Hur man gör ett Peltier-element (element) med egna händer? Vad är ett Peltier-element, dess struktur, funktionsprincip och praktiska tillämpning Gör-det-själv-frys gjord av ett Peltier-element

Ett fantastiskt hantverk för sommaren är att göra ett miniatyrkylskåp med lågspänningskraft. En mängd olika matningsspänningar (220 V, 12 V, 5 V) gör det möjligt att använda ett sådant kylskåp nästan var som helst: i bilen, kontoret, hemmet, etc. Detta är en bra sak att kyla drinkar på en varm sommardag.

Kommer att behöva

Tillverkning av ett miniatyrkylskåp med hjälp av ett Peltier-element

Kroppen gjordes godtyckliga storlekar med hänsyn till placeringen av kylenheten, strömförsörjningen och dryckesrummet. Den kommer att bestå av två sektioner: en för den tekniska delen, den andra för kylprodukter.
Vi gör kroppen. Vi markerar en bit hardboard med en penna och linjal.

Vi skär ut alla element med en bågfil.

Alla kroppsdelar är klara.

Från mittdelen som delar upp kylskåpet i två delar skär vi ut ett fönster för en radiator med en Peltier-modul.

Vi applicerar kylenheten på sidan av höljet.

Och vi borrar många hål på båda sidor. Det vill säga att luftflödet kommer in från ena sidan genom hålen i sidan. Passera genom kylaren, ta upp värme och gå ut genom hålen på andra sidan.

Vi målar sprayfärg från en sprayburk alla delar av kylskåpskroppen.

Låt oss börja montera.

Limma den avskiljande delen av kylblocket med varmt lim.

Vi limmar alla delar av kroppen på båda sidor.

Kylaggregatet vilar på en träbit som är limmad på basen.

Du behöver två sektioner för belysning LED-remsa vid 12 V. En färg är vit, den andra är färgad.

Skruva på den lilla fläkten.

Vi delar upp den tekniska delen av kylskåpet i två delar. Strömkällan kommer att finnas på toppen. Skiljeväggen placeras på fyrkantiga bitar av träribbor limmade på sidorna.

Montering av bakvägg.

Vi kommer att göra dörren av en bit akrylglas. Markera med linjal och penna.

Du kan köpa miniatyrslingor eller göra din egen. Limma fast dem med snabblim.

Vi täcker sidorna av akrylglaset med svart självhäftande tejp.

Limma fast handtaget på dörren.

Vi ordnar belysning. Löd kontakterna till minigränsbrytaren.

Löd ledningarna till bitarna av LED-remsan. Vi limmar själva bitarna på en minihylla gjord av samma akryl.

Vi ansluter bakgrundsbelysning, fläktar, Peltier-element.

Montera strömbrytaren på sidan.

Vi isolerar alla öppna vändningar.

Stäng facket med kylaggregatet. Detta måste göras för att förhindra att varm luft stiger upp och värmer upp strömkällan.

Borra ett hål för 220 V-strömkabeln.

För att förhindra att kylskåpsdörren öppnas kommer vi att installera små neodymmagneter från en trasig sidir på sidan.

Vi stänger topplocket, men innan dess skär vi in strömbrytaren och löder ledningarna. Nu kan kylen stängas av med knappen på toppen.

Stäng locket och fäst med lim.

För korrekt värmeisolering täcker vi insidan av kylskåpet med tunn skumplast. Vi placerar de utskurna skumpanelerna på varmt lim.

Och slutligen är resultatet av arbetet sådant att på trettio minuter sjönk temperaturen inuti kammaren från 42 till 16 grader Celsius. Dryckerna kyldes till en temperatur på 20 grader Celsius. Och allt detta på 30 minuter!

Naturligtvis är effektiviteten hos ett sådant kylskåp mycket lägre än för en kompressor, men det har också sina fördelar, varav en är lågspänningsmatning, som inte bara kan vara 12 V utan även 5 V! Naturligtvis är det fullt möjligt att driva den från en dators USB-port, även om uteffekten blir lägre än när den drivs av en spänning på 12 V.
Den totala strömförbrukningen när den drivs från ett 220 V-nätverk är cirka 100 W.More detaljerade instruktioner för montering i videon nedan.

Kylutrustning har blivit så väl etablerad i våra liv att det till och med är svårt att föreställa sig hur vi skulle klara oss utan den. Men klassiska köldmediedesigner är inte lämpliga för mobil användning, till exempel som en resande kylväska.

För detta ändamål används installationer där driftprincipen bygger på Peltiereffekten. Låt oss kort prata om detta fenomen.

Vad det är?

Denna term hänvisar till ett termoelektriskt fenomen som upptäcktes 1834 av den franske naturforskaren Jean-Charles Peltier. Kärnan i effekten är frigöring eller absorption av värme i det område där olika ledare genom vilka elektrisk ström passerar är i kontakt.

I enlighet med den klassiska teorin finns det följande förklaring till fenomenet: elektrisk ström överför elektroner mellan metaller, vilket kan accelerera eller bromsa deras rörelse, beroende på kontaktpotentialskillnaden i ledare gjorda av olika material. Följaktligen, med en ökning av kinetisk energi, omvandlas den till termisk energi.

På den andra ledaren observeras en omvänd process, som kräver påfyllning av energi, i enlighet med fysikens grundläggande lag. Detta uppstår på grund av termisk vibration, vilket orsakar kylning av metallen från vilken den andra ledaren är gjord.

Modern teknik gör det möjligt att producera halvledarelement-moduler med maximal termoelektrisk effekt. Det är vettigt att kort prata om deras design.

Design och funktionsprincip

Moderna moduler är en struktur som består av två isolerande plattor (vanligtvis keramiska), med seriekopplade termoelement placerade mellan dem. Ett förenklat diagram över ett sådant element finns i figuren nedan.

Beteckningar:

A – kontakter för anslutning till en strömkälla;
B - elementets heta yta;
C – kall sida;
D – kopparledare;
E – halvledare baserad på p-övergång;
F – n-typ halvledare.

Designen är gjord på ett sådant sätt att varje sida av modulen är i kontakt antingen p-n eller n-p övergångar(beroende på polaritet). Kontakter p-n värma upp, n-p – kyla ner (se bild 3). Följaktligen uppstår en temperaturskillnad (DT) på sidorna av elementet. För en observatör kommer denna effekt att se ut som en överföring av termisk energi mellan modulens sidor. Det är anmärkningsvärt att en förändring av strömpolariteten leder till en förändring av varma och kalla ytor.

Ris. 3. A – varm sida av termoelementet, B – kall sida

Specifikationer

Karakteristiken för termoelektriska moduler beskrivs av följande parametrar:

kylkapacitet (Q max), denna egenskap bestäms baserat på den maximalt tillåtna strömmen och temperaturskillnaden mellan modulens sidor, mätt i watt;
maximal temperaturskillnad mellan elementets sidor (DT max), parametern ges för ideala förhållanden, måttenheten är grader;
tillåten ström som krävs för att säkerställa maximal temperaturskillnad – I max;
den maximala spänningen Umax som krävs för att strömmen Imax ska nå toppskillnaden DTmax;
modulens inre resistans – Resistans, indikerad i ohm;
effektivitetskoefficient - COP (förkortning från engelska - prestandakoefficient), i huvudsak är detta enhetens effektivitet, som visar förhållandet mellan kyla och strömförbrukning. För billiga element är denna parameter i intervallet 0,3-0,35, för mer dyra modeller närmar sig 0,5.

Märkning

Låt oss titta på hur typiska modulmarkeringar dechiffreras med exemplet i figur 4.

Figur 4. Peltier-modul märkt TEC1-12706

Markeringen är indelad i tre meningsfulla grupper:

Elementbeteckning. De två första bokstäverna är alltid oförändrade (TE), vilket indikerar att detta är ett termoelement. Nästa anger storleken, det kan finnas bokstäverna "C" (standard) och "S" (liten). Den sista siffran anger hur många lager (kaskader) det finns i elementet.
Antalet termoelement i modulen som visas på bilden är 127.
Magnitud märkström i Amperes har vi 6 A.

Märkningarna för andra modeller i TEC1-serien läses på samma sätt, till exempel: 12703, 12705, 12710, etc.

Ansökan

Trots den ganska låga verkningsgraden, termo elektriska element har hittat bred tillämpning inom mätning, beräkning och hushållsprodukter. Moduler är ett viktigt funktionselement för följande enheter:

mobila kylenheter;
små generatorer för att generera elektricitet;
kylsystem i persondatorer;
kylare för kylning och uppvärmning av vatten;
avfuktare etc.

Låt oss ge detaljerade exempel på användningen av termoelektriska moduler.

Kylskåp med Peltier-element

Termoelektrisk kylaggregat avsevärt sämre prestanda än kompressor- och absorptionsanaloger. Men de har betydande fördelar, vilket gör det tillrådligt att använda dem när vissa villkor. Dessa fördelar inkluderar:

enkel design;
vibrationsmotstånd;
frånvaro av rörliga element (förutom att fläkten blåser kylaren);
låg ljudnivå;
små dimensioner;
förmåga att arbeta i vilken position som helst;
lång livslängd;
låg energiförbrukning.

Dessa egenskaper är idealiska för mobila installationer.

Peltierelement som elgenerator

Termoelektriska moduler kan fungera som elgeneratorer om en av deras sidor utsätts för tvångsuppvärmning. Ju större temperaturskillnaden mellan sidorna är, desto högre ström genereras av källan. Tyvärr är den maximala temperaturen för den termiska generatorn begränsad, den kan inte vara högre än smältpunkten för lodet som används i modulen. Brott mot detta villkor kommer att leda till fel på elementet.

För massproduktion av termiska generatorer används speciella moduler med eldfast lod, de kan värmas upp till en temperatur på 300°C. I vanliga element, till exempel TEC1 12715, är gränsen 150 grader.

Eftersom effektiviteten hos sådana anordningar är låg, används de endast i fall där det inte är möjligt att använda en mer effektiv källa elektrisk energi. Emellertid efterfrågas 5-10 W termiska generatorer bland turister, geologer och invånare i avlägsna områden. Stor och kraftfull stationära installationer, som drivs av högtemperaturbränsle, används för att driva gasdistributionsenheter, utrustning för meteorologiska stationer, etc.

För att kyla processorn

Relativt nyligen började dessa moduler användas i CPU-kylningssystem för persondatorer. Med tanke på låg effektivitet termoelement är fördelen med sådana strukturer ganska tveksam. Till exempel för att kyla en 100-170W värmekälla (passar de flesta moderna modeller CPU), måste du spendera 400-680 W, vilket kräver installation av en kraftfull strömförsörjning.

Den andra fallgropen är att en obelastad processor kommer att frigöra mindre värmeenergi, och modulen kan kyla den under daggpunkten. Som ett resultat kommer kondens att börja bildas, vilket garanterat skadar elektroniken.

De som bestämmer sig för att skapa ett sådant system på egen hand kommer att behöva utföra en serie beräkningar för att välja modulens effekt för en specifik processormodell.

Baserat på ovanstående är det inte kostnadseffektivt att använda dessa moduler som ett CPU-kylsystem; dessutom kan de orsaka att datorutrustningen misslyckas.

Situationen är helt annorlunda med hybridenheter, där termiska moduler används i samband med vatten- eller luftkylning.

Hybridsystem kylning har bevisat sin effektivitet, men den höga kostnaden begränsar kretsen av deras beundrare.

Luftkonditionering baserad på Peltier-element

Teoretiskt sett skulle en sådan anordning vara mycket enklare i design. klassiska system klimatkontroll, men allt handlar om låg prestanda. Det är en sak att kyla en liten volym kylkammare, den andra är rummet eller interiören i bilen. Luftkonditioneringsapparater som använder termoelektriska moduler kommer att förbruka mer elektricitet (3-4 gånger) än utrustning som körs på köldmedium.

När det gäller att använda det som ett bilklimatsystem, kommer kraften hos en standardgenerator inte att räcka för att driva en sådan enhet. Att ersätta den med effektivare utrustning kommer att leda till betydande bränsleförbrukning, vilket inte är kostnadseffektivt.

I tematiska forum uppstår diskussioner om detta ämne med jämna mellanrum och olika hemgjorda mönster, men en fullfjädrad fungerande prototyp har ännu inte skapats (inte räknar luftkonditioneringen till hamstern). Det är mycket möjligt att situationen kommer att förändras när moduler med mer acceptabel effektivitet blir allmänt tillgängliga.

För kylvatten

Det termoelektriska elementet används ofta som kylvätska för vattenkylare. Designen inkluderar: en kylmodul, en termostatstyrd regulator och en värmare. Denna implementering är mycket enklare och billigare än en kompressorkrets; dessutom är den mer pålitlig och lättare att använda. Men det finns också vissa nackdelar:

vatten kyls inte under 10-12°C;
kylning tar längre tid än sin kompressor motsvarighet, därför är en sådan kylare inte lämplig för ett kontor med stor mängd arbetare;
enheten är känslig för yttre temperatur, i ett varmt rum kommer vattnet inte att svalna till den lägsta temperaturen;
Installation i dammiga rum rekommenderas inte, eftersom fläkten kan bli igensatt och kylmodulen kan gå sönder.

Bordsvattenkylare med Peltier-element

Lufttork baserad på Peltier-element

Till skillnad från en luftkonditionering är implementeringen av en avfuktare som använder termoelektriska element fullt möjlig. Designen är ganska enkel och billig. Kylmodulen sänker kylarens temperatur under daggpunkten, som ett resultat av att fukt som finns i luften som passerar genom enheten lägger sig på den. Det sedimenterade vattnet släpps ut i en speciell lagringstank.

Trots den låga effektiviteten är i detta fall enhetens effektivitet ganska tillfredsställande.

Hur ansluter man?

Det kommer inte att finnas några problem med att ansluta modulen; en konstant spänning måste appliceras på utgångsledningarna; dess värde anges i elementets datablad. Den röda ledningen måste anslutas till den positiva, den svarta ledningen till den negativa. Uppmärksamhet! Omvänd polaritet vänder positionerna för de kylda och uppvärmda ytorna.

Hur kontrollerar man Peltier-elementets funktionalitet?

Den enklaste och pålitligt sätt– taktil. Det är nödvändigt att ansluta modulen till lämplig spänningskälla och röra vid den olika sidor. För ett fungerande element kommer en av dem att vara varmare, den andra kallare.

Om du inte har en lämplig källa till hands behöver du en multimeter och en tändare. Verifieringsprocessen är ganska enkel:

anslut sonderna till modulterminalerna;
för den tända tändaren till en av sidorna;
Vi observerar enhetens avläsningar.

I arbetsmodulen, när en av sidorna värms upp, genereras en elektrisk ström, som kommer att visas på enhetens display.

Hur man gör ett Peltier-element med egna händer?

Det är nästan omöjligt att göra en hemgjord modul hemma, särskilt eftersom det inte är någon mening med att göra det, med tanke på deras relativt låga kostnad (cirka $4-$10). Men du kan montera en enhet som kommer att vara användbar på en vandring, till exempel en termoelektrisk generator.

För att stabilisera spänningen är det nödvändigt att montera en enkel omvandlare på L6920 IC-kretsen.

En spänning i intervallet 0,8-5,5 V matas till ingången på en sådan omvandlare; vid utgången kommer den att producera stabila 5 V, vilket är tillräckligt för att ladda de flesta Mobil enheter. Om ett konventionellt Peltier-element används är det nödvändigt att begränsa driftstemperaturområdet för den uppvärmda sidan till 150 °C. För att slippa besväret med spårning är det bättre att använda en kastrull med kokande vatten som värmekälla. I detta fall är elementet garanterat att inte värmas över 100 °C.

Termoelektrisk Peltier kylare.

Funktionsprincipen lånades från nätet: Funktionen av Peltier-element är baserad på kontakten mellan två ledande material med på olika nivåer elektronenergi i ledningsbandet. När ström flyter genom kontakten mellan sådana material måste elektronen förvärva energi för att kunna flytta till ett högre energiledningsband hos en annan halvledare. När denna energi absorberas kyls kontaktpunkten mellan halvledarna. När ström flyter i motsatt riktning värms kontaktpunkten mellan halvledarna upp, förutom den vanliga termiska effekten.

När metaller kommer i kontakt är Peltier-effekten så liten att den är omärkbar mot bakgrund av ohmsk uppvärmning och värmeledningsförmåga. Därför används i praktiska tillämpningar kontakt mellan två halvledare.

Utseendet av ett Peltier-element. När ström passerar överförs värme från den ena sidan till den andra Ett Peltier-element består av ett eller flera par små halvledarparallellepipeder - en n-typ och en p-typ i ett par (vanligtvis vismuttellurid, Bi2Te3 och kiselgermanid ), som är kopplade i par med metallbyglarna. Metallbyglarna fungerar samtidigt som termiska kontakter och är isolerade med en icke-ledande film eller keramisk platta. Par av parallellepiped är sammankopplade på ett sådant sätt att en seriekoppling av många par av halvledare bildas med olika typer ledningsförmåga, så att det överst finns en sekvens av anslutningar (n->p), och längst ner den motsatta (p->n). Elektrisk ström flyter sekventiellt genom alla parallellepipeder. Beroende på strömriktningen kyls de övre kontakterna och de nedre värms upp - eller vice versa. Således överför elektrisk ström värme från ena sidan av Peltier-elementet till den motsatta och skapar en temperaturskillnad.

Om du kyler värmesidan på Peltier-elementet, till exempel med hjälp av en radiator och en fläkt, så blir temperaturen på den kalla sidan ännu lägre. I enstegselement, beroende på elementtyp och strömvärde, kan temperaturskillnaden uppgå till cirka 70 K/

Beskrivning
Peltier-elementet är en termoelektrisk omvandlare, som, när spänning appliceras, kan skapa en temperaturskillnad över plattorna, det vill säga pumpa värme eller kyla. Det presenterade Peltier-elementet används för att kyla datorkort (med förbehåll för effektiv värmeavledning), för att kyla eller värma vatten. Peltier-element används också i bärbara kylskåp och bilkylskåp.

Peltier-element som arbetar på 12 volt.

För att värma upp behöver du bara ändra polariteten.
Mått på Peltierplattan: 40 x 40 x 4 millimeter.
Drifttemperaturområde: från -30 till +70?..
Driftspänning: 9-15 Volt.
Strömförbrukning: 0,5-6 A.
Maximal strömförbrukning: 60 W.
En rolig liten sak, vi ansluter 12v + - det kyler, vi byter polaritet, det värmer. Det används i många bilkylskåp, det här är i alla fall vad jag har. Du kan ansluta en kompakt krets till handskfacket så att chokladen inte smälter på sommaren! För användning och effektiv tillämpning du behöver använda en kylradiator - som ett test använde jag en kylare från en datorprocessor, eventuellt med en kylare. Ju bättre kylning, desto starkare och effektivare är Peltier-effekten. Vid anslutning till ett 12v bilbatteri var strömförbrukningen 5 ampere. Med ett ord, grundämnet är frossande. Eftersom jag inte har satt ihop hela kretsen än, utan bara utfört övningsprov utan instrumenterade temperaturmätningar. Så i kylläget uppträdde lätt frost inom 10 minuter. I uppvärmningsläge började vattnet i metallkoppen koka. Effektiviteten hos denna kylare är naturligtvis låg, men priset på enheten och möjligheten att experimentera gör köpet motiverat. Resten finns på bilden

Gör-det-själv bilkylskåp med Pelte-element

Medan jag byggde hus på landet Jag kunde inte låta bli att tänka på andra sätt att använda den extruderat polystyrenskum. Idag är detta en av de mest effektiva isoleringsmaterial med ett stort antal fördelar och mycket överkomligt pris. Det första jag insåg var att för matinköpsresor till stormarknaden är det mycket användbart att ha en termosbehållare där du säkert kan transportera fryst mat.

För att göra en sådan låda tog det 160 rubel och en halvtimmes ledig tid. Men jag bestämde mig för att gå längre och modifiera designen för att kunna använda den som ett fristående kylskåp.

Låt oss börja göra!

Så, låt oss börja med en termosbehållare. Vi behöver ett ark polystyrenskum med måtten 1200x600 mm, tjocklek 50 mm, en papperskniv och ett måttband. Kostnaden för ett sådant ark i vilken järnaffär som helst är 160 rubel. Vi skär arket enligt mallen, tar polyuretanskummet och limmar ihop en sådan behållare.

Här är ett diagram över skärning av arket. Plåten har sidor 20 mm tjocka, de måste skäras av på alla sidor utom botten. Skivorna limmas ihop med polyuretanskum. Tekniken är enkel. Applicera lite skum på limytan, vänta 1 minut, tryck arken hårt mot varandra och kontrollera sedan manuellt i 5 minuter så att de inte rör sig på grund av skummets expansion. Det viktigaste är att inte lämna det utan uppsikt. Endast en liten bit polystyrenskum, märkt grå på diagrammet.

Var uppmärksam på lockets design, en av stora lakan från diagrammet ovan skär jag den i 3 delar på plats när jag limmade den för att säkerställa en tät passform. Efter detta kan utsidan av lådan målas. Färgen korroderar lätt polystyrenskummet, så det är bättre att måla i två steg. Den resulterande behållaren väger 820 gram och har en otrolig värmeförlustprestanda. Du kan lägga flera kilo fryst mat i en sådan låda och transportera den i flera timmar utan problem. Det viktigaste är att inte blanda fryst och kyld mat. Du kan komplettera designen med en kallackumulator.

Eller så kan du ändra designen för att få fullt kylskåp. För dessa ändamål kommer vi att använda ett Peltier-element - en termoelektrisk omvandlare, vars driftsprincip är baserad på förekomsten av en temperaturskillnad under flödet av elektrisk ström. Dessa är de element som används i seriebilskylskåp, såväl som ventilerade bilsäten.

Kostnaden för ett Pelte-element med en maximal effekt på 60 W på aliexpress är 130-150 rubel. Modell TEC1-12706. Under drift värms ena sidan av elementet upp, den andra kyls. För att förhindra att elementet brinner är det nödvändigt att intensivt avlägsna värme från den varma sidan. För att göra detta behöver vi en processorkylare med en radiator från en datorbutik, som kostar 250 rubel. För att förbättra luftcirkulationen inuti kylfacket och förhindra att kylaren fryser, bestämde jag mig för att installera fläktar på båda sidor. Vi kommer också att behöva en termostat med en extern temperatursensor och ett relä, som kostar 170 rubel, vilket gör att vi kan styra inställd temperatur inuti behållaren. Tja, en förlängningskabel med en kontakt för en bilcigarettändare för 100 rubel.

Så, låt oss börja montera.

Vi installerar Peltier-elementet med termisk pasta (ingår med kylaren) mellan två radiatorer i aluminium. Det är värt att notera här att installationens temperaturgradient kan ökas genom att montera 2 eller 3 Peltier-element installerade i serie. Alltså så att det ena Peltier-elementet kyler det andra. I denna version är det möjligt att få i containern negativ temperatur upp till -18 grader Celsius. Vi lägger en bit skumvärmeisolering längs omkretsen mellan elementet.

Vi ansluter radiatorerna till varandra med vanliga monteringsplattor till moderkortet, ansluter dem med hjälp av plastklämmor. Detta gör också att de kalla och varma sidorna kan isoleras termiskt från varandra. Testkörning av installation. Ju mer intensivt vi kyler den varma sidan, desto lägre blir temperaturen på den kalla sidan. Här är fläktarna inriktade på att tillföra luft till radiatorerna, vilket är mindre effektivt än om de vänds på för att blåsa ut dem. I den improviserade lådan lyckades vi uppnå en temperatur på -3 grader, vid en temperatur miljö+26. Bilden visar tydligt modellen av kylarna; deras fördel är det stora området av kylarens stödområde. Och som värmeisoleringsdyna använde jag en bit värmeisolering för runda rör.

Låt oss nu integrera den termoelektriska omvandlaren i det nya behållarlocket. För bekvämligheten med att placera hela strukturen kommer vi att öka tjockleken på locket till 100 mm (2 ark polystyrenskum). Detta foto visar tydligt omkretspackningen mellan de två radiatorerna.

Konstnärlig skärning av polystyrenskum och bearbetning sandpapper. Låt oss måla igen. Efter målning blir det yttre skalet av polystyrenskum starkare.

Vi täcker sömmarna med tätningsmedel, vänder båda fläktarna för att blåsa ut. Bland de potentiella förbättringarna kan det vara värt att minska fläkthastigheten på den kalla sidan (för närvarande arbetar båda fläktarna med maximal hastighet).

Vi installerar termostatkortet bredvid höljet och fixar strömkabeln på detta enkla sätt. Först pressar vi plattan med självgängande skruvar och fixar den sedan med tätningsmedel.

Container monterad. Vikten på behållaren utan lock är 800 gram, locket med den sammansatta termoelektriska omvandlaren väger detsamma. De totala kostnaderna är 1000 rubel och ett par timmars tid. Tester med kylda produkter i bagageutrymmet på en bil visade på systemets förmåga att hålla temperaturen i botten (!) av behållaren inom +5 grader Celsius, vid en omgivningstemperatur på +29 grader (ja, det är mycket varmare i bagageutrymme, även med luftkonditioneringen igång) och strömförbrukning - 3 Ampere. Jag tycker att detta är ett utmärkt resultat.

Jag planerar att göra nästa behållare av 3 Peltier-element installerade i serie för att få en fullfjädrad frys.

Vi erbjuder en artikel om hur man gör ett kylskåp med egna händer, efter att ha förstått principen om dess funktion.

Metoden för att generera kyla beror direkt på dimensionerna på den framtida enheten. På stora storlekar välj en krets med freon, för små - Peltier elektriska element.

Viktig! På egenproduktion Var uppmärksam på det andra alternativet, implementerat hemma.

Därefter ska vi titta på hur du själv gör ett kylskåp för din trädgård och bil, som drivs av 12 volt USB. Vad kan du ta från din dator eller vattenkylare? Hur man monterar en kropp från arkmaterial? Hur tillverkas ammoniak- och trailerkylskåp?

Funktionsprincip och fördelar med Peltier-kylelementet

Under drift av Peltier-omvandlaren har dess två delar olika temperaturer. När elektrisk ström passerar genom kylaren genereras värme i den övre halvan och ett kallt flöde genereras i den nedre halvan.

Uppmärksamhet! Du kan köpa en kylenhet i en butik som säljer datorkomponenter eller radiodelar.

Fördelarna med ett sådant kylskåp inkluderar frånvaron av:

rörliga element;
transporterade media;
ljud.

Instruktioner för montering av ett termoelektriskt kylskåp med dina egna händer

För att göra ett kylskåp med Peltier-element med dina egna händer, kolla in steg för steg instruktioner. Den beskriver stegen i detalj och ger användbara rekommendationer.

Material och verktyg

För att arbeta behöver du:

expanderad polystyren. Lämpliga ark med en tjocklek på 50 mm;
Peltier element;
radiatorer med kylare. Kan tas bort från gammal datorutrustning;
kylpasta;
regulator med temperatursensor;
polyuretanskum;
trådar;
pluggar för anslutning till en USB-bil och/eller uttag;
pappersvaror kniv;
mätverktyg och penna;
lödkolv

Bostadsmontering

För att säkerställa den geometriska noggrannheten hos kylskåpskroppen görs en mall. Dess dimensioner måste motsvara den erforderliga volymen på den framtida enheten. Vinstället ska vara tillräckligt högt för att rymma flaskorna.

Uppmärksamhet! Som mall, använd en ritning av en låda eller låda av lämplig storlek.

Ritade element:

skär till storlek med hjälp av en verktygskniv;
är anslutna till varandra med hjälp av polyuretanskum. För att göra detta ansluts element med skum applicerat på deras yta och lämnas i ett stationärt tillstånd tills kompositionen torkar helt. För att förbättra värmeisoleringsegenskaperna görs väggarna dubbla.

Den sammansatta lådan målas i vald färg i flera lager.

Till den inre ytan kylanordning limma isoleringen med aluminiumfolie med hjälp av flytande naglar.

I avsaknad av ark av extruderat polystyrenskum kan du använda:

laminera. Speciella spår underlättar monteringen av strukturen. Materialet har tillräcklig styrka;
Frigolit. Väl bearbetad skärverktyg. Fuktmotståndig. Ett kylskåp tillverkat av polystyrenskum kommer att kosta mindre än dess motsvarighet gjord av polystyrenskum;
MDF eller fiberskiva. Ytterligare bearbetning kommer att krävas på grund av låg motståndskraft mot fukt;
plast. Färdiga lådor med lock är att föredra. En verktygslåda eller vattenkylare duger.

Installation av kylaggregatet

För att säkerställa ett effektivt flöde av fysiska processer inuti ett portabelt minikylskåp, utförs installationen i följande sekvens:

En aluminiumprofil monteras vinkelrätt mot lådans sidovägg från insidan. Den kommer att användas för att överföra kyla till det inre utrymmet;
till det fasta aluminiumprofil en radiator är fäst från insidan, med hjälp av vilken omfördelningen av kall luft över hela den inre volymen kommer att säkerställas;
ett Peltier-element är monterat på utsidan av profilen. Det är bättre att undvika att använda lim tätningsmedel på grund av deras låga effektivitet. Skruvar är att föredra.

För att bilens kylskåp ska ge det nödvändiga temperaturregim tre element används för att kyla behållaren. Ett datorblock används som strömkälla. Om kylskåpet ska anslutas till ett bilbatteri behöver du en förlängningssladd med en cigarettändaruttag. För att reglera temperaturen ansluts en termostat till kylen.

Installationen av Peltier-elementet måste utföras i enlighet med ett antal regler. Nödvändig:

Observera ledningarnas polaritet. En felaktig anslutning gör att insidan värms upp och utsidan svalnar;
ta bort värmen från toppen i tid genom att installera en kylare. Utan det överhettas elementet. Avlägsnande intensitet luftflöde bestämmer kraften i systemet;
säkra den isolerande packningen. Dess egenskaper bestämmer kylarens effektivitet;
under installationen bör termisk pasta appliceras mellan elementets delar och isoleringsplattan;
För att fördela kylan jämnt och snabbt svalna inuti behållaren fästs ytterligare en kylare på den inre ytan. Det kommer också att förhindra att kondens uppstår.

Andra typer av kylskåp

Behöver du en frys bör du prova att montera en kompressorenhet. Den kännetecknas av snabb och pålitlig frysning. Det är svårt att göra en sådan enhet själv. Du måste ha viss kunskap och ha kompressor, förångare och kondensor tillgänglig. En sådan enhet kan installeras i en bilsläp när man går utomhus.

Det finns anordningar av absorptionstyp. De inkluderar:

en generator i vilken en blandning mättad med ammoniak tillförs. Efter anslutning till strömförsörjningssystemet kokar det;

en kondensor som tar bort värme utanför kylskåpet;
en absorbator i vilken ammoniak-vattenlösningen på grund av tryckskillnaden absorberar ammoniakånga. Processen åtföljs av frigöring av värme. För att förhindra överhettning kyls den med vatten;
en förångare i vilken köldmedieånga släpps ut;

Således är den enklaste versionen av ett kylskåp för en bil en enhet baserad på Peltier-element. Detta optimal lösning i en situation där en resetermospåse inte passar dig. Camping, 12 volt, blir det lämpligt alternativ för ett sommarboende, om du tillhandahåller en speciell adapter för 220 V.