібрати відповідну фарбудля цих цілей. Важить контейнер 820 г, у ньому досить довго лежать заморожені продукти.

Крок другий. Встановлення охолоджуючого елемента
Щоб зробити повноцінний холодильник, необхідний елемент, що охолоджує, тут він електричний - це елемент Пельтьє. Особливість цього пристрою в тому, що коли на нього подається напруга, то його сторона стає дуже холодною, а інша нагрівається. Так ось щоб елемент Пельтьє не перегорів, від його гарячої сторони потрібно відводити тепло. Відмінно із цим завданням справляється кулер від комп'ютера з радіатором, який охолоджує процесор.

Максимально потужний елемент Пельтьє коштуватиме близько 130-150 рублів (потужність 60 Вт).


Щоб з внутрішньої сторонирадіатор не обмерзав, а повітря охолоджувалося рівномірно, з внутрішньої сторони холодильника було вирішено встановити кулер. Щоб система працювала автономно, знадобиться регулятор температури із зовнішнім датчиком, його вартість знаходиться в межах 170 рублів.

Тепер ступінь холоду в холодильнику контролюватиме електроніка, це також знизить втрати електроенергії.




Елемент Пельтьє автор встановлює між двома радіаторами, для кращої тепловіддачі застосовується термопаста. У результаті один радіатор охолоджуватиме одну сторону елемента, а інший радіатор буде перебувати всередині холодильника і розподіляти по ньому холод. Одного такого елемента достатньо, щоб утримувати всередині холодильника температуру -3 градуси при температурі навколишнього повітря +26. Якщо послідовно встановити 2-3 таких елементи, теоретично температуру в холодильнику можна знизити до -18 градусів.


Радіатори з'єднуються між собою за допомогою стандартних скоб, за допомогою яких вони кріпляться материнської плати. Ще знадобляться пластикові хомути. Найбільшої ефективності вдалося досягти, коли обидва вентилятори працювали на видув з боку радіатора.
Як теплоізоляцію використовувалися шматки теплоізоляції для круглих труб

Крок третій. Складання конструкції
У кришці холодильника необхідно зробити отвір для установки охолоджувача. За формою отвір має бути таким, як на фото. Потім шви промазуються герметиком та встановлюється конструкція з радіаторів. Важливо не переплутати, де холодна сторона, а де гаряча. Кришку попередньо можна пофарбувати, при цьому зростає жорсткість пінополістиролу.

Під час боротьби за екологічність та гідне існування увага звертається на найдрібніші деталі. Втомилися від постійного шуму кулера в процесорі – пам'ятайте, пристрій вимагає охолодження, інакше BIOS просто вирубає системний блок разом із операційною системою. А в спеку хочеться спокою та тиші. Рішення знайдено. Насамперед говорили, що холодильники не виключно компресорами живі, створені альтернативні моделі. Подумаємо, можливо, вдасться зібрати холодильник власноруч.

Передісторія холодильників, або Посібник для винахідника

Згадували в оглядах про адсорбційні холодильники, що працюють на блакитному паливі. Газ, згоряючи, змушує холодоагент циркулювати та охолоджувати відсіки. Безумовною перевагою конструкції вважається безшумність. Вдається почути легке шипіння від горіння палива, перетікання рідини трубками. Але рішення далеко не єдине. Писали, що дорогі автомобільні холодильникипрацюють за іншим принципом - на елементах Пельтьє.

У 1834 року встановлено, що з пропусканні постійного струму через провідники і напівпровідники виділяється чи поглинається тепло. Ефект не списувався на закон Джоуля-Ленца: у разі жар виділявся, але охолодження залишалося недосяжним. Наукового поясненняніхто не дав, але стало відомо, що при пропущенні струму в одному напрямку тепло поглинається, в іншому виділяється!

Відомий випадок, коли студент звітував перед викладачем щодо цифрових технологій, комп'ютери ще не набули сьогоднішньої сили. Процесори Пентіум II тільки-но з'явилися на ринку РФ, хоча в США, безумовно, вже зустрічалися і четверті. Справа зводилася до харчування мозку ЕОМ, до бажання постійно знизити вольтаж.

Зауважили, що процесор споживає 75 Вт. Одночасно напруга живлення залишалося в районі 3 В. Виходить, що маленький кристал споживав струм… 25 А. Будь-який акумулятор при зарядці не здатний на таке. Викладач висловився, але виявився не зовсім правим.

При зазначеній малій напрузі процесор насправді споживає гігантський струм, частина потужності йде на корисні потреби, неминуче відбувається виділення тепла в довкілля. І відчутного! Без кулера процесор може дійти до точки кипіння, грівся б далі, але системи захисту вимикають живлення раніше. Виходить, процесор витрачає значну потужність. Нещодавно на ринку з'явилися елементи Пельтьє, покликані охолоджувати мозок, що розбушувався. Якийсь користувач помітив, що процесор охолоне… до мінус 10 градусів Цельсія. Вражає?

Не можна назвати елементи Пельтьє дешевими. Як на їх основі побудувати саморобний холодильник: поставити паралельно всередині термоізольованої ємності, де температура почне падати. Але потужність морозива холодильників не вимірюється у ватах, обчислюється за кількістю (у кілограмах) продукції, температуру якої можна знизити до заданої. Не знаємо, що мається на увазі під твердженням, що потужність елемента Пельтьє складає 77 Вт. За ціни 300 рублів за штуку варто спробувати розрахувати вартість саморобного холодильника, співвідносячи зазначені параметри. Ми пропонуємо інший шлях.

Пам'ятайте, в оглядах наводили методику визначення потрібної потужності нагріву приміщення, а тепер її використовуємо у зворотній послідовності. Кроки експерименту:

  1. Знадобиться звичайний градусник. Краще простий вуличний. Градусник помістимо у наш саморобний холодильник.
  2. Робимо корпус. У холодильниках застосовується для теплоізоляції пінополіуретан. Купуйте балончик у магазині будівельних матеріалів. Пригодиться і пінопласт, рекомендуємо застосувати ізоляцію типу Пенофол, що відбиває, або подібну. Наприклад, береться ящик, з двох сторін щільно обробляється згаданим матеріалом, що вже готовий хороший саморобний холодильник. Для відомості – матеріал взятий із космічної галузі, де використовувався для створення скафандрів. Сонячні променівбивчі поза атмосферою, а космічний холод змусить здригнутися самого Саурона, але космонавту все перераховане не завдавало особливої ​​шкоди під шаром Пенофола. Зрозуміло, у скафандрах застосовувалося золото, срібло, а чи не алюміній, можливо, обійшлося без поліетилену. Факт - властивості матеріалу дивовижні.
  3. Охолоджувачем спочатку стане єдиний елемент Пельтьє. Вмонтуємо його на клей-герметик. Потім покажемо методику, що дозволяє визначити кількість модулів, необхідних, щоб саморобний холодильник почав морозити.

Методика розрахунку саморобного холодильника на елементах Пельтьє

Виходимо з факту, що втрати втрати залежать лінійно від різниці температур всередині і зовні саморобного холодильника. Ідемо від простого до складного:

  1. Допустимо, температура в кімнаті становить 20 ºС і протягом досвіду залишається незмінною. Розпочнемо дослідження. Вочевидь, що за відсутності елементів Пельтье температура всередині холодильника становитиме 20 ºС. Це перша точка на прямій (втрати лінійно ростуть від різниці температур зовні та всередині саморобного холодильника). Встановимо елемент Пельтьє з радіаторами на обох боках, причому зовнішній обдувається кулером для посилення ефекту.
  2. Через час температура у відсіку об'ємом 30 літрів становила 14 ºС. Стверджуємо, що, додавши ще два елементи Пельтьє з радіаторами та кулерами, кожен отримає 2 градуси тепла всередині саморобного холодильника, якщо в кімнаті 20 ºС тепла. Схема:

Висновки щодо конструктиву саморобного холодильника

Решта висновків читачі зроблять самостійно: саморобний холодильник дасть 2 градуси тепла за шкалою Цельсія, якщо забезпечити прилад трьома елементами Пельтьє з кулерами. Досвід можна узагальнювати, підбирати оптимальну ізоляцію, варіювати умови. Наприклад, кулери прибрати, щоби не шуміли і не витрачали енергію. Це спростить конструкцію. Але хочемо охолодити запал винахідників: у справжніх, не саморобних холодильниках, використовуються два вентилятори, для холодного та гарячого контуру. Експериментуйте.

Пристрій холодильника витримає комп'ютерний блок живлення. Згадайте, скільки споживає процесор! Елемент Пельтьє не головне всередині. Вольтаж вже заздалегідь пристосований, не доведеться шукати рідкісних деталей. Купуєте три елементи Пельтьє, щоб самостійно зробити холодильник, берете блок живлення зі старенького ПК, споруджуєте коробку з двома кулерами, отримуєте готовий продукт. Причому здатний працювати від автомобільного акумулятора.

Принцип дії холодильника настільки очевидний, що зрозумілий для дітей. При зміні напрямку струму елементи Пельтьє працюють на нагрівання. Добре мати поруч теплу їжу, коли довкола немає підігрівального пристрою. В останньому випадку закон працює в зворотний бік. Три елементи Пельтьє всередині саморобного холодильника забезпечать температуру на 18 ºС вище довкілля. Якщо в машині 25, у коробці покаже 43. Достатньо, щоб перекусити та не скаржитися. Виходить уже два прилади в одній особі.

Хочемо подякувати автору відео на Ютуб за чудову ідею, як зробити холодильник самостійно. Нехай задум не надто вдавався, але лише тому, що обсяг великий. Елементи Пельтьє не настільки потужні процесорні, щоб поодинці здолати великий обсяг, до кінця не оформлений.