Как сделать самодельный холодильник в домашних условиях

В холодильных установках холод вырабатывается только двумя способами – фреоном и электрическими элементами Пельтье (термоэлектрического преобразователя). Первый вариант подходит для больших агрегатов, таких как двухкамерные холодильники или двухдверные приборы Side-by-Side. Второй — для самодельных небольших ларей. Несмотря на сравнительную простоту устройства и распространенность, холодильники остаются дорогостоящим прибором. Именно поэтому тема самостоятельной сборки небольших морозильных камер с использованием элементов Пельтье актуальна и важна.

Автомобильный холодильник своими руками на элементах пельтье

08.10.2014 Электронная техника

В данной статье модель автомобильного холодильника, что был изготовлен автором канала Alex Shev собственными руками, не обращая внимания на навороченность взятого изделия, всего за три дня. Трудится устройство на элементах Пельтье. Ниже, в конце публикации еще одна модель, трудящаяся на той же базе.
Были использованы последовательность деталей и материалов.

Работа над изделием

Нарезаем пенопласт посредством спирали на 1 киловатт и источника питания на 5 вольт. Спираль была закреплена между ножками стола. Склеивал пенопласт монтажной пеной.

Вырезаем пазы в крышке, дабы она не ерзала.

Предполагалось обклеить лоток пенопластом, но несложнее было сделать коробку из него, а лоток применять для усиления прочности автомобильного холодильника. Размеры оказались 38 X 30 сантиметров, глубина 28. Вместимость 3 бутылки 1,5 литра в ряд.

Возможно два таких последовательности, либо 2 на 2 литра рядышком.

В двух радиаторах просверливаем отверстия под термисторы для контроля температуры. На холодном кроме этого для крепления. Вырезаем отверстие в крышке автомобильного холодильника и топим теплообменник вовнутрь на 1 -1,5 сантиметра. Потом посредством термо проводящего клея скрепляем два элемента Пельтье с радиаторами. На одном именно помещается два элемента пельтье.

Кроме этого утепляются зазор между радиатором и пенопластом. В продемонстрированном примере использован бестизол.

Собираем совместно, вкручиваем вентиляторы на теплообменник, делаем монтаж микроконтроллера, ЛСД монитора, реле. Пока только навесным способом.

Посмотрите кроме этого крутые модели с бесплатной доставкой в этом китайском магазине. Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7 процентов с приобретений возвращается вам. В том месте же и отыщете элементы Пельтье.

Пишем программу для микроконтроллера. Создатель этого видео урока применял вставку отключения элементов Пельтье при температуре тёплого радиатора больше 55 градусов. И при температуре в самом холодильнике меньше 5 градусов.

Отключается лишь сами элементы. микроконтроллер и Вентилятор работают .

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

Питание элементов подается через дополнительное реле лишь при подключенном зажигании (заведенном двигателе), дабы не посадить аккумулятор.

Дома при проверки температура в автомобильном холодильнике упала до 12 градусов за 1 час и без того держалась. Температура тёплого радиатора остановилась на 49 градусов. В машине при охлаждении 4 бутылок Мохито и применении аккумуляторная батарей холода Пельтье отключались на первом часу при 55 градусов тёплого теплообменника.

А последующее время отключались при температуре в меньше 5 градусов. Промежуток работы: 4 60 секунд трудится, 1,5 60 секунд отключение.

1. Эффективность охладителя обычная. 2. Цена и всего нужного оборудования сделанного собственными руками устройства приближается к половине цены заводского автомобильного холодильника, но как захотел так и сделал.

Израсходовано на работу 3 дня. Для большей эффективности возможно попытаться сделать корпус всецело из монтажной пены. Текст программы и кое-какие подробности сборки холодильника не продемонстрированы, поскольку программа окажется у каждого собственная, а подробности сборки любой решает по-своему, кому как нравится.

Еще одна занимательная конструкция, сделанная кроме этого собственными руками на Пельтье.

Про подобную морозилку тут.

Случайные записи:

Антенна для вай фай адаптера за 5 минут
Электронные ручные весы безмен из китая от 20 грам до 40 кг

Автохолодильник своими руками

Преимущества и недостатки термоэлектрических охлаждающих устройств

Термоэлектрический охлаждающий кондиционер на основе эффекта Пельтье обладают следующими преимуществами:

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

Читать еще: Точечная сварка своими руками

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.

Все что нужно знать об автохолодильниках Рыбаку и Автотуристу

В летнее жаркое время когда на улице нещадно печет солнышко каждому рыбаку конечно же хочется попить прохладного напитка будь то пиво или минеральная вода. А с утра очень здорово скушать бутерброд с маслицем в довесок к крепкому ароматному кофе. Ранее я уже писал о термоконтейнерах и их способах улучшения, но контейнер поможет сохранить “холод” лишь на пару дней, а как быть если вы планируете 3-х и более дней пробыть на жаре? Или планируете целое автопутешествие – тут на выручке вам придет автохолодильник. Автохолодильник отличается от термоконтейнера тем, что он не только дает термоизоляцию, но и охлаждает продукты почти как домашний холодильник. Но все же тут несколько иной принцип. И заморозить он не может, а дает перепад температуры от окружающей температуры воздуха если так можно выразиться. И значение это колеблется в пределах разности температуры на 18-25 градуса С. Говоря простым языком – если на улице +30 то в автохолодильнике будет примерно +5-8 градусов С. Этого достаточно чтобы сохранить большинство продуктов на жаре. Принцип работы автохолодильника основан на элементе Пельтье (кому интересно для самообразования вот ссылка можете почитать – Элемент Пельтье). Говоря простым для понимания языком – это полупроводник который при подаче на него электрического тока с одной стороны нагревается, а с другой в равной степени охлаждается. На фото видно алюминиевые радиаторы для теплообмена, а над ними кулеры (вентиляторы). Под радиатором находится сам элемент и когда по нему протекает электрический ток он отдает тепло наружу, а холод внутрь контейнера. Изнутри как правило металлический контейнер для лучшей передачи охлаждения. На бокой стороне органы управления кнопки и табло с указанием температуры внутри автохолодильника. А теперь бонус! Этот удивительный элемент Пельтье если поменять полярность начинает работать наоборот. То есть наш автохолодильник еще умеет нагревать как печка. Зимой в нем можно возить и подогревать пищу вплоть до 60 градусов С. Важной особенностью хорошего автохолодильника является комбинированное питание – возможность подключения 12 и 220 вольт, а так же наличие защиты аккумулятора. Хорошие модели при падении напряжения не высасывают ваш аккумулятор в ноль, а отключаются сами. Бывают они разного типа можно подобрать в машину по месту широкий квадратный либо длинный узкий: По сути купив в магазине радиодеталей элемент Пельтье (стоит он совсем недорого рублей 180 если память мне изменяет на алиэкспресс продают), купив радиатор и кулер(компьютерный минивентилятор) + термопаста для передачи тепла от элемента к радиатору – можно собрать автохолодильник из любого термоконтейнера. Или даже склеить из пеноплекса. Для маломальский соображающего человека, знающего с какой стороны браться за паяльник, я думаю это не представляет никакого труда. Надеюсь моя статья оказалась полезной. Если есть вопросы задавайте в комментариях, буду рад поделиться своим опытом. Удачи в жизни и на рыбалке!
Источник

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!

Известен случай, когда студент отчитывался перед преподавателем на предмет цифровых технологий, компьютеры еще не обрели сегодняшней силы. Процессоры Пентиум II только-только появились на рынке РФ, хотя в США, безусловно, уже встречались и четвертые. Дело сводилось к питанию мозга ЭВМ, к желанию постоянно снизить вольтаж.

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?

Читать еще: Мужской подарок из канистры своими руками

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.

Помните, в обзорах приводили методику для определения потребной мощности нагрева помещения, а теперь ее используем в обратной последовательности. Шаги эксперимента:

Понадобится обыкновенный градусник. Лучше простой уличный. Градусник поместим в наш самодельный холодильник.
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.
Охладителем вначале станет единственный элемент Пельтье. Вмонтируем его на клей-герметик. Потом покажем методику, позволяющую найти число модулей, необходимых, чтобы самодельный холодильник начал морозить.

Элемент Пельтье для кондиционеров своими руками

Если речь идёт об элементе Пельтье для кондиционеров, то он может быть изготовлен только из проводника «ПР12». Дело в том, что этот тип проводников отлично выдерживает аномальные температуры и способен выдавать до 23В напряжения. Сопротивление при этом должно колебаться в пределах 3 Ом. Максимальные перепады температур будут достигать 10 градусов и КПД – 65 процентов. Проводники нужно укладывать в один ряд.

Стоит отметить, что элемент Пельтье может служить в качестве охладителя для видеокарты персонального компьютера. Для изготовления охладителя нужно взять 14 проводников, желательно из меди. Чтобы подключить элемент Пельтье к видеокарте ПК нужно задействовать немодульный проводник. Само устройство монтируется рядом с встроенным кулером на видеокарте. Для закрепления можно использовать маленькие металлические уголки, а для фиксации обычные гаечки.

Если при работе замечаются какие-то интенсивные шумы и прочие неестественные звуки, стоит проверить работоспособность проводки и осмотреть каждый проводник.

Самый простой и надежный способ – тактильный. Необходимо подключить модуль к соответствующему источнику напряжения и дотронуться до его разных сторон. У работоспособного элемента одна из них будет теплее, другая – холоднее.

Если подходящего источника под рукой нет, потребуется мультиметр и зажигалка. Процесс проверки довольно прост:

подключаем щупы к выводам модуля;
подносим зажженную зажигалку к одной из сторон;
наблюдаем за показаниями прибора.

В рабочем модуле при нагреве одной из сторон генерируется электрический ток, что отобразится на табло прибора.

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.

Для удобства корпус портативной морозилки можно оснастить ручками по бокам.
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.
Выбирая, какой лучше поставить радиатор и вентилятор охлаждения, следует обратить внимание на недорогие компьютерные детали: кулер охлаждения центрального процессора и его радиатор.
При монтаже радиатора на модуль Пельтье нужно обязательно использовать термопасту.
Внешний радиатор с размещенным на нем кулером следует защитить от повреждений или прикосновения, лучше с помощью решетки.

Читать еще: Теннисный стол своими руками чертежи и схемы

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

Как сделать расчет холодильника, работающего на элементах Пельтье

Для того чтобы самодельный холодильник полностью выполнял возложенные на него функции, следует произвести правильные расчеты.

Учтите, что теплопотеря холодильника зависит от разницы температуры внутри и снаружи прибора. Например, температура помещения, где стоит ларь, равняется 25 градусам. Соответственно если на холодильнике не будет установлен охладительный элемент, внутри его будут те же 25 градусов. Если добавить один элемент Пельтье с радиаторами по сторонам и усилить его кулером, то через некоторое время температура в герметичном отсеке в 30 литров понизится до 19 градусов. Как это выглядит на бумаге:

начертите на листке две оси. В точке их пересечения поставьте число 0. При этом горизонтальная линия — это температура, а вертикальная — мощность одного элемента Пельтье, который уравновешивает потерю тепла.
для наглядности на горизонтальной линии поставьте точку, которая обозначит температуру без элемента равную 25 градусам;
из этой точки начните вести прямую линию в сторону вертикальной оси;
на участке 2/3 поставьте точку, которая обозначит температурный показатель 19 градусов;
если отметить еще 1/3 отрезка, то температура уменьшится до 13 градусов и для этого показателя понадобится уже два элемента. Каждая последующая деталь понижает температуру на 6 градусов.

Для охлаждения воздуха в небольшом домашнем холодильнике понадобится три элемента Пельтье. Для обеспечения прибора энергией подойдет блок питания из обычного компьютера. Помимо этого он может работать от автомобильного аккумулятора (понадобится удлинитель с разъемом под прикуриватель).

Чтобы ваш холодильник генерировал холод, важно при установке элемента Пельтье придерживаться ряда правил и рекомендаций.

Соблюдайте полярность проводов. Если этого не сделать и поменять полярность, то при работе элемента нагреваться и охлаждаться будут противоположные части детали.
Обеспечьте верхней части элемента, которая нагревается, постоянное воздушное охлаждение. Для этой цели подойдет как специально купленный кулер, так и вентилятор из системного блока компьютера. От силы потока воздуха во многом зависит и мощность работы элемента Пельтье.
Важной деталью в бесперебойной эффективной работе охладителя является изоляционная прокладка. Она отводит тепло верхней стороны элемента, чтобы нижний охлаждающий радиатор бесперебойно выполнял возложенную на него задачу.
Крепить рабочий элемент между верхним и нижним радиатором рекомендуется по типу «бутерброда». Вначале идет верхний радиатор. Далее при помощи шприца наносится небольшой слой теплопроводной пасты. На это вещество приклеивается керамическая поверхность элемента Пельтье. На нижнюю часть детали снова наносится теплопроводной крем, на который крепится нижний охлаждающий радиатор. Для соединения всех комплектующих их следует крепко прижать и дать конструкции просохнуть пять часов.

Дополнительно к нижнему радиатору можно присоединить еще один кулер. Он позволит устройству лучше распространять по площади ларя холод. Также холодильник быстрей наберет необходимую температуру. Кулер исключает возникновение на стенках устройства конденсата, благодаря чему помещенные в него продукты всегда будут сухими.

Процесс набора необходимой для охлаждения продуктов температуры зависит от того, насколько тепло в том месте, где находится холодильник. Чем теплее снаружи, тем охлаждение происходит дольше. Важный аспект — теплоизолирующие качества самого холодильника и его объем. Хороший самодельный холодильник должен быть герметичным и оснащен плотно прилегающей крышкой.

Подводя итоги можно сделать вывод, что для самостоятельного создания небольшого холодильника, который будет морозить и сохранять холод, понадобится три элемента Пельтье и два кулера на охладительный и нагревательный радиатор. Корпусом станет заранее покрытый утеплителем бокс или собственноручно собранная конструкция из пенополистирола, пенопласта или любого другого материала. При наличии всех перечисленных предметов, минимальных навыков работы с техникой, времени и желания повторить опыт самостоятельной сборки холодильника сможет каждый.

голоса

Рейтинг статьи

Как сделать самодельный холодильник в домашних условиях