Автохолодильник своими руками на элементах пельтье

Доработанный холодильник (автохолодильник) для рыбалки своими руками

Речь пойдет не о ящике, который рыболов зимой заодно использует как сиденье, а о холодильнике, что сегодня можно прикупить за разумные деньги практически в любом магазине товаров для дома, туризма и отдыха.

Нехитрым техническим приспособлением, которое скрасит «одиночество рыбака» на природе и добавит комфорта в любимом занятии на рыбалке, для меня стал доработанный своими руками в домашних условиях переносной автомобильный холодильник (см. фото 1 и 2). Мне удалось приобрести такой холодильник всего за пару тысяч рублей, и в июле я сделал уже краш-тест (тест на износ) доработанного холодильника своими руками в полевых условиях на рыбалке. 

Как он может помочь на природе или на рыбалке? Очевидно, охлаждением всего, чего захотите, что поместится в объем холодильной камеры — 30 л; причем это охлаждение можно провести вдали от цивилизации и источников энергии — с помощью переносного аккумулятора.

Но сначала давайте рассмотрим принцип работы автохолодильника, чтобы стало ясно, как его дорабатывать. Принцип работы охлаждающей системы основан на применении технологии Пельтье (Peltier), вполне безопасной с химической и электрической точек зрения и не использующей хлорфторсодержащих веществ и охлаждающих жидкостей.

Что мы знаем о системе Пельтье? В основе работы элемента Пельтье лежит эффект, открытый французским часовщиком Жаном Пельтье. В 1834 г.

он в процессе эксперимента обнаружил, что при протекании постоянного электрического тока в цепи, состоящей из разнородных проводников, в местах контактов (спаях) проводников поглощается или выделяется, в зависимости от направления тока, тепло. Количество тепла пропорционально току, проходящему через контакт проводников.

Почти такой же принцип охлаждения действует в автохолодильниках и водных диспенсерах (кулерах): на плоский элемент Пельтье в соответствии с полярностью подается напряжение питания 12–14 В.

Как видно из фото 3, в конструкции установлен вентилятор модели RDH9025S-APF; диаметр лопастей 12,5 см, ток потребления 0,35 А, номинальное напряжение 12 В (работоспособен в диапазоне 9–24 В)

Вентилятор и элемент Пельтье (см. фото 4) подключаются соответствующими разъемами к электронной плате управления.

Сечение соединительных проводов к нагревательному элементу не менее 2 мм сделано для того, чтобы минимизировать потери (падение напряжения) в проводах от источника питания.

С одной стороны, элемент Пельтье нагревается (за счет приложенного напряжения), а с другой — своей поверхности отдает холод.

????????????? ????? ??????????, ???????????? ?? ????? ????????, ????????? ????? ? ?????????? «???????????» ????????? ????? ? ?????? ??????????? ? ? ??????????? ???, ???? ???????? ? ???????, ? ?????? ? ?????. ??? ? ?????? (???????????), ??? ? ?? ?????? (?????) ??????? ???? ??????????? ?? 0?+5 °? (?????????? ?? ???? ?????????? ????? ????????? 10% ? ?????? ?? ??????????? ??????????), ?????? ???? ??? ??????????? ????? ??? ?????? ???????? ? ??????? ????????? ????????? ???????; ?? ??? ????? ??????????? ?????????????? ????????????? ?????, ??? ?? ???????? ????????? ????????? ??????? ????????????.

На практике нагревательный элемент и вентилятор могут работать по нескольку часов подряд (особенно летом, когда окружающая температура +25 °C и более).

Необходимо учитывать, как инерцию охлаждения температуры и ее естественное приближение к комнатной (несмотря на то что термокамера герметична, но все же не имеет двух стенок, как хороший термос), так и то, что при открывании крышки в резервуар поступит неохлажденный воздух, соответствующий окружающим условиям; поэтому общая температура в термокамере летом сразу повысится.

Инерционная зависимость в данном случае присуща всем устройствам аналогичного модельного ряда. В табл. 1 представлены «охлаждающие» характеристики автомобильного холодильника, протестированного мною.

Некоторые модели автохолодильников снабжены встроенным электронным дисплеем (индуцирующим температуру внутри термокамеры) и автоматическим электронным устройством для сохранения (предохранения) аккумулятора.

Однако эти многофункциональные автохолодильники будут стоить намного больше, чем приведенная мною (выше) реальная цена простейшего из их собратьев.

Делаем автомобильный холодильник автономным

Для этого его всего лишь нужно дополнить соответствующим аккумулятором. Потребляемая мощность автохолодильника рассчитывается по формуле (приложенное напряжение х потребляемый ток), 12 В х 0,35 А=4,2 Вт. Исходя из этого расчета, подбирался аккумулятор AGM VRLA CT1207 (см.

фото 5) c номинальным напряжением 12 В и энергоемкостью 7 А/ч. Это многоцелевая аккумуляторная батарея (далее — АКБ), залитая электролитом с возможностью долива дистиллированной воды в аккумуляторные банки, рассчитана на активный срок службы до 5 лет.

Ее вес в состоянии готовности (залитая АКБ) 1,6 кг.

Рекомендованная батарея (или ее аналог по электрическим характеристикам) полностью заряжается от генератора автомобиля (при условии работающего двигателя) за 4–5 часов (зависит от ее новизны и степени разряженности).

Электрическое питание холодильника осуществляется «штатным» способом — с помощью разъема для прикуривателя автомобиля и адаптера для сети 220 В.

Кстати, второй вариант «зарядки» автономного аккумулятора усовершенствованного холодильника для рыбалки предпочтительнее: от любого зарядного устройства в домашних условиях зарядите отдельно АКБ или АКБ, уже подключенную к холодильнику, и затем берите его на рыбалку. Время зарядки от напряжения осветительной сети 220 В (через адаптер постоянного тока) того же аккумулятора в домашних условиях у меня заняло 5 часов.

??????????? ? ?????? ???????????? ????? ???, ??????? ????? ?????? «??????? ???????» ?? ???????? ?????? ????????. ????, ? ??????? ????????? ????????? ????????????? ???????????????? ????? ????????????? ???? ???????? ???????? 2 ?? ?????? (??? ?????????? ?????? ??????????, ??????? ????? ???????? ?? 2 ?) ? ?????????? ???????????? ????????? ????? ??????????? ???? ??????. ??? ?????????????? ???????????? ????? ??????????? ?????????? ? ?? ??????? ?????? ?? ???????? ? ????????????? ?????????????.

Несомненные плюсы доработанного холодильника для рыбалки

С учетом небольшой цены холодильника и несложной его доработки (чтобы оно служило рыбаку в автономном режиме) на сегодняшний день разумной альтернативы такому устройству нет.

Ведь даже после выключения питания холодильной камеры ее содержимое сохранит заморозку (останется холодным) еще в течение длительного времени (согласно моим тестам, если не открывать крышку, то накопленная отрицательная температура до 0 °С может сохраняться 12 часов и более).

Что можно хранить? Наживку, рыбу, раков (в том числе в живом виде — для этого заполнить термокамеру водой в разумных пределах), лекарства, снег, лед и много чего другого. Шум вращения вентилятора холодильника невелик, что также подтверждается специальным тестом.

«Шумовой тест» проведен мной с помощью специального профессионального шумомера DVM401, который при непосредственном приближении датчикамикрофона к работающему вентилятору холодильника показал уровень 71,2 дБ (см. фото 6).

Для сравнения: примерно такой же звук издает вентилятор моего ноутбука, если этот шум зафиксировать тем же прибором в непосредственной близости от источника шума. Таким образом, для рыбалки и туризма это устройство можно считать вполне приемлемым.

Условия для долговременной эксплуатации холодильника для рыбалки

Чтобы холодильник для рыбалки служило долго и качественно, потребуется, по возможности, выполнять несколько простых условий. Подключение к устройству должно производиться с соблюдением полярности (+ и -). Так автохолодильник прослужит рыбаку неограниченное количество лет.

Для того чтобы холод в термокамере еще более сохранялся, рекомендую внутрь положить 2–3 герметичных изотермических аккумулятора холода (плоские фляги размерами 10х20 см, с наполнителем любого производителя), приобрести их можно в тех же магазинах за символическую цену в 150–200 руб.

Рекомендации эксплуатации холодильника для рыбаков

После каждого использования (хранения рыбы или наживки) следует очистить влажной тканью внутренности термокамеры и внешние стенки.

Поскольку устройство накапливает холод относительно инертно, при внешней температуре окружающего воздуха 20 °С, внутри термокамеры температура +3 °С будет достигнута только через 35 минут работы, для поддержания холода внутри камеры следует как можно меньше открывать крышку холодильника во время работы.

Дополнительно можно провести мероприятие для сохранения температуры в термокамере. Для этого крышку автохолодильника придется открыть до шага, иллюстрирующего фото 3.

И проложить по периметру внутренней крышки самоклеящуюся изоляционную уплотнительную ленту, применяемую для шумоизоляции в автосервисах (для уменьшения шумности и вибрации соприкасающихся пластиковых деталей). Такая лента свободно продается в магазинах автотоваров и (или) товаров для дома. Как это правильно сделать, показано на фото 7.

После прокладки лентой по периметру крышку собирают в обратной последовательности, закручивая до упора 6 саморезов. Теперь ваш новый термосберегатель готов к рыбалке и отдыху на природе.

Предостережения

Имеется ограничение, основанное на электрических характеристиках встроенного вентилятора — активная непрерывная работа не более 36 часов. Однако этого времени вполне достаточно для поездки на природу.

Для тех случаев, когда условия жизни на природе и эксплуатация требуют большего времени, достаточно на 2 часа выключить автохолодильник, а затем снова включить еще на 36 часов.

Не желательно держать холодильный ящик вблизи открытого огня, чтобы не нарушить целостность (деформировать) герметичной камеры.

Не стоит также и целиком опускать холодильник в воду, поскольку в нем присутствуют электрические детали и компоненты (вентилятор, охладитель с элементами Пельтье, аккумулятор), чтобы не испортить холодильник и не нанести вред природе.

С другой стороны, практические тесты показали, что доработанный автохолодильник хорошо служит как летом, так и зимой и может сохранить для вас на несколько часов не только рыбу в замороженном состоянии, но даже и лед, и снег (см. фото 8 и 9).

Автомобильный холодильник своими руками : как сделать, Пельтье

Сделать автомобильный холодильник своими руками лучше всего на элементах Пельтье. Устройство такого холодильника значительно проще, чем привычного для нас агрегата с компрессором и фреоном в качестве хладагента.

Несмотря на то что компрессорный холодильник имеет более высокий КПД, чем работающий на основе эффекта Пельтье, последний предпочтительней использовать в автомобилях.

Так как он обладает другими немаловажными преимуществами: меньшими габаритами и бесшумной работой.

Компрессорная климатическая техника все же используется в автомобилях, например, кондиционер. Объясняется это тем, что кондиционер охлаждает большой объем и его не удастся сделать на основе эффекта Пельтье.

К тому же кондиционер должен отводить тепло из салона автомобиля дальше, чем позволяет конструкция элемента Пельтье.

Если вам достался старый домашний кондиционер, не спешите радоваться, так как вряд ли вам удастся сделать из него автомобильный холодильник.

Охлаждение без компрессора

Эффект Пельтье заключается в том, что при протекании электрического тока через контакт двух полупроводников с различными типами проводимости (p-n переход) в зависимости от направления тока происходит либо его охлаждение, либо нагревание. Объясняется это взаимодействием электронов с тепловым колебанием атомов кристаллической решетки. А при прохождении тока через последовательно соединенные переходы тепловая энергия, поглощенная одним p-n переходом, выделяется на другом.

Если расположить элемент Пельтье так, чтобы один p-n переход был внутри контейнера с хорошей теплоизоляцией, а другой снаружи, то получится небольшой холодильник, которому достаточно питания от автомобильного прикуривателя.

Еще один холодильник, работающий без компрессора, – абсорбционный. Сделать холодильник в машину можно и из такого старого агрегата.

Но в этом случае конструкция будет зависеть, от того, что вам досталось, поэтому непременно нужно будет поменять нагреватели и терморегуляторы на 12 вольтовые.

Делаем корпус

Для изготовления корпуса вам понадобятся материалы:

• МДФ толщиной 10 мм.
• Алюминиевый уголок 1,5×1,5 см.
• Вытяжные заклепки 3×15 мм.
• Мебельные шарниры – 2 шт.
• Замок-защелка типа лягушка.
• Вспененная фольгированная теплоизоляция толщиной 10 мм.
• Клеенка на тканевой основе.
• Клей «жидкие гвозди».
• Клей ПВА.
• Герметик.
• Поролоновый уплотнитель для окон.

Один элемент Пельтье не сможет значительно охладить большой объем, поэтому для одного термоэлектрического элемента не делайте корпус больше чем 40×40×30 см.

Для распила оргалита используйте электрический лобзик или дисковую пилу, если же их нет в вашем арсенале, подойдет и обычная ножовка с мелким зубом. Из листов МДФ при помощи уголков и вытяжных заклепок соберите коробку, которая будет корпусом вашего мини-холодильника.

Уголки располагайте изнутри, чтобы заклепки удерживались надежней. Все полости в стыках между деталями конструкции заполните герметиком. После высыхания герметика оклейте внутреннюю поверхность получившегося ящика утеплителем. Используйте для этого «жидкие гвозди».

На верхние торцы стенок наклейте поролоновый уплотнитель. МДФ очень гигроскопичен, поэтому перед оклейкой корпуса его необходимо загрунтовать. Вместо грунтовки разведите водой немного ПВА (в 1 часть клея добавьте 2 части жидкости). Загрунтуйте корпус, дайте ему просохнуть и оклейте его клеенкой. Не оклеивайте дверцу, так как она является радиатором, а оклейка ухудшит ее теплоотдачу.

Монтаж охладителя

Для этого понадобится:

• Элемент Пельтье.
• Электрический вентилятор с рабочим напряжением 12 В и крепление для него.
• 4 винта М 3×15 с гайками.
• Разъем для подключения к гнезду прикуривателя.
• Два медных, многожильных, изолированных провода. Сечение определите исходя из суммарной мощности элемента Пельтье и вентилятора.
• Термопаста.
• Листовой алюминий толщиной 3–4 мм.

Сначала нужно изготовить из алюминия два радиатора, смонтировать между ними охлаждающий элемент и отделить их друг от друга листом теплоизоляции. Эта конструкция будет по совместительству дверкой холодильника.

При наружных размерах корпуса 40×40×30 см верхний радиатор должен быть 40×40 см, так как он будет закрывать бокс, а нижний 38×38 см, потому что он должен входить внутрь.

Отрежьте от листа утеплителя квадрат 38×38 см, в его центре прорежьте отверстие по размеру охлаждающего элемента и приклейте его к меньшему радиатору на «жидкие гвозди». Припаяйте провода питания к выводам элемента (на вывод красного цвета нужно подавать «+», а на черный «землю»).

Накройте его большим радиатором так, чтобы ранее сделанные отверстия совпали, и стяните получившийся сэндвич винтами с гайками до сжатия теплоизоляции и касания радиаторами охладителя. Контролируйте сжатие с помощью штангенциркуля измеряя расстояние между радиаторами. Толщина элемента равна 3,8 мм. После уменьшения зазора до этой величины стягивание пластин радиаторов следует прекратить.

Прикрепите получившуюся дверку к шарнирам, а их к корпусу таким образом, чтобы при ее закрывании меньший радиатор входил внутрь корпуса. Для вывода проводов из корпуса наденьте на них подходящий по диаметру отрезок резиновой трубки.

В верхней пластине рядом с контактами подключения питания охладителя просверлите отверстие размером немного меньше наружного диаметра трубки. Выведите через него провода, оставив трубочку в отверстии, чтобы провод не терся о его края.

Прикрепите вентилятор к дверце так, чтобы он был направлен на нее, и подключите его к той же паре проводов. Осталось прикрепить защелку и какую-нибудь ручку для переноски устройства и генератор холода готов.

Выбор сечения провода

Чтобы узнать ток, который потребляет построенный кондиционер, сложите номинальный ток вентилятора с аналогичным параметром охлаждающего элемента. После этого остается только выбрать из справочника соответствующие этому току сечение провода. Фрагмент справочника достаточный для принятия решения в этом случае мы приводим ниже. При длине подключения до 2 м:

• ток до 1,5 А, сечение провода – 0,3 мм2;
• ток – 2,5 А, сечение – 0,5 мм2;
• ток – 3,5 А, провод – 0,7 квадратов;
• ток – 7,5 А, провод 1,5 квадрата;
• ток – 10 А, провод – 2 мм2.

При длине подключения 3 м:

• Iном до 1,5 А, провод – 0,4 мм2;
• Iном – 2,5 А, провод – 0,8 мм2;
• Iном – 3,5 А, провод – 1,1 квадрата;
• Iном – 7,5 А, сечение – 2,3 мм2;
• Iном – 10 А, сечение – 3,2 квадрата.

Если ваш кондиционер потребляет больший ток, чем тот, на который рассчитан предохранитель прикуривателя, придется подключить его к клеммам аккумулятора через собственную плавкую вставку. Зато вы сэкономите на разъеме для подключения к гнезду прикуривателя.

Сечение одножильного провода S после измерения его диаметра d можно посчитать по формуле – S=π*(d/2)2. Для определения сечения многожильного провода нужно посчитать количество жилок под изоляцией, вычислить сечение одной и умножить на их количество.

Если у вас нет штангенциркуля, диаметр одножильного провода вы можете определить с помощью обычной линейки. Для этого намотайте на отвертку 10 витков провода виток к витку и измерьте линейкой длину получившейся намотки. Поделите результат на 10, и получите диаметр провода.

Требования к питанию

Питание устройства должно быть постоянным током напряжение не более 15 В. Небольшие пульсации не мешают работе.

Значит, в особых условиях самодельный кондиционер не нуждается и его можно просто подключать к бортовой сети автомобиля с 12 вольтовым электрооборудованием.

Для владельцев автомобилей с напряжением бортовой сети 24 В можно порекомендовать соединять два охлаждающих элемента последовательно.

Преимущества и недостатки термоэлектрических охлаждающих устройств

Термоэлектрический охлаждающий кондиционер на основе эффекта Пельтье обладают следующими преимуществами:

1. Высокая удельная мощность охлаждения. При размерах 40×40×3,8 мм один элемент может отводить тепловую энергию мощностью до 57 Вт.
2. Бесшумность работы.
3. Невысокая стоимость. Один элемент стоит не более 3 долларов.
4. Высокая надежность. Время непрерывной работы до выхода из строя достигает 200 тыс. часов.

Недостатки кулеров Пельтье:

• Низкий КПД. Поэтому при большом охлаждаемом объеме тяжело добиться значительной разницы температур противоположных поверхностей.
• Кондиционер потребляет сравнительно большую мощность. Потребляемый одним элементом ток достигает 6 А.
• Часть потребляемой мощности расходуется на нагревание радиатора, отдающего тепло в атмосферу.

Сделанный своими руками холодильник, разумеется, не заметит кондиционер либо климат-контроль, но в любом случае облегчит поездки в жаркую погоду.

Как сделать холодильник на элементе Пельтье

В категории товаров для туризма, активного отдыха и оборудования для дачного домика стабильной популярностью пользуются компактные портативные холодильники.

Большинство предлагаемых промышленностью изделий являются пассивными охладителями – это разного рода контейнеры с теплоизолированными стенками, удлиняющие процесс нагревания упакованной в них пищи. В отличие от них, приборы активного типа генерируют холод внутри камеры, питаясь от внешнего источника электрического тока.

Чтобы сэкономить бюджет на покупке дорогостоящего аксессуара для путешествий, можно сделать автомобильный холодильник на элементах Пельтье своими руками.

Автомобильный холодильник

Подготовительный этап

Чтобы удачно поставить элемент Пельтье себе на службу, необходимо ознакомиться с теоретической частью задачи:

• что такое элемент Пельтье;
• как рассчитать требуемый объем холодильника;
• как обеспечивать устройству требуемое питание и корректный отвод тепла;
• какие существуют схемы подключения данного термоэлектрического модуля.

Элемент Пельтье

В основе работы элемента Пельтье лежит одноименный эффект, при котором, в зависимости от направления и силы тока, протекающего через точку контакта двух полупроводников различного состава, происходит либо выделение, либо поглощение тепла.

Это явление стали использовать в радиоэлектронике для локального охлаждения интегральных матриц, диодов и т. д. Позже компактную, нешумную, недорогую и надежную деталь стали использовать как кустарную замену воздушному охлаждению процессоров ПК.

Чаще всего в качестве рабочего модуля рассматривается элемент Пельтье 12703 для холодильника полезным объемом до 0,5 куб. м.

Одного элемента Пельтье 12703, работающего от 12 V, потребляющего около 3А и 28 Вт; размерами 40х40х10 мм; хватает для создания в закрытом объеме 0,5-0,7 куб. м. разницы температур в 20 градусов с окружающей средой.

Деталь будет корректно функционировать только при работающем теплоотводном устройстве (металлическом радиаторе) и вентиляторе, обеспечивающем отток воздуха от него.

Если запитать элемент 12703 без обеспечения оттока тепла, равно как и его аналоги, охлаждавшие мощные диоды, он может сгореть в течение минуты.

Проверка элемента

Корпус и рабочая камера самодельного агрегата

Чтобы сконструировать автомобильный холодильник своими руками, потребуется теплоизолированный бокс с твердой неметаллической стенкой.

Это может быть серийно выпущенный термобокс для путешествий (пассивно сохраняющий прохладную температуру) или подходящий по размерам пластиковый, фанерный, сделанный из МДФ или подобного теплоизолирующего материала, ящик с плотно закрывающейся крышкой.

1. Для удобства корпус портативной морозилки можно оснастить ручками по бокам.
2. Внутри камера самодельного устройства должна быть изолирована с помощью пенофола, пенополистирола, монтажной пены либо листового пенопласта. Исключение – место установки охлаждающего модуля. В точке крепления нужно сделать отверстие под модуль, выемки для монтажа радиаторов и корректного отвода воздуха.
3. Выбирая, какой лучше поставить радиатор и вентилятор охлаждения, следует обратить внимание на недорогие компьютерные детали: кулер охлаждения центрального процессора и его радиатор.
4. При монтаже радиатора на модуль Пельтье нужно обязательно использовать термопасту.
5. Внешний радиатор с размещенным на нем кулером следует защитить от повреждений или прикосновения, лучше с помощью решетки.

Корпус будущего холодильника

Что понадобится для сборки охлаждающего агрегата

Самодельный автомобильный холодильник с элементом Пельтье потребует таких деталей, как:

• теплоизолированный контейнер;
• охлаждающий модуль;
• 2 радиатора и 2 вентилятора (внутри и снаружи);
• термореле с выносным датчиком (микроконтроллер с термостатом);
• переключатель на два положения (вкл./выкл.) и провод.

Для подключения к автомобильному аккумулятору понадобятся длинные провода и разъемы (крокодилы).

Не рекомендуется организовывать подключение через разъем прикуривателя, поскольку во время работы контакт сильно нагревается и может вывести из строя проводку авто.

Чтобы обеспечить работу морозильного агрегата от сети на даче, следует приобрести компьютерный или другой подходящий блок питания на 12-15 V с проводами и штепселем.

Изготовление охлаждающего устройства

Последовательность монтажа

Перед тем как поставить элемент Пельтье на холодильник, сделанный своими руками, следует проверить работоспособность конструкции, смонтировав ее в готовом виде на плоской дощечке соответствующего размера.

Схема компоновки деталей следующая:

• модуль монтируется в вырезанное точно по его размеру отверстие в основании (крышке или стенке автомобильного холодильника);
• к обеим его плоскостям крепятся предварительно смазанные термопастой радиаторы;
• на каждый радиатор устанавливается вентилятор в режиме отведения воздуха.

Чтобы понять, какой стороной лучше поставить модуль, следует обратиться к практике обозначений «плюса» красным проводом, а «минуса» – черным. При подаче тока с плюсовой клеммы аккумулятора на красный провод модуля, будет нагреваться та его сторона, на которой расположена маркировка. При обратном подключении – противоположная.

Во время эксплуатации самодельного автомобильного холодильника следует принимать во внимание, что продукты, загружаемые в него, должны быть по возможности охлажденными, иначе аппарату придется затратить большое количество энергии и времени на то, чтобы сначала охладить их, а уже затем – поддерживать заданную температуру внутри камеры.

Как сделать самодельный холодильник своими руками: автомобильный, из пенопласта, на элементах пельтье

Предлагаем статью о том, как изготовить холодильник своими руками, разобравшись в принципе его работы.

Способ выработки холода напрямую зависит от габаритов будущего устройства. При больших размерах выбирают схему с фреоном, при маленьких – электрические элементы Пельтье.

Важно! При самостоятельном изготовлении обратите внимание на второй вариант, реализуемый в домашних условиях.

Далее рассмотрим, как самому сделать холодильник для дачи и машины, работающий от USB на 12 вольт. Что можно взять от компьютера или кулера для воды? Как собрать корпус из листового материала? Как делают холодильники на аммиаке и для прицепа?

Принцип работы и преимущества охлаждающего элемента Пельтье

Во время работы преобразователя Пельтье две его части имеют различную температуру. При прохождении электрического тока через охладитель, на верхней половине вырабатывается тепло, а на нижней – холодный поток.

Внимание! Приобрести охлаждающее устройство можно в магазине, реализующем компьютерные комплектующие либо радиотехнические детали.

К преимуществам такого холодильника стоит причислить отсутствие:

• движущихся элементов;
• транспортируемых сред;
• шума.

Инструкция по сборке термоэлектрического холодильника своими руками

Чтобы изготовить холодильник на элементах Пельтье своими руками, ознакомьтесь с пошаговой инструкцией. В ней подробно расписаны этапы и даны полезные рекомендации.

Материалы и инструмент

Для работы потребуется:

• пенополистирол. Подойдут листы толщиной 50 мм;
• элемент Пельтье;
• радиаторы с кулерами. Можно снять со старой компьютерной техники;
• термопаста;
• регулятор с температурным датчиком;
• монтажная пена;
• провода;
• штекеры для подключения к USB авто и/или розетке;
• канцелярский нож;
• измерительный инструмент и карандаш;
• паяльник.

Сборка корпуса

Чтобы обеспечить геометрическую точность корпуса холодильника, изготавливается шаблон. Его размеры должны соотноситься с необходимым объемом будущего устройства. Винный должен иметь высоту, достаточную для размещения бутылок.

Внимание! В качестве шаблона используют чертеж ящика или коробки подходящего размера.

Вычерченные элементы:

• вырезаются по размеру с помощью канцелярского ножа;
• соединяются между собой с помощью монтажной пены. Для этого элементы с нанесенной на их поверхность пеной соединяют и оставляют в неподвижном состоянии до полного высыхания состава. Для усиления теплоизоляционных характеристик стенки делают двойными.

Собранный короб окрашивается в выбранный цвет несколькими слоями.

К внутренней поверхности холодильного устройства приклеивают утеплитель с алюминиевой фольгой, используя жидкие гвозди.

При отсутствии листов экструдированного пенополистирола можно использовать:

• ламинат. Специальные пазы облегчают сборку конструкции. Материал обладает достаточной прочностью;
• пенопласт. Хорошо обрабатывается режущим инструментом. Влагостоек. Холодильник из пенопласта обойдется дешевле аналога из пенополистирола;
• МДФ или ДВП. Потребуется дополнительная обработка из-за низкой стойкости к воздействию влаги;
• пластик. Предпочтительны готовые боксы с крышками. Подойдет ящик для инструментов или кулер для воды.

Монтаж охлаждающего узла

Для обеспечения эффективного протекания физических процессов внутри переносного мини-холодильника, монтаж выполняют в следующей последовательности:

• перпендикулярно боковой стенке короба изнутри монтируется алюминиевый профиль. Он будет использоваться для передачи холода во внутреннее пространство;
• к зафиксированному алюминиевому профилю изнутри крепится радиатор, с помощью которого будет обеспечиваться перераспределение холодного воздуха по внутреннему объему;
• снаружи на профиль монтируется элемент Пельтье. От использования клея-герметика лучше отказаться из-за низкой эффективности. Предпочтительны шурупы.

Чтобы автомобильный холодильник обеспечил необходимый температурный режим, для охлаждения емкости используют три элемента. В качестве источника питания используют блок от компьютера. Если холодильник будет подключаться к автомобильному аккумулятору, потребуется удлинитель с разъемом для прикуривателя. Для регулирования температуры к холодильнику подключается терморегулятор.

Монтаж элемента Пельтье должен выполняться с соблюдением ряда правил. Необходимо:

• соблюдать полярность проводов. Неправильное подключение приведет к тому, что внутренняя часть будет нагреваться, а наружная – охлаждаться;
• своевременно отводить тепло от верхней части путем установки кулера. Без него элемент перегревается. Интенсивность отвода воздушного потока определяет мощность системы;
• качественно закрепить изоляционную прокладку. Ее характеристики определяют эффективность работы охладителя;
• в процессе монтажа между частями элемента и изоляционной пластиной следует нанести термопасту;
• для равномерного распределения холода и быстрого охлаждения внутри контейнера, на внутренней поверхности закрепляется еще один кулер. Он также будет препятствовать появлению конденсата.

Холодильники другого типа

Если вам нужна морозилка, стоит попытаться собрать компрессорный агрегат. Для него характерна быстрая и надежная заморозка. Самостоятельно изготовить такое устройство сложно. Надо обладать определенными знаниями и иметь в наличии компрессор, испаритель и конденсатор. Такой агрегат можно установить в прицеп машины, отправляясь на природу.

Существуют устройства абсорбционного типа. В их состав входят:

• генератор, в который подается насыщенная аммиаком смесь. После подключения к системе электроснабжения она закипает;

• конденсатор, обеспечивающий отвод тепла за пределы холодильника;
• абсорбер, в котором за счет разницы давлений водоаммиачный раствор поглощает пары аммиака. Процесс сопровождается выделением тепла. Для недопущения перегрева его охлаждают водой;
• испаритель, в котором выделяются пары хладагента;
• вентили;
• насос, обеспечивающий подачу пересыщенного аммиачного раствора внутрь генератора.

Все элементы соединяются вместе, формируя замкнутую схему. Собрать холодильник сможет только мастер, имеющий подходящее образование. Ремонт такой камеры невозможен.

Таким образом, самый простой вариант холодильника для автомобиля – устройство на элементах Пельтье. Это оптимальное решение в ситуации, когда туристическая сумка-термос не устраивает. Походный, на 12 вольт, станет подходящим вариантом для дачи, если предусмотреть специальный переходник на 220 В.

: сумка холодильник своими руками

Источники:

https://www.moyo.ua/news/kak_sdelat_samodelnyyi_holodilnik_v_domashnih_usloviyah.html

https://vashtehnik.ru/xolodilniki/kak-sdelat-xolodilnik-svoimi-rukami.html

http://sam-stroitel.com/samodelnyj-xolodilnik-na-elemente-pelte.html

https://automend.ru/articles/kak-sdelat-avtomobilnyj-holodilnik-svoimi-rukami/

https://fishki.net/1662313-holodilnik-svoimi-rukami.html

http://samodelki-n.ru/avtomobilnyj-xolodilnik-svoimi-rukami.html

Холодильник своими руками

Во время борьбы за экологичность и достойное существование внимание обращается на мельчайшие детали.

Устали от постоянного шума кулера в процессоре – помните, устройство требует охлаждения, иначе BIOS просто вырубит системный блок вместе с операционной системой. А в жару хочется покоя и тишины. Решение найдено.

Прежде говорили, что холодильники не исключительно компрессорами живы, созданы альтернативные модели. Подумаем, возможно, удастся собрать холодильник собственными руками.

Предыстория холодильников, или Пособие для изобретателя

Упоминали в обзорах про адсорбционные холодильники, работающие на голубом топливе. Газ, сгорая, заставляет хладагент циркулировать и охлаждать отсеки. Безусловным достоинством конструкции считается бесшумность.

Удаётся услышать легкое шипение от горения топлива, перетекания жидкости по трубкам. Но решение далеко не единственное. Писали, что дорогие автомобильные холодильники работают по иному принципу – на элементах Пельтье.

В 1834 году установлено, что при пропускании постоянного тока через проводники и полупроводники выделяется либо поглощается тепло. Эффект не списывался на закон Джоуля-Ленца: в последнем случае жар выделялся, но охлаждение оставалось недостижимым. Научного объяснения никто не дал, но стало известно, что при пропускании тока в одном направлении тепло поглощается, в другом выделяется!

Заметили, что процессор потребляет 75 Вт. Одновременно напряжение питания оставалось в районе 3 В. Получается, что маленький кристалл потреблял ток… 25 А. Любой аккумулятор при зарядке не способен на такое. Преподаватель высказался, но оказался не совсем прав.

При указанном малом напряжении процессор в действительности потребляет гигантский ток, часть мощности уходит на полезные нужды, неизбежно происходит выделение тепла в окружающую среду.

И ощутимого! Без кулера процессор может дойти до точки кипения, грелся бы дальше, но системы защиты выключат питание раньше. Получается, процессор расходует значительную мощность. Недавно на рынке появились элементы Пельтье, призванные охлаждать разбушевавшийся мозг.

Некий пользователь заметил, что процессор охладился… до минус 10 градусов Цельсия. Впечатляет?

Элементы Пельтье нельзя назвать дешевыми. Как на их основе построить самодельный холодильник: поставить параллельно внутри термоизолированной емкости, где температура примется постепенно падать.

Но мощность морожения холодильников не измеряется в ваттах, вычисляется по количеству (в килограммах) продукции, температуру которой возможно понизить до заданной. Не знаем, что подразумевается под утверждением, что мощность элемента Пельтье составляет 77 Вт.

При цене 300 рублей за штуку стоит попробовать рассчитать стоимость самодельного холодильника, соотнеся указанные параметры. Мы предлагаем иной путь.

1. Понадобится обыкновенный градусник. Лучше простой уличный. Градусник поместим в наш самодельный холодильник.
2. Делаем корпус. В настоящих холодильниках применяется для теплоизоляции пенополиуретан. Купите баллончик в магазине строительных материалов. Сгодится и пенопласт, рекомендуем применить изоляцию отражающего типа Пенофол либо подобную. К примеру, берется ящик, с двух сторон плотно отделывается упомянутым материалом, собственно, уже готов неплохой самодельный холодильник. Для сведения – материал взят из космической отрасли, где использовался для создания скафандров. Солнечные лучи убийственны вне атмосферы, а космический холод заставит вздрогнуть самого Саурона, но космонавту все перечисленное не причиняло особенного вреда под слоем Пенофола. Разумеется, в скафандрах применялось золото, серебро, а не алюминий, возможно, обошлось без полиэтилена. Факт – характеристики материала изумительны.
3. Охладителем вначале станет единственный элемент Пельтье. Вмонтируем его на клей-герметик. Потом покажем методику, позволяющую найти число модулей, необходимых, чтобы самодельный холодильник начал морозить.

Методика расчета самодельного холодильника на элементах Пельтье

Исходим из факта, что теплопотери зависят линейно от разницы температур внутри и снаружи самодельного холодильника. Идём от простого к сложному:

1. Допустим, температура в комнате составляет 20 ºС и на протяжении опыта остаётся неизменной. Начнем исследование. Очевидно, что при отсутствии элементов Пельтье температура внутри холодильника составит 20 ºС. Это первая точка на прямой (потери линейно растут от разности температур снаружи и внутри самодельного холодильника). Установим элемент Пельтье с радиаторами на обоих боках, причем наружный станет обдуваться кулером для усиления эффекта.
2. Через время температура в отсеке объемом 30 литров составила 14 ºС. Утверждаем, что, добавив еще два элемента Пельтье с радиаторами и кулерами, любой получит 2 градуса тепла внутри самодельного холодильника, если в комнате 20 ºС тепла. Схема:

• Начертите на листе бумаги две оси. В точке пересечения по обеим – нуль. Горизонталь – линия температур.
• Отметьте на горизонтали точку 20 ºС. Это исходный момент, когда тратится нуль мощности, а температура внутри самодельного холодильника равна комнатной.
• Теперь чертите из нарисованной точки прямую, пересекающую вертикальную ось на любой, но обязательно положительной высоте. 
• Отметьте на две трети от начала координат точку на оси Х (температур). Это 14 ºС, а по вертикали на линии – мощность одного элемента Пельтье, уравновесившего потери.
• Теперь отметьте точку на треть от начала. Здесь 8 ºС, а элементов Пельтье понадобится уже два. Это видно по графику.

Выводы по конструктиву самодельного холодильника

Остальные выводы читатели сделают самостоятельно: самодельный холодильник даст 2 градуса тепла по шкале Цельсия, если снабдить прибор тремя элементами Пельтье с кулерами. Опыт допустимо обобщать, подбирать оптимальную изоляцию, варьировать условия.

К примеру, кулеры убрать, чтобы не шумели и не тратили энергию. Это упростит конструкцию. Но хотим охладить пыл изобретателей: в настоящих, не самодельных холодильниках, используются два вентилятора, для холодного и горячего контура. Экспериментируйте.

Устройство холодильника вытерпит компьютерный блок питания. Вспомните, сколько потребляет процессор! Элемент Пельтье далеко не главное внутри. Вольтаж уже заранее приспособлен, не придется искать редких деталей.

Покупаете три элемента Пельтье, чтобы самостоятельно сделать холодильник, берете блок питания из старенького ПК, сооружаете коробку с двумя кулерами, получаете готовый продукт.

Причем способный работать от автомобильного аккумулятора.

Принцип действия холодильника настолько очевиден, что понятен детям. При изменении направления тока элементы Пельтье работают на нагрев. Хорошо иметь рядом теплую пищу, когда вокруг нет подогревательного устройства.

В последнем случае закон работает в обратную сторону. Три элемента Пельтье внутри самодельного холодильника обеспечат температуру на 18 ºС выше окружающей среды. Если в машине 25, в коробке покажет 43. Достаточно, чтобы перекусить и не жаловаться.

Получается уже два прибора в одном лице.

Хотим сказать спасибо автору видео на Ютуб за великолепную идею, как сделать холодильник самостоятельно. Пусть задумка не слишком удалась, но лишь потому, что объем велик. Элементы Пельтье процессорные не настолько мощные, чтобы в одиночку одолеть большой объем, до конца не оформленный.

Автомобильный холодильник своими руками на элементах Пельтье

В этой статье модель автомобильного холодильника, который был изготовлен автором канала Alex Shev своими руками, несмотря на навороченность полученного изделия, всего за три дня. Работает устройство на элементах Пельтье. Ниже, в конце публикации еще одна модель, работающая на той же основе.
Были использованы ряд материалов и деталей.

Изобретатели делают покупки в бюджетном китайском интернет-магазине.

Работа над изделием

Нарезаем пенопласт с помощью спирали на 1 киловатт и источника питания на 5 вольт. Спираль была закреплена между ножками стола. Склеивал пенопласт монтажной пеной. Вырезаем пазы в крышке, чтобы она не ерзала.

Предполагалось обклеить лоток пенопластом, но проще было сделать коробку из него, а лоток использовать для усиления прочности автомобильного холодильника. Размеры получились 38 X 30 сантиметров, глубина 28. Вместимость 3 бутылки 1,5 литра в ряд. Можно два таких ряда, или 2 на 2 литра рядышком.

Электроника для самоделок в китайском магазине.

В двух радиаторах просверливаем отверстия под термисторы для контроля температуры. На холодном также для крепления.

Вырезаем отверстие в крышке автомобильного холодильника и топим теплообменник внутрь на 1 -1,5 сантиметра. Далее с помощью термо проводящего клея скрепляем два элемента Пельтье с радиаторами. На одном как раз помещается два элемента пельтье.

Также утепляются зазор между пенопластом и радиатором. В показанном примере использован бестизол.

Посмотрите также крутые модели с бесплатной доставкой в этом китайском магазине. Там же и найдете элементы Пельтье.

Пишем программу для микроконтроллера. Автор этого видео урока использовал вставку отключения элементов Пельтье при температуре горячего радиатора больше 55 градусов. А также при температуре в самом холодильнике меньше 5 градусов. Отключается только сами элементы. Вентилятор и микроконтроллер продолжают работать.

Температура измеряется АЦП преобразователем: на горячем радиаторе, на холодном, в самом холодильнике. Отображается на дисплее.

Питание элементов подается через дополнительное реле только при включенном зажигании (заведенном двигателе), чтобы не посадить аккумулятор.

Дома при проверки температура в автомобильном холодильнике упала до 12 градусов за 1 час и так держалась. Температура горячего радиатора остановилась на 49 градусов.

В машине при охлаждении 4 бутылок Мохито и использовании аккумуляторов холода Пельтье отключались на первом часу при 55 градусов горячего теплообменника. А последующее время отключались при температуре внутри меньше 5 градусов.

Интервал работы: 4 минуты работает, 1,5 минута отключение.

Выводы:

1. Эффективность охладителя нормальная. 2. Стоимость и всего необходимого оборудования сделанного своими руками устройства приближается к половине стоимости заводского автомобильного холодильника, но зато как захотел так и сделал.

Потрачено на работу 3 дня. Для большей эффективности можно попробовать сделать корпус полностью из монтажной пены. Текст программы а также некоторые детали сборки холодильника не показаны, так как программа получится у каждого своя, а детали сборки каждый решает по-своему, кому как нравится.

Еще одна интересная конструкция, сделанная также своими руками на Пельтье.

Про подобную морозилку  тут.

Автохолодильник- термобокс, сделанный своими руками

Приветствую вас, уважаемые читатели! Так как летом я с семьей много путешествую и регулярно выбираюсь на шашлыки, то ребром встал вопрос хранения продуктов. Как в дальних поездках, так и на один день.  Стало ясно, что без холодильника или термосумки не обойтись. Началось ознакомление с рынком. Самое простое – это термосумки.

Термопакеты рассматривать не будем.Мягкие, занимают мало места, легкие, самые дешёвые. Минус для меня-внутри ткань и швы, неудобно стирать. Средняя цена 500-1000 р. Термоконтейнеры. Жесткий пластиковый корпус, удобно мыть. Минусы – занимают место независимо от того, есть продукты внутри или нет. Средняя цена от 2500 р.

И в сумки, и в контейнеры необходимы аккумуляторы холода. Холодильники с элементами Пельтье представляют собой те же самые термоконтейнеры, но с вмонтированной в крышку системой охлаждения. В зависимости от мощности элементов может охлаждать до 20°C от наружной температуры. Питание от электрической сети автомобиля.

Минус – стоят, как два обычных домашних холодильника. *** Посмотрел я на всё это и решил для того, чтобы понять, что мне надо, сделать холодильник своими руками.

Ну, если точнее, термобокс. Для меня главное, чтобы конденсат нигде не капал и продукты в дороге не давились. Взял лист пеноплекса (утеплитель такой оранжевый). Раскроил. Собрал при помощи саморезов и герметика. Никаких там уголков, изолона сверху, оббивки и покраски. Всё «как есть».

Зачем усложнять?  Фото автора канала  Фото автора канала. На стыках стен и на крыше сделаны вырезы, для уменьшения теплопотерь. Провели ходовые испытания под нагрузкой. С учетом того, что крышка сплошная, то есть каждый раз, когда ты её открываешь, в контейнер попадает теплый воздух, бокс показал себя отлично.

Холод держится не менее полутора суток (на одной закладке аккумуляторов холода), с регулярными открываниями. Арбузы, вода, охлажденные продукты, мясо – всё чувствует себя прекрасно. В общем, я пока оставил всё так, как есть, для моих целей отлично подходит. И не жалко, если что. Ничто так не постоянно, как временное.

А вы выбирайте, что больше подходит для вас.
Источник

Холодильник из пенопласта и модулей Пельтье

Речь в сегодняшней статье пойдет, не о превращении упаковочного пенопласта в клей посредством растворения оного в ацетоне. Сегодня поговорим о самоделке чуть более сложной, но очень полезной в хозяйстве, гараже или же дома.

Еще со школьных времен мы знаем об элементе Пельтье, который ,при подаче на него некоторого напряжения, выделяет с одной стороны тепло, а с другой холод.  Тот самый элемент, на 75 Ватт.Итак, делать будем мини холодильник, можно назвать его настольным.

И, для начала, возьмем тонкий упаковочный пенопласт, и при помощи двустороннего скотча соберем из него коробку с дверцей. Размер коробки берем ориентировочно как 5 литровая бутыль от воды.  Коробка из пенопласта.Далее, собираем главную деталь.

Прорезав отверстие в задней стенке коробки, вставляем внутрь холодный радиатор и приклеиваем весь узел к задней стенке.  Задняя стенка холодильника.Соединяем параллельно концы элемента и вентилятора, подаем 12 Вольт. Ставим пару банок пенного в наш холодильник. Через час употребляем напиток температурой 15 градусов. 

Результат усилий.
Источник