Холодильник своими руками из элемента пельтье

Обновлено: 06.07.2024

2. Итак, начнём с контейнера-термоса. Нам потребуется один лист пенополистирола с размерами 1200х600 мм, толщиной 50 мм, канцелярский нож и рулетка. Стоимость такого листа в любом строительном магазине - 160 рублей. Разрезаем лист по шаблону, берем монтажную пену и склеиваем вот такой контейнер.

3. Вот схема разделки листа. У листа имеются бортики толщиной 20 мм, их нужно срезать со всех сторон, кроме нижней. Между собой листы склеиваются монтажной пеной. Технология проста. Наносите немного пены на место склеивания, ждете 1 минуту, плотно прижимаете листы друг к другу и далее в течение 5 минут вручную контролируете, чтобы они не сдвинулись из-за расширения пены. Главное не оставлять без присмотра. Лишним останется только небольшой кусочек пенополистирола, отмеченным серым цветом на схеме.

4. Обратите внимание на конструкцию крышки, один из больших листов со схемы сверху я разрезал на 3 части по месту при склейке, чтобы обеспечить плотную фиксацию. После этого ящик снаружи можно покрасить. Краска немного разъедает пенополистирол, поэтому лучше красить в два этапа. Получившаяся емкость весит 820 грамм и имеет невероятные показатели по теплопотерям. В такой ящик можно положить несколько килограмм замороженных продуктов и без проблем перевозить их в течение нескольких часов. Главное не смешивать замороженные и охлажденные продукты. Можно дополнить конструкцию аккумулятором холода.

5. А можно и доработать конструкцию, чтобы получить полноценный холодильник. Для этих целей мы будем использовать элемент Пельтье — термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого основан на возникновении разности температур при протекании электрического тока. Именно такие элементы используют в серийных автомобильных холодильниках, а также автомобильных сиденьях с вентиляцией.

Стоимость одного элемента Пельте максимальной мощностью 60 вт на aliexpress — 130-150 рублей. Модель TEC1-12706. В процессе работы одна сторона элемента нагревается, другая — охлаждается. чтобы элемент не сгорел требуется интенсивно отводить тепло с горячей стороны. Для этого нам потребуется процессорный кулер с радиатором из компьютерого магазина, стоимостью 250 рублей. Для улучшения циркуляции воздуха внутри холодильной камеры и исключения обмерзания радиатора я решил установить вентиляторы с обеих сторон. Также нам пригодится терморегулятор с внешним термодатчиком и реле, стоимостью 170 рублей, которое позволит контролировать заданную температуру внутри контейнера. Ну и провод удлинитель с разъемом для автомобильного прикуривавтеля за 100 рублей.

Итак, приступаем к сборке.

6. Элемент Пельтье с использованием термопасты (идет в комплекте с кулером) устанавливаем между двумя алюминиевыми радиаторами. Здесь стоит отметить, что можно повысить температурный градиент установки, если сделать сборку последовательно установленных 2 или 3 элементов Пельтье. Таким образом, чтобы один элемент Пельтье охлаждал другой. В таком варианте в контейнере реально получить отрицательную температуру до -18 градусов по Цельсию. По периметру между элементом прокладываем кусочек вспененной теплоизоляции.

7. Между собой радиаторы соединяем штатными пластинами крепления к материнской плате, соединив их с помощью пластиковых хомутов. Это позволяет также термически изолировать друг от друга холодную и горячую сторону. Пробный запуск установки. Чем интенсивнее мы будем охлаждать горячую сторону, тем ниже будет температура на холодной стороне. Здесь вентиляторы направлены на приток воздуха на радиаторы, это менее эффективно, чем если их перевернуть на выдув. В импровизированной коробке удалось добиться температуры -3 градуса, при температуре окружающей среды +26. На фото хорошо видна модель кулеров, их преимущество в большой площади опорной площадки радиаторов. А в качестве теплоизоляционной прокладки я использовал кусочек от теплоизоляции для круглых труб.

8. Теперь займемся интеграцией термоэлектрического преобразователя в новую крышку для контейнера. Для удобства размещения всей конструкции увеличим толщину крышки до 100 мм (2 листа пенополистирола). На этой фото хорошо видно прокладку по периметру между двумя радиаторами.

9. Художественная резка по пенополистиролу и обработка наждачной бумагой. Снова красим. После покраски внешняя оболочка пенополистирола становится прочнее.

10. Швы промазываем герметиком, оба вентилятора переворачиваем на выдув. Из потенциальных доработок — возможно стоит снизить скорость вентилятора на холодной стороне (сейчас оба вентилятора работают с максимальной скоростью).

11. Рядом на корпусе устанавливаем плату терморегулятора и фиксируем провод питания таким незатейливым способом. Сначала прижимаем пластиной с помощью саморезов, затем фиксируем герметиком.

12. Контейнер в сборе. Вес контейнера без крышки — 800 грамм, столько же весит крышка с термоэлектрическим преобразователем в сборе. Общие расходы — 1000 рублей и пара часов времени. Испытания с охлвжденными продуктами в багажнике автомобиля показали способность системы поддерживать температуру на дне (!) контейнера в пределах +5 градусов Цельсия, при температуре окружающей среды +29 градусов (да, в багажнике гораздо теплеее, даже при работе кондиционера) и потреблении тока - 3 Ампера. Мне кажется, это отличный результат.

Следующий контейнер планирую сделать из 3 последовательно установленных элементов Пельтье, чтобы получить полноценную морозильную камеру.

Если вы не любите мастерить, то читать вам это ни к чему. А вот если готовы потратить сумму равную чашке кофе в ресторане на современную диковинку то нам с вами по пути. Тем более что приближается лето, жара, и данное приспособление вам точно будет полезно.

Сам принцип термоэлектрического охлаждения был найден очень давно, аж в позапрошлом веке, но вот производить дешевые элементы Пельтье стали совсем недавно. Мне, как инженеру-холодильщику, было долгое время непонятно, как в кулерах для воды получают охлажденную воду без всей этой громоздкой аппаратуры, да и как он может стоить так недорого. А дело в том, что там как раз-таки идеальные условия для использования элемента Пельтье. Ведь при прохождении через элемент тока он с одной стороны греется, а с другой охлаждается. Вот так и в кулере получается с одной стороны горячая вода для кофе, с другой стороны холодная для питья. Емкости прикрепляют к противоположным сторонам элемента Пельтье.

Изготовить холодильник, он же кондиционер с элементом Пельтье тоже просто. С к элементу с одной и с другой стороны крепят по радиатору(обычно такому как на компьютерных процессорах). К радиаторам крепят вентиляторы, которые дуют в противоположные стороны. От одного вентилятора идет холодный воздух, от другого горячий. Вот примерно как на схеме.

Остается заключить этот бутерброд в трубу сделанную из какого-то теплоизолирующего материала. Подойдет и обычный картон, но лучше пенопласт. Если вы направите эту трубу на себя то вас будет обдувать прохладным воздухом. Чем не кондиционер? Если же холодную трубу закрыть то будет холодильник. Можно взять пластмассовую емкость и сделать автохолодильник.

Тем более, что питание у элемента Пельтье - 12 вольт. Вот как здесь:

Саму емкость правда придется купить отдельно. Но я думаю, что это не проблема.

Для те, кто просто хочет поэкспериментировать и желающих сэкономить есть и совсем недорогой вариант это покупка одного элемента Пельтье без радиаторов и вентиляторов. Тем более, что мне был знаком коллега, который вместо радиатора горячей стороны использовал металлическую поверхность верстака, а кружку с водой ставил на холодную сторону. Холодная вода и лимонад у коллеги были всегда :) Так что простор для творчества есть.

Элемент довольно мощный (70 Вт) для таких размеров и по отзывам работает хорошо. Но не забывайте об охлаждении горячей стороны.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Мини холодильник на элементах Пельтье

Может быть, я не совсем понял задачу. Но для лабораторной установки я взял бы какой-нибудь транс, типа ТН (с него можно снять 12 В 6 А, если не ошибаюсь) с обычным выпрямителем и конденсатором, и подключил бы его через ЛАТР. Найдя таким способом оптимальное напряжение питания установки, потом бы уже думал о способе реализации окончательной схемы.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!

Да трансформатор с отводами вторички и выпрямитель самый хороший вариант .Можно еще попробовать сложить стопкой 2 модуля -что бы один охлаждал другой ,получите чуть большую разницу температур и конечно надо хорошо темоизолировать горячию сторону от холодной .

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

только что смотрел про автохолодильники
знакомый решил продавать пиво с велика
холодильник на 35л потребляет 46вт от 12в
это почти 4а

самый простой способ, если конечно бп вынесет такие издевательства
впрочем на понижение он боле менее пригоден

_________________
тематические ответы только в форуме, в приват не пишите

Необходим быстродействующий преобразователь питания средней мощности с высоким КПД? Он должен быть компактным и недорогим? Решение – карбид-кремниевые модули средней мощности WolfPACK производства Wolfspeed. В статье рассмотрены основные особенности модулей WolfPACK и показано, что переход на эту универсальную и масштабируемую платформу позволяет не только быстро разработать новые устройства, но и без значительных затрат времени и средств модернизировать уже существующие схемы на традиционной элементной базе.

Дивер, купите готовый БП для зарядки аккумуляторов(автомобильных). Он по мощности и напряжению как раз подойдет. Второе: Вам нужно, просто необходимо сделать или купить готовый термостат, чтобы при достижении нужной температуры охлаждения отключать блок питания, а при некотором повышении температуры - опять включать БП. Ну и естественно , изготовить термоизолирующую камеру холодильника. Кулер не нужен. Зачем Вам шум(хоть и слабый). Радиаторы и так будут отдавать тепло наружу.

Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных.

Соберите простейший ШИМ регулятор, на логике или 555-ом таймере, с мощным полевиком. 12В возьмите от компьютерного БП. Элемент Пельтье должен иметь хороший тепловой контакт с радиаторами. От горячей стороны надо очень интенсивно отводить тепло. Я использовал охлаждение на элементе Пельтье для работы с быстрой эпоксидкой, ремонтируя пенопластовые модели самолётов. Действительно, максимальная разница температур и напряжение, - связаны не линейно.

Эх и затавокается он педали крутить.
Чтобы получить нормальное охлаждение, надо холодильник ватт на 300-500, не менее.

_________________
Спасение утопающих дело рук самих утопающих.

Источник питания для модуля должен обеспечивать ток с пульсациями не более 5%. При более высоком уровне пульсаций эффективность модуля снизится, по некоторым данным на 30-40%.
Не допустимо, для управления элементом Пельтье, использовать релейные регуляторы. Это приведет к быстрой деградации модуля. Каждое включение – выключение вызывает деградацию полупроводниковых термопар. Из-за резких изменений температуры между пластинами модуля возникают механические напряжения в местах спайки с полупроводниками. Производители элементов Пельтье нормируют количество циклов старт-стопов модуля. Для бытовых модулей это порядка 5000 циклов. Релейный регулятор выведет из строя модуль Пельтье за 1-2 месяца.
К тому же элемент Пельтье обладает высокой теплопроводностью между поверхностями. При выключении, тепло радиатора горячей стороны, через модуль будет передаваться на холодную сторону.
Недопустимо, для регулирования мощности на элементе Пельтье, использовать ШИМ модуляцию.

_________________
UB1AIS
Не так страшен Бонч, как его Бруевич.

Подтверждаю. Но про деградацию не знаю, а вот про ШИМ да. При питании от 12 вольт ИБП холодило лучше, чем от 18 вольт не фильтрованного выпрямленного напряжения. На этом основании я пришел к выводу, что элемент Пельтье слишком хорошо проводит тепло, в результате оно успевает ( при частоте 100 Гц) проходить от горячей на холодную сторону.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК ИЗ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЛЬТЬЕ
СВОИМИ РУКАМИ

Далее из пеноплекса толщиной 30 мм была изготовлена коробка по размеру строго на две полутора литровых бутылки воды. Тут я правда немного лохонулся - я взял "Есентуки", а их бутылки немного ниже и в холодильник больше ни какие бутылки не влазят. Ну в принципе косяк не большой - "Есентуки" вода вроде полезная и продается почти во всех продуктовых магазинах, так что расстройство было не сильным. Поскольку уже было все закуплено промежуточные замеры температуры делать не стал - просто не хватило бы времени. Поэтому сразу после изготовления ящика начал крепить холодильные агрегат.

Далее были найдены остатки монтажной пены и после получасового танца с бубном пена все таки пошла - засохла в клапане. Пеной были залиты полости между нагревающимся радиатором и алюминиевыми шинами и пеной же были закреплен радиатор к корпусу и имитация боквых крышек радиатора.
В качестве навесов на крышку использовался армированый строительный скотч - серый с липким слоем похожим на лейкопластырь:

В качестве замка крышки холодильника использовался синтетический замок (липучка), но к скотчу приклеить клеем его не удалось. Двухсторонний скот тоже не долго продержался. Поэтому кпридется пришивать.
Затем к одной из бутылок обычным скотчем была приклеена термопара, разумеется термопаста использовалась:

В общем и целом идея удалась - пролежавшие 9 часов в обычном холодильнику куры гриль перенесли в автомобильном холодильнике поездку в 4 часа и ни чуть не нагрелись. Замеры сделать к сожелению не успел - слишком поспешными были сборы, по приезду все так оголодали, что я даже термометр дастать не успел. Так что придется верить на слово - от машины эта игрушка работает гораздо лучше, чем от моего блока питания и право на жизнь имеет.
Доработать данный вариант автомобильного холодильника мне пока не удасться - тесть уже на следующий день после нашего приезда забрал холодильник на рыбалку, так что пока будет как есть. Идея доработки заключается в следующем:
Из оставшися шин все таки сделать дуги под бутыки, чтобы увеличть площадь контакта бутылок и теплообменника и обработать их теплопроводящим герметиком.

Читайте также: