Автокондиционер на элементах пельтье своими руками
Добавил пользователь Skiper Обновлено: 19.09.2024
В жару кондиционер ну очень нужен, а вот купить и установить его может далеко не каждый - цены и на сам агрегат и на его установку "кусаются".
Полюбуйтесь сколько просят за банальный увлажнитель с вентилятором. Если честно - я просто в шоке - за 21 000 рублей купить ящик с пропеллером и моторчиком который будет увлажнять мне дом при влажности в 100 %.
Сколько стоят настоящие кондиционеры вы можете узнать сами и без меня, а то что под видом охладителей и увлажнителей продают на каждом углу - Вы можете сделать совсем БЕСПЛАТНО на пару минут. Статью и ролик я уже давно выложил в сеть на своих каналах.
ТАМ ГДЕ УВЛАЖНЯТЬ ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ СМЕШНО нужна альтернатива!
Одной из таких альтернатив может показаться ⚒️ КОНДИЦИОНЕР из Элемента Пельтье .
Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого основан на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.
УРА! Вот она панацея от жары - тихо и бесшумно Элементы пельтье охладят ваш пыл в прямом и переносном смысле. Статей и роликов про это снято великое множество .
Вы, конечно, прекрасно знаете, что с помощью электрического тока возможно производить нагрев предметов, например, паяльник, чайник и т.п. А вы знаете, что с электричеством можно также и охлаждать? И я сейчас говорю не о холодильниках, где компрессором гоняется фреон, а речь идет о так называемом элементе Пельтье .
"КОНДИЦИОНЕР ИЗ ПЕЛЬТЬЕ" КАК СДЕЛАТЬ САМОМУ ! Просто или не очень ?
Делаем КОНДИЦИОНЕР из электрогенератора на элементах Штерна. Миниатюрное устройство для охлаждения воздуха в жару делается легко и даже, по началу, очень холодит.
Все вроде "По ФэнШую" , но что будет если проверить на опыте и испытать, то что уже тиражируется и продается ?
Всего то пара тыщь рубликов и вы "в шоколаде" точнее в холоде.
Не знаю почему , но тут мне на ум приходят заголовки великих ДьюАйВайщиков типа
ГЕНИАЛЬНАЯ ИДЕЯ! Мини КОНДИЦИОНЕР из Электро Генератора на элементах Штерна Легко и Просто
Или близкая по звучанию строка
УЗНАВ ЭТОТ СЕКРЕТ ты НЕ ВЗДУМАЙ ВЫБРОСИТЬ консервную банку!
Вроде все честно - Банка она тут необходима и важна, только я вот отвлекся от Элементов Пельтье, так нахваливаемых авторами "продающих текстов" и статей.
Модуль Пельтье штука конечно хорошая и интересная
Но вот свойства им приписываемые вовсе не так хороши как может показаться на первый взгляд. Устройства на базе Пельтье Модулей и ток не так уж хорошо вырабатывают и локальное охлаждение организуют не ахти как и причина туту вовсе не в бесполезности самого эффекта, а в банальной неграмотности производителей устройств на их базе.
Вы на "продающий заголовок" гляньте ! Цитирую "Cooler Профессиональный эффективный Diy электронный модуль"
Профессиональный DIY ! - вы обратили внимание ? ТО есть эти модули , как и модули Ардуино и им подобные Предназначены для Самодельщиков . точнее для конструирования и тренировки, но никак не для промышленных и высокоэффективных устройств.
А теперь немного физики и электричества (не бойтесь не сложного).
Любой из элементов имеет сопротивление и не очень большое, которое сильно изменяется от температуры. От тепла изменяется и проводимость полупроводников составляющих основу модуля.
Кроме того (многие об этом не знают или умалчивают) при прохождении тока через полупроводник изменяется и его теплопроводность.
Итак что мы имеем: В начале элемент пельтье при подключении к источнику тока охлаждает одну из своих сторон и нагревает другую. Протекающий ток делает элемент Пельтье более теплопроводным и более проводящим.
Увеличение проводимости провоцирует рост тока, что приводит к дополнительному разогреву всего элемента , а не только его одной стороны.
Увеличившаяся теплопроводность не позволяет создать между контактами (сторонами) находящимися на столь близком расстоянии достаточного градиента температур.
Как результат такие охладители без дополнительного охлаждения и отвода тепла просто "греют воду" и не дают никакого результата.
ЭТО НЕ ПРИГОВОР!
Разумное инженерное решение , схема и расчет для конкретного случая , конечно сделают свое дело и локальное охлаждение будет работать, НО в этом случае кроме затрат на (практически бесполезный) агрегат из модуля Пельтье и радиаторов с вентиляторами, придется раскошелиться и на принудительную вентиляцию для отвода тепла от нагревающейся стороны Модуля Пельтье.
Примерно как в этом модуле с водяным охлаждением ( насос и шланги не прилагаются !)
ПАРУ СЛОВ ПРО КПД
Тут даже придираться не к чему - КПД охлаждения с помощью Модулей Пельтье крайне низкий. Любой тепловой насос работающий по принципу Карно легко справляется с задачей охлаждения и сепарации температур.
Мало того, даже вихревые трубки изготовленные кустарным способом превосходят по эффективности далеко не самые дешевые охладители на эффектах Зеебека.
Очень простой мини кондиционер, который отлично отдает охлажденный воздух, очень просто построить в домашних условиях своими руками.
Построен кондиционер по типу вентилятора с теплообменником на элемента Пельтье. Вся установка работает от 12 Вольт и потребляет ток менее 7 А.
Детали
Изготовление мини кондиционера
Из пластика вырезаем круг 110 мм по диаметру трубы.
В центре размечаем окно под элемент пельтье.
С одной стороны смазываем теплопроводящей пастой и прикладываем прямоугольник из алюминиевой полосы.
Прикручиваем саморезами к компьютерному вентилятору с радиатором.
Смазываем вторую сторону элемента Пельтье теплопроводящей пастой и устанавливаем маленький радиатор. Фиксируем саморезами по бокам.
Охладительный элемент готов. Если подать ток, то большой радиатор будет нагреваться, а маленький охлаждаться. Если перепутать полярность, то все будет наоборот.
Берем кусок трубы 110 мм и длиной порядка 200 мм. Сверлим отверстия покругу как на фото.
С одной стороны приклеиваем охлаждающий элемент на супер клей.
У второго кулера обрезаем лапы крепления.
Сбоку трубы монтируем разъем питания и переключатель. Спаиваем все провода.
Устанавливаем второй вентилятор и фиксируем клеем.
Мини кондиционер почти готов, остается сделать подставку. Для этого разрезаем вдоль кусок трубы 140 мм. Разогреваем на газовой горелке и выпрямляем.
Из пластика вырезаем подставку и уголки крепления.
Приклеиваем к кондиционеру.
Подключаем кондиционер к блоку питания 12 В 10 А.
Температура ниже чем в помещении.
Такой вентилятор стоит на столе и отлично дует на лицо прохладным воздухом.
Смотрите видео
Похожие мастер-классы
Особо интересное
Это полноценный и настоящий кондиционер, в отличии от тех, которые в большом количестве приводятся в интернете. Тут нет не бутылок с ледяной водой, ни самого льда. А принцип работы довольно схож с бытовыми моделями. Скажу больше, что раньше, на грузовых автомобилях применялись похожие кондиционеры с низковольтным питанием на элементах Пельтье.
Если вы не знакомы с этим элементом, то крайне рекомендую ознакомиться поближе. Если в двух словах, это термоэлектрический модуль. На вид квадратный, плоски, с двумя выходящими проводами. При подаче напряжения на которые, одна сторона модуля начинает нагреваться, а вторая охлаждаться, причем прямо пропорционально.
На этом принципе и основано устройство охладителя, о котором пойдет речь ниже.
Понадобится
- Элементы Пельтье - 6 штук. Модель TEC1-12705 рассчитана 12 В и 60 Вт, купить можно тут - AliExpress.
- Блок питания от компьютера или любой другой на 12 В и мощностью не менее 400 Вт, купить можно тут - AliExpress.
- Провода 2,5 кв.мм. - пару метров.
Изготовление кондиционера на элементах Пельтье
У нас будет довольно мощная модель, состоящая из 6 элементов размером 40х40 каждый. Под них необходимо подобрать два массивных радиатора, для обжатия элементов с обеих сторон. Я буду использовать один большой и два маленьких.
Это будет разделительный барьер - холодной стороны от горячей.
Чтобы радиаторы не проскакивали в отверстие, нужно приклеить сбоку по две полосы из алюминиевого профиля. Купить его не составит труда в строительном магазине.
Разводим двухкомпонентный клей на основе эпоксидной смолы (холодная сварка). И склеиваем сначала два радиатора меду собой, а потом уже к ним приклеиваем кусочки профиля.
К большому радиатору также приклеиваем профиль. Вот так все выглядит. Стороны профиля по обе стороны должны находится примерно в онной плоскости.
Далее смазываем радиаторы теплопроводящей пастой и устанавливаем подряд элементы. Стороны не путаем, все модули должны смотреть в дну сторону.
Как вы возможно обратили внимание - трехконтактную. И все модули в ней подключены общим к нижней шине. А красными выводами 3 элемента к верхнему контакту, а три других к среднему. Такое деление сделано специально для нашего блока питания компьютера, который имеет две шины по 12 В и никак не обязательно.
Все, почти готово.
Для запуска блока, в нашем случае, необходимо перемычкой закоротить выходы выключателя.
Установка кондиционера
Устанавливается кондиционер в любое окно. Для этого из фигурного алюминиевого профиля делается такая скоба.
Чтобы закрыть щель не до закрытого окна, вырезается полоска из поликарбоната или другого пластика по ширине кондиционера. И вставляется в паз окна.
У меня, как видите, раздвижное окно, вам же придется придумать свою конструкцию крепления.
Главное чтобы одна сторона прибора была на улице, а другая дома. И не было сквозняка через щели.
Результат работы
Кондиционер довольно мощный, все таки применено 6 модулей Пельтье. Вся электрическая мощность составила 360 Вт, что не мало. Хотя сравнивать его с тепловым насосом не приходится из-за очень низкого КПД. Но даже такой модели хватит чтобы охладить небольшую комнату.
Вот результат при первом запуске: начальная температура в помещении 24 градуса Цельсия.
Примерно через час работы температура упала до 20 градусов, что является, на мой взгляд, отличным результатом!
Смотрите видео
Элементы пельтье по 6 ампер каждый. Кулеры и радиаторы. Насос качает воду, перегоняет по кругу, охлаждает радиатор. Он должен был стоять в салоне, где фильтр для воздуха. Казалось бы, должно всё было бы работать. Термоэлементы пельтье не справляются. Есть некоторые охлаждение воды, на 10-15 градусов. Воздух охлаждается не так заметно. А для небольшого помещения внутри дома это неплохо, но в машине не будет чувствоваться эффект прохлады. Блок питания на 30 ампер. Он уже нагрелся. 6 ампер берёт один элемент пельтье. Умножить на 3 будет 18 ампер. Плюс кулера. Так что нагрузка на генератор будет очень большая. Это неэффективно.
Эксперимент проводится дома. Если температура в помещении 28 градусов, воздух выдувается из кондиционера не меньше 15 градусов. Дует прохладный воздух, но всё равно это недостаточно. Если всю конструкцию установить под капот автомобиля, поскольку происходит нагрев, всё равно, мощности для обеспечения комфорта в салоне автомобиля недостаточно.
Автор видео уже просмотрела некоторые ролики и послушал комментарии мастеров, которые уже изготавливали кондиционеры для своих машин. Некоторые из них говорят, что у них ничего не получилось. Другие утверждают, что кондиционер на элементах пельтье нормально работает в машине. Но опыт показывает, что даже 4 элемента пельтье не дают нужный режим. Мало мощности и слишком большой расход. Мастер предполагает, что есть установить 10-12 элементов, используя данную систему, может быть какой-то эффект охлаждения автомобиля. Ну возможно, придется менять конструкцию, меняя генератор или другие части. Это связано с большим расходом электроэнергии на их функционирования. Мастер предполагает, что дешевле и эффективнее будет поставить нормальный машинный кондиционер.
Далее смотрите ролик про устройство, работающее на двух Пельтье.
Еще одна установка для охлаждения, которую автор назвал прототипом кондиционера на 2 элементах пельтье. Видео снято на канале Hurrygun Tank. Технические характеристики, которые необходимо учитывать при изготовлении таких устройств. Один элемент пельтье потребляет 5 ампер. Напряжение питания 12 вольт. Соответственно, два элемента будут забирать 10 ампер. При этом разница температур, которые можно получить в салоне автомобиля составляет 4 градуса цельсия. Так показал опыт автора видеоролика. Можно сделать вывод, что нецелесообразно использоватьтермоэлементы пельтье для создания портативных кондиционеров для авто.
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.
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.
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.
Собираем вместе, вкручиваем вентиляторы на теплообменник, выполняем монтаж микроконтроллера, ЛСД монитора, реле. Пока только навесным методом.
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.
Автохолодильник- термобокс, сделанный своими руками
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. К холодной стороне элемента на термо пасту приклеиваем небольшой алюминиевый радиатор от электроники. На горячую сторону приклеиваем на тот же состав радиатор от процессора с вентилятором. Главный узел устройства.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.
Все что нужно знать об автохолодильниках Рыбаку и Автотуристу
Читайте также: