Автомобильный холодильник своими руками : как сделать, Пельтье

Устройство и принцип работы

Современный модуль представляет собой конструкцию, состоящую из двух изолирующих пластин (обычно керамических) с последовательно включенной между ними термопарой. Упрощенную схему таких элементов можно найти на рисунке ниже.

Устройство модульных элементов Пельтье

заглавие:

• А——контакты, подключенные к источнику питания;
• B — тепловая поверхность детали;
• С — холодный конец;
• Д — медная жила;
• E — полупроводник на основе p-перехода;
• F — полупроводник n-типа.

он сконструирован таким образом, что каждая сторона модуля контактирует с p-n или n-p-переходом (в зависимости от полярности). Контакт р-н нагревается, н-п — остывает (см рис. 3). Следовательно, по сторонам элемента возникает разность температур (DT). Для наблюдателя этот эффект выглядит как передача тепловой энергии между двумя сторонами модуля. Стоит отметить, что смена полярности питания вызовет смену горячих и холодных поверхностей.

Метр. 3. A—горячий конец термопары, B—холодный конец

Технические характеристики

Термоэлектрические модули характеризуются следующими параметрами:

• Холодопроизводительность (Qmax), эта характеристика определяется по максимально допустимому току и разности температур с обеих сторон модуля, в ваттах;
• Максимальный перепад температур (DTmax) с обеих сторон элемента, этот параметр приведен для идеальных условий, единица измерения — градусы;
• Допустимый ток -Imax, необходимый для обеспечения максимального перепада температур;
• Максимальное напряжение Umax, необходимое для того, чтобы ток Imax достиг пиковой разности DTmax;
• Внутреннее сопротивление модуля — сопротивление, выраженное в Омах;
• коэффициент эффективности — COP (англ аббревиатура — коэффициент производительности), собственно КПД оборудования, обозначающий отношение тепловыделения к потребляемой мощности. У дешевых элементов этот параметр находится в пределах 0,3-0,35, у более дорогих моделей ближе к 0,5.

Маркировка

Рассмотрим, как можно расшифровать типовое обозначение модуля на примере рисунка 4.

Рисунок 4. Модуль Пельтье с маркировкой TES1-12706

Теги разделены на три содержательные группы:

1. Обозначение элемента. Первые две буквы всегда одинаковые (TE), указывающие на то, что это термопара. Далее указывается размер, который может иметь буквы «С» (стандартный) и «S» (маленький). Последняя цифра указывает, сколько слоев в элементе (cascade.
2. Количество термопар в модуле, показанном на рисунке, равно 127.
3. Номинальное значение тока в амперах у нас — 6 А.

Так же читаются маркировки других моделей серии TEC1, например: 12703, 12705, 12710 и т.д.

Материалы и инструменты

количество используемого материала зависит от размеров будущего холодильника-термоса. В этом случае будет рассмотрен вариант 40х40х30. Такое устройство не занимает много места в багажнике, но способно вместить достаточное количество еды и напитков.

Для холодильника такого размера вам понадобится:

• Изоляция пенопластом с алюминиевой фольгой толщиной 1 см;
• дВП размерами 1,2 х 1 м;
• металлические уголки;
• заклепка;
• несколько пружинных замков;
• Дверные петли.

Если у вас есть пластиковый контейнер или деревянный ящик с дверцей, который вам не нужен, вы можете использовать его, и процесс изготовления холодильника станет намного проще.

Для работы вам потребуются следующие инструменты:

• отвертка;
• Ножницы;
• наждачная бумага;
• Ножовка для резки элементов из ДВП;
• жидкие гвозди;
• рулетка;
• карандаш.

Виды и особенности устройства автохолодильников

По конструкции автомобильный холодильник бывает двух видов:

• Автоматические холодильники в виде ящиков;
• Питание от розетки или прикуривателя.

Сумки-холодильники и термобоксы

Это самое основное и находится в сумке, где находится морозильник. Температурные диапазоны в таком техническом оборудовании сохраняются в течение определенного периода времени. Обычно сумки-холодильники имеют два слоя плотной ткани, не пропускающей воздух, между которыми помещается утеплитель.

Утепленные боксы представляют собой сумки-холодильники и вместо ткани состоят из двух пластиковых стенок, между которыми проложен утеплитель.

В таком автоматическом холодильнике лучше хранить уже замороженные продукты. На самом деле продукты хранятся 12 часов в морозильной камере и сутки в холодильнике.

Для продления поддержания низких температур между стенками можно также поместить кубики льда из солевого раствора.

К положительным характеристикам сумок-холодильников и холодильников можно отнести:

1. Никаких технических сложностей.
2. прочность и стабильность.
3. доступная стоимость.

Но есть и отрицательные черты:

1. Для поддержания нужного температурного диапазона требуется короткое время.
2. Не способен накапливать низкие или высокие температуры.

Пошаговая инструкция

Когда все необходимое готово, можно приступать к работе:

1. Разметьте детали на ДВП.
2. Вырежьте элементы и прикрепите 5 из них металлическими уголками.
3. Надежно привинтите навесную дверцу к коробке. Если он плохо закрывается, это приведет к потере ценного холода.
4. Зафиксируйте замок с помощью защелкивающегося механизма.
5. Обклейте внутреннюю часть холодильника жидкими гвоздями. Если теплоизоляционная пена хорошего качества, можно использовать только один слой этого материала, но для большей эффективности лучше использовать два слоя.
6. Для удобства переноски конструкции на верхнюю часть коробки можно прикрепить ручку.
7. Для поддержания нужной температуры поместите в нее бутылку с кубиками льда. Очень важно не переполнить их перед отправкой в ​​морозильную камеру. Когда вода замерзает, она расширяется, и бутылка со льдом лопается.

Автомобильный холодильник (на элементах Пельтье) своими руками

Здравствуйте дорогие читатели и самодельщики! Сейчас жаркий сезон и всегда хочется освежающего напитка на отдыхе на природе. В этом помогают термопакеты, позволяющие сохранять продукты в тепле из домашнего холодильника. Тем не менее, большинство из вас самостоятельно выезжает на природу и часто покупает продукты по пути.

В этой статье автор YouTube-канала «ТЕХНАР» расскажет, как он построил небольшой портативный холодильник с питанием от сети 12 В, который можно подключить к прикуривателю в автомобиле.

Этот проект относительно прост в сборке и не требует пайки.

Материал. — Термоэлектрический модуль Пельтье TEC1-12706 — Цифровой термостат 12 В W1209 — Цифровой термостат 12 В W1209WK — Термопаста — Термопаста — Штекер прикуривателя (с предохранителем) — Радиатор для процессора компьютера, вентилятора — Неодимовые магниты — Белая светодиодная лента — Oracal Самоклеящаяся пленка — полистирольная плита толщиной 20 мм — алюминиевая плита, плита — ламинат, плита QSB, ДВП, цветной плексиглас — жидкие гвозди, силиконовый герметик, аэрозольная краска — проволока, припой, термоусадочные трубки, клеммы, разъемы питания, переключатели, резиновые уплотнения — наждачная бумага, шурупы, болты М10.

Инструменты, используемые автором. — Цифровой инфракрасный бесконтактный термометр — Бензопила — Болгарка, отрезной диск — Дисковая шлифовальная машина — Паяльник с регулировкой температуры — Нож для снятия заусенцев — Отвертка, сверла по металлу, метчики — Зажимы, угольник комбинированный, маркер, отвертка, перочинный нож ,карандаш. Производственный процесс. Таким образом, сердцем устройства будут два 12-вольтовых термоэлектрических модуля Пельтье TEC1-12706 с заявленной мощностью охлаждения 50 Вт и потребляемым током от 4 до 6 А. Размеры этих модулей 40X40X3,75 мм.

Для эффективной и продолжительной работы модулей требуется хорошее охлаждение «горячей» стороны. Для этого автор будет использовать старый радиатор с вентилятором для процессора компьютера.

Нарежьте из этого материала вот такие уголки и полоски. После резки их кромки скашиваются специальным ножом и поверхность обрабатывается шлифовальным станком с дисковой шлифовальной насадкой.Теперь просверлите и раззенкуйте отверстия под саморезы с потайными головками по углам. Уголки сидят на силиконе и прикручиваются к корпусу.

Открытый конец ламината закрывается аналогичным образом.

На дверной панели автор вырезал окошко для контроллера, а также сделал вставку из синего оргстекла.

Заданная температура будет поддерживаться цифровым термостатом W1209 на 12 В. Его кнопки управления слишком короткие, чтобы их можно было нажимать без удлинителя или переноса на переднюю панель. Поэтому автор убрал реле и две клеммы. Припаял провода от датчика температуры прямо к плате.

Также реле перенесли ближе к термопарам, потому что они потребляют большой ток, а провода должны быть как можно короче и толстее. Провода питания к плате также припаяны.

читайте также: Внешний и внутренний тюнинг автомобиля Ауди 80 б3

Мастер просверлил в стекле отверстия для кнопок и закрепил контроллер пластиковыми перемычками и горячим клеем. Периметр стекла и дверной коробки уплотнен силиконом.Кстати, чтобы избавить вас от необходимости вырезать окно и паять плату, вы можете использовать врезной вариант термостата W1209WK. Один циферблат показывает текущую температуру, а другой показывает установленную температуру.

Теперь нужно организовать подвес двери. В нижний угол двери приклеивается дюбель и в днище делается соответствующее отверстие. В верхнем углу дверцы было просверлено отверстие, в которое вставлялась пружина зажигалки, и вставлялся цилиндрический стержень.

С помощью этой защелки дверь удерживается на месте.Утеплителем будет пенополистирол толщиной 20 мм. Автор вырезал из него шесть прямоугольных секций.

На внутренней стороне изоляционной дверцы прорезал паз для датчика температуры.

Чтобы поверхность была ровной, датчики приклеиваются к алюминиевой пластине специальным теплопроводным клеем.

Все внутренние поверхности покрыты белой пленкой Oracal (обрезки можно приобрести в любом рекламном агентстве). При желании вы можете использовать ленту из алюминиевой фольги, которая немного улучшит изоляцию.

Затем установите обшивку из алюминиевых уголков и обрежьте лишнюю пленку.

В качестве охлаждающего радиатора будет использоваться прямоугольная алюминиевая пластина, к которой авторы прикрепляют два параллелепипеда из алюминиевой пластины толщиной 16 мм. Эти опоры нужны для того, чтобы элементы Пельтье оказались за пенопластовой изоляцией.

Просверлите отверстие в кронштейне для крепления к радиатору и нарежьте в нем резьбу М3. Перед установкой предварительно нанесите термопасту на место соединения кронштейна и радиатора.

Читайте также: Термореле с выносным датчиком температуры: параметры

Примерно через час температура на контроллере составила 15,7°C (хотя датчик находится дальше от радиатора и изоляция в этом месте не очень толстая).

Холодильники другого типа

Если вам нужна морозильная камера, стоит попробовать собрать компрессорную установку. Характеризуется быстрой и надежной заморозкой. Такое устройство сложно сделать самому. Вам нужно иметь некоторые знания, есть компрессоры, испарители и конденсаторы. Такое устройство можно закрепить на прицепе автомобиля и выезжать на природу.

С абсорбционным устройством. Они включают:

• Генератор, куда подается насыщенная аммиаком смесь. После включения системы питания закипятить;

• конденсатор для отвода тепла снаружи холодильника;
• Абсорбер, в котором водный раствор аммиака поглощает пары аммиака за счет перепада давления. Этот процесс сопровождается выделением тепла. Во избежание перегрева охлаждайте водой;
• Испарители, выпускающие пары хладагента;
• клапан;
• Насос, который подает перенасыщенный раствор аммиака внутрь генератора.

Все компоненты соединены вместе, образуя замкнутую цепь. Холодильники должны собираться только должным образом образованными мастерами. Эта камера не подлежит ремонту.

Поэтому простейший автомобильный холодильник представляет собой устройство на элементах Пельтье. Это лучшее решение, если дорожная сумка-холодильник не для вас. Кемпинг, 12 вольт, будет подходящим вариантом, если вы предоставите специальный адаптер на 220 вольт.

Охлаждение без компрессора

эффект Пельтье заключается в том, что при протекании тока через контакт двух полупроводников разного типа проводимости (p-n переход) он становится холоднее или теплее в зависимости от направления протекания тока. Это можно объяснить взаимодействием электронов с тепловыми колебаниями атомов решетки. Когда ток проходит через последовательный переход, тепловая энергия, поглощаемая одним p-n-переходом, передается другому p-n-переходу.

если разместить элементы Пельтье так, чтобы один p-n переход находился внутри хорошо изолированного контейнера, а другой — снаружи, то получится небольшой холодильник, работающий от автомобильного прикуривателя. Другой тип холодильника, который не работает с компрессором, — это абсорбционный холодильник. Из такого старого устройства можно сделать холодильник в машину. Но в этом случае конструкция будет зависеть от того, что вы приобретете, поэтому обязательно нужно будет заменить ТЭН и термостат на 12-вольтовые.

Делаем корпус

Для изготовления корпуса часов потребуются следующие материалы:

• МДФ толщиной 10 мм.
• Алюминиевый уголок 1,5х1,5 см.
• Вытяжные заклепки 3×15 мм.
• Петли мебельные — 2 шт.
• Защелка Лягушка.
• Утеплитель пенопласт толщиной 10 мм.
• Клеенка на тканевой основе.
• Клей «Жидкий гвоздь».
• клей поливиниловый спирт.
• Герметики.
• Пенопластовые уплотнители для окон.

Элемент Пельтье не может значительно охладить большой объем, поэтому для термоэлемента корпус не должен быть больше 40×40×30 см.

Для резки картона используйте электролобзик или циркулярную пилу, но если их нет в вашем арсенале, можно использовать и обычную ножовку с мелкими зубьями. Из МДФ с помощью уголков и заклепок соберите коробку, которая будет служить корпусом вашего мини-холодильника. С внутренней стороны положите уголки, чтобы надежнее держались заклепки. Заполните все полости в стыках между элементами конструкции герметиком. После высыхания герметика внутреннюю поверхность получившегося короба оклеивают утеплителем. Для этого используйте «Жидкие гвозди».

Прикрепите пенопластовый уплотнитель к верхнему концу стены. МДФ очень гигроскопичен, поэтому перед креплением к корпусу обязательно прогрунтуйте. Вместо грунтовки разбавьте водой немного ПВА (2 части жидкости на 1 часть клея). Загрунтуйте коробку, дайте ей высохнуть и накройте брезентом. Не наклеивайте на дверь, потому что это теплоотвод, паста повлияет на его теплопередачу.

Монтаж охладителя

Для этого вам понадобится:

• Элементы Пельтье.
• Электровентиляторы с рабочим напряжением 12 В и их опоры.
• 4 винта M 3×15 с гайками.
• Разъем для подключения к гнезду прикуривателя.
• Два медных многожильных изолированных провода. Определить сечение по суммарной мощности элемента Пельтье и вентилятора.
• Термопаста.
• Алюминиевый лист толщиной 3–4 мм.

для начала потребуется изготовить два радиатора из алюминия, установить между ними охлаждающий элемент и отделить их друг от друга теплозащитным экраном. Эта конструкция будет выполнять функцию дверцы холодильника. Внешние размеры корпуса 40х40х30 см, верхний радиатор должен быть 40х40 см, так как он будет накрывать бокс, а нижний радиатор должен быть 38х38 см, так как он должен поместиться внутри. Вырежьте из листа утеплителя квадрат 38х38 см, в центре квадрата прорежьте отверстие по размеру радиатора и приклейте его к меньшему радиатору «жидкими гвоздями». Припаяйте провода питания к клеммам элемента (нужно подключить «+» к красному выводу и «землю» к черному выводу»).

Положите большой радиатор, а сверху положите маленький радиатор изоляцией вверх, чтобы их центры совпадали. Просверлите отверстия Ø 3 мм в обоих радиаторах на расстоянии 1 см от каждого угла среза изоляции. Смажьте охлаждающий элемент с обеих сторон термопастой и поместите на небольшой участок радиатора без изоляции охлаждающей стороной к металлу. Накройте его большим теплоотводом так, чтобы проделанные ранее отверстия совпали, затем стяните получившийся бутерброд с помощью винтов и гаек, пока изоляция не сожмется и теплоотвод не коснется кулера. Компрессию контролируют штангенциркулем, измеряя расстояние между радиаторами. Толщина элемента 3,8 мм. После уменьшения зазора до этого значения следует прекратить затягивание пластины радиатора.

Прикрепите получившиеся двери к петлям, затем прикрепите их к оболочке так, чтобы при ее закрытии меньший радиатор входил внутрь оболочки. Чтобы вывести провод из корпуса, наденьте на него резиновую трубку подходящего диаметра.
Просверлите отверстие в верхней пластине возле штыря подключения питания кулера, немного меньше, чем внешний диаметр трубки. Протяните через него проволоку, оставив трубку в отверстии, чтобы проволока не терлась о ее края. Прикрепите вентилятор к двери, лицом к ней, и подключите его к той же паре проводов. Еще нужно приделать защелку и какую-то ручку для переноски устройства, и генератор холода готов к работе.

Выбор сечения провода

чтобы узнать ток, потребляемый встроенным кондиционером, добавьте номинальный ток вентилятора с теми же параметрами охлаждающего элемента. После этого просто выберите в каталоге отрезок линии, соответствующий этому току. Ниже приведены выдержки из справочников, которых достаточно для принятия решения в данном случае. При длине соединения 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 кв;
• Ток — 7,5 А, провод 1,5 кв;
• Ток — 10 А, провод — 2 мм2.

длина соединения 3 м:

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

Если ваш кондиционер потребляет больше тока, чем рассчитан предохранитель прикуривателя, он должен быть подключен к клеммам аккумулятора через собственный предохранитель. Но вы сохраните разъем для гнезда прикуривателя.

сечение одножильного провода S после измерения диаметра d можно рассчитать по формуле -S=π*(d/2) 2 . Чтобы определить сечение многожильного провода, нужно посчитать количество жил под изоляцией, вычислить сечение одной и умножить на их количество.

Если у вас нет штангенциркуля, вы можете использовать обычную линейку для определения диаметра сплошной проволоки. Для этого намотайте на отвертку 10 витков провода и линейкой измерьте длину намотки. Разделите результат на 10, чтобы получить диаметр проволоки.

Требования к питанию

Источник питания устройства должен быть постоянного напряжения не выше 15 В. Небольшая пульсация не помешает работе. Это означает, что самодельный кондиционер не требует особых условий, кроме подключения к бортовой сети автомобиля с 12-вольтовым электрооборудованием. Для владельцев транспортных средств с напряжением автомобильной сети 24 В рекомендуется последовательное подключение двух охлаждающих элементов.

Самодельный холодильник – собираем корпус

Основной корпус холодильника будущего можно собрать из самых разных материалов, но лучше всего использовать один конструкционный материал – экструдированный пенополистирол. Этот материал имеет множество преимуществ и стоит недорого. Пенополистирол активно используется для утепления различных конструкций и зданий, обладает отличными теплоизоляционными свойствами и устойчивостью к внешним воздействиям.

Корпус автомобильного холодильника из экструдированного пенополистирола

Термоэлектрические автохолодильники

По мнению Автолюбителя, лучшим автомобильным холодильником считается термоэлектрический прибор. Это зрелище использует эффект Пельтье. Это действие заключается в понижении или повышении температуры проводящего слоя, расположенного между полупроводниками с разными свойствами. Электрический ток действует на полупроводник. Эффект Пельтье используется в автомобильной технике, где одна из поверхностей оснащена вентилятором. Автомобильный холодильник имеет вид контейнера, оборудованного возможностью зарядки от прикуривателя.

Преимуществами этого устройства являются:

1. Необходимая температура поддерживается в течение относительно длительного времени. Поддерживает температуру даже в выключенном состоянии. Для этого можно использовать замороженные брикеты из растворенной в воде соли.
2. Не реагировать на тряску и наклоны во время движения.
3. Без воздействия на окружающую среду..

К негативным последствиям таких холодильников можно отнести:

• Продуктивность у них невысокая, поэтому хранить продукт лучше всего в замороженном виде.
• Небольшой объем контейнера — 50 литров.

Покраска холодильника: нюансы, возможности, мастер-класс

Раскрасить свой холодильник не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Используйте для этого металлическую краску. Главное, подобрать цвет, который идеально сочетается с интерьером и визуализировать обстановку. В зависимости от особенностей обстановки, размера и формы кухни можно выбирать из множества вариантов: от ярких акцентов и контрастов до пастельных тонов под покраску.

Освежить атмосферу поможет яркий холодильник, цвет которого выбран для контраста. Высокие модели, окрашенные в холодные тона, зрительно приподнимут потолок. Низкий холодильник зрительно увеличит комнату, особенно при использовании пастельных тонов и теплых тонов.

Покраска шаг за шагом

Краску удобнее всего использовать в баллончике, а в идеале – стойкую акриловую эмаль или краску-металлик. Как только вы решите использовать кисть, вы должны очень тщательно ее выбирать, иначе краска будет неравномерной, особенно если у вас нет навыков.

Последовательность действий:

1. С помощью шкурки выровняйте шероховатости и положение сколов, удалите ржавчину. Слегка отшлифуйте всю поверхность, чтобы убрать блеск.
2. Протираем холодильник, удаляя упавшие частички краски.
3. Обезжирьте поверхность спиртовым раствором.
4. Мы используем пленку для герметизации кладовой и наносим малярную бумагу на те участки, которые нельзя красить.
5. Чтобы избежать случайного загрязнения, накрываем близлежащие предметы и накрываем пол.
6. Встряхните банку, чтобы краска равномерно распределилась.

Маленькие хитрости:

• Независимо от используемого метода окрашивания следует наносить тонкий слой краски. Дождавшись высыхания первого слоя, можно нанести второй или даже третий слой.
• Грунтовка поможет снизить расход краски, повысить ее стойкость и облегчить процесс нанесения.
• Если после покраски на холодильник нанести глянцевый лак, прочность и влагостойкость краски будут выше.