Елемент Пельтьє: характеристики, принцип роботи та застосування. Автомобільний холодильник на елементі пельтьє Як зробити холодильник з елементами пельтьє

Можна вважати розкішшю. Адже це досить корисна річ. Сюди можна покласти морозиво, газовану воду, перевозити будь-які заморожені продукти та багато іншого. У магазині за такий девайс вимагатимуть чималу суму, тому є сенс зібрати автомобільний холодильник своїми руками. До того ж це цікаво, просто й у кілька разів дешевше. Ще можна зробити холодильник будь-якої форми та розмірів, щоб він зручно вміщувався на підготовленому в авто місці. За словами автора, вартість подібної саморобки знаходиться в межах 1000 рублів.

Як охолодний елемент використовується елемент Пельтьє (це така пластина, яка при подачі на неї напруги з одного боку нагрівається, а з іншого остигає). Також знадобиться один або кілька (залежно від розмірів холодильника) комп'ютерних кулерів із радіаторами. Їх можна дістати безкоштовно, якщо є не потрібні комп'ютери.

Матеріали та інструменти для саморобки:
- екструзійний пінополістирол;
- Лінійка;
- ручка, фломастер або інший пишучий інструмент;
- канцелярський ніж;
- Елементи Пельтьє (можна купити, коштують не дорого);
- комп'ютерні кулери з радіаторами;
- монтажна піна;
- Провід з роз'ємом для прикурювача;
- Плата терморегулятора;
- паяльник, ножиці та інше.

Процес виготовлення холодильника:

Крок перший. Виготовлення контейнера
Взагалі автор спочатку хотів зробити термос-контейнер, який утримував усередині холод. Тобто для перевезення на невеликі відстані охолоджених продуктів. Але далі контейнер перетворився на повноцінний холодильник.

Збирається контейнер з пінополістиролу, як клей використовується монтажна піна. Це добре тим, що піна герметично закладає всі щілини. Найважливіше при конструюванні - гарна теплоізоляціяЧим краще буде зберігатися холод, тим ефективніше і економніше працюватиме холодильник.
Розміри можна вибирати будь-які, під свої потреби, автору для складання вистачило листа пінополістиролу розмірами 1200х600 мм та товщиною 50 мм. Лист просто розрізається за шаблоном, а потім склеюється в заповітну коробку за допомогою монтажної піни.

На картинці можна побачити схему для обробки листа, якщо є бажання зібрати такий холодильник. На листі є борти, товщина яких становить 20 мм, їх потрібно зрізати з усіх боків, залишивши нижній.

Для склеювання наносять піну і чекають 1 хвилину, потім потрібно притиснути частини на 5 хвилин і стежити при цьому за тим, щоб вони не змістилися. У результаті зайвим буде лише маленький шматочок пінополістиролу, він відзначений сірим кольором на схемі.

Після того, як ящик буде готовий, його можна пофарбувати. Фарбувати потрібно в два заходи, тому що фарба може роз'їдати пінополістирол. Втім, бажано підібрати потрібну фарбу для цих цілей. Важить контейнер 820 г, у ньому досить довго лежать заморожені продукти.

Крок другий. Встановлення охолоджуючого елемента
Щоб зробити повноцінний холодильник, необхідний елемент, що охолоджує, тут він електричний - це елемент Пельтьє. Особливість цього пристрою в тому, що коли на нього подається напруга, то його сторона стає дуже холодною, а інша нагрівається. Так ось щоб елемент Пельтьє не перегорів, від його гарячої сторони потрібно відводити тепло. Відмінно із цим завданням справляється кулер від комп'ютера з радіатором, який охолоджує процесор.

Максимально потужний елемент Пельтьє коштуватиме близько 130-150 рублів (потужність 60 Вт).

Щоб з внутрішньої сторонирадіатор не обмерзав, а повітря охолоджувалося рівномірно, з внутрішньої сторони холодильника було вирішено встановити кулер. Щоб система працювала автономно, знадобиться регулятор температури із зовнішнім датчиком, його вартість знаходиться в межах 170 рублів.

Тепер ступінь холоду в холодильнику контролюватиме електроніка, це також знизить втрати електроенергії.

Елемент Пельтьє автор встановлює між двома радіаторами, для кращої тепловіддачі застосовується термопаста. У результаті один радіатор охолоджуватиме одну сторону елемента, а інший радіатор буде всередині холодильника і розподілятиме по ньому холоду. Одного такого елемента достатньо, щоб утримувати всередині холодильника температуру -3 градуси при температурі навколишнього повітря +26. Якщо послідовно встановити 2-3 таких елементи, теоретично температуру в холодильнику можна знизити до -18 градусів.

Радіатори з'єднуються між собою за допомогою стандартних скоб, за допомогою яких вони кріпляться до материнської плати. Ще знадобляться пластикові хомути. Найбільшої ефективності вдалося досягти, коли обидва вентилятори працювали на видув з боку радіатора.
Як теплоізоляція використовувалися шматки теплоізоляції для круглих труб

Крок третій. Складання конструкції
У кришці холодильника необхідно зробити отвір для установки охолоджувача. За формою отвір має бути таким, як на фото. Потім шви промазуються герметиком та встановлюється конструкція з радіаторів. Важливо не переплутати, де холодна сторона, а де гаряча. Кришку попередньо можна пофарбувати, при цьому зростає жорсткість пінополістиролу.

Зробити автомобільний холодильник своїми руками найкраще на елементах Пельтьє. Пристрій такого холодильника значно простіше, ніж звичного для нас агрегату з компресором і фреоном як холодоагент. Незважаючи на те, що компресорний холодильник має більш високий ККД, ніж працюючий на основі ефекту Пельтьє, останній краще використовувати в автомобілях. Так як він володіє іншими важливими перевагами: меншими габаритами та безшумною роботою.

Компресорна кліматична технікавсе ж таки використовується в автомобілях, наприклад, кондиціонер. Пояснюється це тим, що кондиціонер охолоджує великий обсяг і його не вдасться зробити на основі ефекту Пельтьє. До того ж кондиціонер повинен відводити тепло із салону автомобіля далі, ніж дозволяє конструкція елемента Пельтьє. Якщо вам дістався старий домашній кондиціонер, не поспішайте радіти, тому що навряд чи вдасться зробити з нього автомобільний холодильник.

Охолодження без компресора

Ефект Пельтьє полягає в тому, що при перебігу електричного струмучерез контакт двох напівпровідників з різними типамипровідності ( p-n перехід) Залежно від напрямку струму відбувається або його охолодження, або нагрівання. Пояснюється це взаємодією електронів із тепловим коливанням атомів кристалічних ґрат. А при проходженні струму через послідовно з'єднані переходи теплова енергія, поглинена одним pn переходом, виділяється на іншому.

Якщо розташувати елемент Пельтьє так, щоб один p-n перехід був усередині контейнера з хорошою теплоізоляцією, а інший зовні, то вийде невеликий холодильник, якому достатньо живлення автомобільного прикурювача. Ще один холодильник, який працює без компресора, – абсорбційний. Зробити холодильник у машину можна й із такого старого агрегату. Але в цьому випадку конструкція буде залежати від того, що вам дісталося, тому обов'язково потрібно буде поміняти нагрівачі та терморегулятори на 12 вольтові.

Робимо корпус

Для виготовлення корпусу вам знадобляться матеріали:

Один елемент Пельтьє не зможе значно охолодити великий обсяг, тому для одного термоелектричного елементане робіть корпус більше 40×40×30 см.

Для розпилу оргаліту використовуйте електричний лобзик або дискову пилку, якщо їх немає у вашому арсеналі, підійде і звичайна ножівка з дрібним зубом. З листів МДФ за допомогою куточків та витяжних заклепок зберіть коробку, яка буде корпусом міні-холодильника. Куточки розташовуйте зсередини, щоб заклепки утримувалися надійніше. Усі порожнини у стиках між деталями конструкції заповніть герметиком. Після висихання герметика обклейте внутрішню поверхнюящика, що вийшов утеплювачем. Використовуйте для цього «рідкі цвяхи».

На верхні торці стін наклейте поролоновий ущільнювач. МДФ дуже гігроскопічний, тому перед обклеюванням корпусу його необхідно заґрунтувати. Замість ґрунтовки розведіть водою трохи ПВА (до 1 частини клею додайте 2 частини рідини). Загрунтуйте корпус, дайте йому просохнути і обклейте його клейонкою. Не обклеюйте дверцята, оскільки вони є радіатором, а обклеювання погіршить її тепловіддачу.

Монтаж охолоджувача

Для цього знадобиться:

Спочатку потрібно виготовити з алюмінію два радіатори, змонтувати між ними елемент, що охолоджує, і відокремити їх один від одного листом теплоізоляції. Ця конструкція буде за сумісництвом дверцятами холодильника. При зовнішніх розмірах корпусу 40х40х30 см верхній радіатор повинен бути 40х40 см, так як він буде закривати бокс, а нижній 38х38 см, тому що він повинен входити всередину. Відріжте від листа утеплювача квадрат 38×38 см, в його центрі проріжте отвір за розміром охолоджуючого елемента і приклейте його до меншого радіатора на рідкі цвяхи. Припаяйте дроти живлення до висновків елемента (на виведення червоного кольору потрібно подавати +, а на чорний землю).

Покладіть великий радіатор вниз, а на нього теплоізоляцією вгору, маленький так, щоб їх центри збігалися. У сантиметрі від кожного кута вирізу в теплоізоляції просвердліть по отвору Ø 3 мм одночасно у двох радіаторах. Змастіть охолоджувальний елемент з обох сторін теплопровідною пастою і покладіть на вільну від утеплювача ділянку меншого радіатора охолоджувальною стороною до металу. Накрийте його великим радіатором так, щоб раніше зроблені отвори збіглися, і стягніть гвинтами з гайками, що вийшов сендвіч, до стиснення теплоізоляції і дотику радіаторами охолоджувача. Контролюйте стиск за допомогою штангенциркуля, вимірюючи відстань між радіаторами. Товщина елемента дорівнює 38 мм. Після зменшення зазору цієї величини стягування пластин радіаторів слід припинити.

Прикріпіть дверцята до шарнірів, а їх до корпусу таким чином, щоб при її закриванні менший радіатор входив усередину корпусу. Для виведення проводів із корпусу надягніть на них відповідний по діаметру відрізок гумової трубки. У верхній пластині поруч із контактами підключення живлення охолоджувача просвердліть отвір розміром трохи меншим за зовнішній діаметр трубки. Виведіть через нього дроти, залишивши трубочку в отворі, щоб провід не терся об його краї. Прикріпіть вентилятор до дверцят так, щоб він був спрямований на нього, і підключіть його до тієї ж пари дротів. Залишилося прикріпити клямку і якусь ручку для перенесення пристрою та генератор холоду готовий.

Вибір перерізу дроту

Щоб дізнатися про струм, який споживає побудований кондиціонер, складіть номінальний струм вентилятора з аналогічним параметром охолоджуючого елемента. Після цього залишається тільки вибрати з довідника перетин дроту, що відповідають цьому струму. Фрагмент довідника достатній прийняття рішення у разі ми наводимо нижче. При довжині підключення до 2 м:

• струм до 1,5 А, перетин дроту - 0,3 мм2;
• струм - 2,5 А, перетин - 0,5 мм 2;
• струм – 3,5 А, провід – 0,7 квадратів;
• Струм - 7,5 А, провід 1,5 квадрата;
• струм – 10 А, провід – 2 мм2.

При довжині підключення 3 м:

• I ном до 1,5 А, провід - 0,4 мм 2;
• I ном - 2,5 А, провід - 0,8 мм 2;
• I ном – 3,5 А, провід – 1,1 квадрата;
• I ном - 7,5 А, перетин - 2,3 мм 2;
• I ном – 10 А, перетин – 3,2 квадрата.

Якщо ваш кондиціонер споживає більший струм, ніж той, на який розрахований запобіжник прикурювача, доведеться підключити його до клем акумулятора через власну вставку. Зате ви заощадите на роз'єм для підключення до гнізда прикурювача.

Перетин одножильного дроту S після вимірювання його діаметра d можна порахувати за формулою – S=π*(d/2) 2 . Для визначення перерізу багатожильного дроту потрібно порахувати кількість жилок під ізоляцією, обчислити перетин однієї і помножити їх кількість.

Якщо у вас немає штангенциркуля, діаметр одножильного дроту ви можете визначити за допомогою звичайної лінійки. Для цього намотайте на викрутку 10 витків дроту виток до витка і виміряйте лінійкою довжину намотування, що вийшла. Поділіть результат на 10, і отримайте діаметр дроту.

Вимоги до харчування

Живлення пристрою повинне бути постійним струмом напруга не більше 15 В. Невеликі пульсації не заважають роботі. Отже, особливих умов саморобний кондиціонер не потребує і його можна просто підключати до бортової мережі автомобіля з 12 вольтовим електрообладнанням. Для власників автомобілів з напругою бортової мережі 24 В можна порекомендувати з'єднувати два елементи, що охолоджують, послідовно.

Переваги та недоліки термоелектричних охолоджувальних пристроїв

Термоелектричний охолоджуючий кондиціонер на основі ефекту Пельтьє мають наступні переваги:

1. Висока питома потужність охолодження. При розмірах 40х40х3,8 мм один елемент може відводити теплову енергію потужністю до 57 Вт.
2. Безшумність роботи.
3. Низька вартість. Один елемент коштує трохи більше 3 доларів.
4. Висока надійність. Час безперервної роботи до виходу з експлуатації досягає 200 тис. годин.

Недоліки кулерів Пельтьє:

• Низький ККД. Тому при великому охолоджуваному обсязі важко досягти значної різниці температур протилежних поверхонь.
• Кондиціонер споживає порівняно більшу потужність. Споживаний одним елементом струм досягає 6 А.
• Частина споживаної потужності витрачається на нагрівання радіатора, що віддає тепло атмосферу.

Зроблений своїми руками холодильник, зрозуміло, не помітить кондиціонер або клімат-контроль, але в будь-якому разі полегшить поїздки у спеку.

Елементом Пельтьє прийнято називати перетворювач, здатний працювати від різниці температур. Відбувається це шляхом протікання електричного струму провідниками через контакти. Для цього в елементах передбачено спеціальні пластини. Тепло від одного боку перетворюється на іншу.

На сьогоднішній день вказана технологія затребувана в першу чергу через значну потужність тепловіддачі. Додатково пристрої здатні похвалитися компактністю. Радіатори для багатьох моделей встановлюються слабкі. Пов'язано це з тим, що тепловий потік досить швидко остигає. В результаті потрібна температура постійно підтримується.

Рухливих елементів зазначений елемент немає. Працюють пристрої абсолютно безшумно, і це є безперечною перевагою. Також слід сказати, що експлуатуватись вони здатні дуже довго, а випадки поломок виникають вкрай рідко. Найпростіший тип складається з мідних провідників з контактами та сполучними проводами. Додатково з охолоджувальної сторони є ізолятор. Виготовляють його, як правило, з кераміки або

Навіщо потрібні елементи Пельтьє?

Елементи Пельтьє найчастіше використовуються виготовлення холодильників. Зазвичай мова йдепро компактні моделі, які можуть застосовуватися, наприклад, автомобілістами в дорозі. Однак на цьому область застосування пристроїв не добігає кінця. У Останнім часомелементи Пельтьє активно почали встановлювати звукову, а також акустичну техніку. Там вони здатні виконувати функції кулера.

В результаті охолодження підсилювача пристрою відбувається без шуму. Для портативних компресорів елементи Пельтьє незамінні. Якщо говорити про наукову галузь, то вчені застосовують дані пристрої для охолодження лазера. При цьому можна досягти значної стабілізації хвилі вивчення світлодіодів.

Недоліки моделей Пельтьє

Здавалося б, такий простий та ефективний пристрій позбавлений недоліків, проте вони є. Насамперед фахівці відразу відзначили малу пробивну здатність модуля. Це говорить про те, що у людини виникнуть певні проблеми, якщо вона захоче охолодити прилад, який працює від мережі з напругою 400 В. У цьому випадку частково допоможе вирішити цю проблему спеціальна діелектрична паста. Однак пробою струму все одно буде високим і обмотка елемента Пельтьє може не витримати.

Додатково вказані моделі не рекомендують використовувати для точної електроніки. Оскільки конструкції елемента є металеві пластини, то чутливість транзисторів може порушуватися. Останнім недоліком елемента Пельтьє можна назвати мінімальний коефіцієнт корисної дії. Досягти значної різниці температур ці пристрої не здатні.

Модуль для регулятора

Зробити елемент Пельтьє своїми руками для регулятора досить легко. Для цього слід заздалегідь заготовити дві металеві пластини, а також проведення з контактами. У першу чергу для установки готують провідники, які розташовуватимуться біля основи. Зазвичай їх закуповують із маркуванням "РР".

Для нормального контролю температури слід передбачити напівпровідники на виході. Вони потрібні для того, щоб швидко віддавати тепло на верхню пластину. Для встановлення всіх елементів слід використовувати паяльник. Щоб доробити елемент Пельтьє своїми руками, в останню чергу приєднують два дроти. Перший монтується у нижньої основи та фіксується у крайнього провідника. Дотику при цьому з пластиною слід уникати.

Далі кріплять другий провід у вірній частині. Фіксація здійснюється також до останнього елемента. Щоб перевірити працездатність пристрою, застосовують тестер. Для цього два дроти потрібно приєднати до приладу. В результаті відхилення напруги має становити приблизно 23 В. У цій ситуації багато залежить від потужності регулятора.

Холодильники з терморезистором

Як зробити елемент Пельтьє своїми руками для холодильника із терморезистором? Відповідаючи це питання, важливо відзначити, що пластини йому підбираються виключно з кераміки. При цьому провідників використовують близько 20 штук. Це необхідно для того, щоб перепад температури був вищим. Підвищити можна до 70%. У цьому випадку важливо розрахувати

Зробити це можна, виходячи з потужності обладнання. Холодильник на рідкому фреоні в цьому випадку виглядає ідеально. Безпосередньо елемент Пельтьє встановлюється біля випарника, який знаходиться поруч із двигуном. Для його монтажу буде потрібний стандартний набір інструментів, а також прокладки. Вони потрібні для того, щоб захистити модель від пускового реле. Таким чином, охолодження нижньої частини пристрою відбуватиметься набагато швидше.

Щоб досягти різниці в температурах (ефект Пельтьє) своїми руками, провідників може знадобитися щонайменше 16 штук. Головне при цьому - надійно ізолювати дроти, які підключатимуться до компресора. Для того, щоб зробити все правильно, потрібно в першу чергу від'єднати осушувач холодильника. Тільки після цього можна з'єднати всі контакти. Після завершення встановлення граничну напругу слід перевірити за допомогою тестера. При порушенні роботи елемента в першу чергу страждає терморегулятор. У деяких випадках відбувається його

Модель для холодильника 15 В

Робиться холодильник Пельтьє своїми руками з малої кріпляться модулі в основному біля радіаторів. Для того, щоб надійно їх закріпити, фахівці використовують куточки. До фільтра елемент не повинен тулитися, і це слід враховувати.

Щоб доробити термоелектричний модуль Пельтьє власноруч, нижню пластину переважно вибирають із нержавіючої сталі. Провідники зазвичай застосовуються з маркуванням "ПР20". Навантаження вони максимум здатні витримувати лише на рівні 3 А. Максимальне відхилення температури здатне досягати 10 градусів. У цьому випадку коефіцієнт корисної дії може становити 75%.

Елементи Пельтьє у холодильниках 24 В

Використовуючи елемент Пельтьє, холодильник своїми руками зробити можна лише з провідників із гарною герметизацією. При цьому вони для охолодження повинні укладатися у три ряди. Робочий струм у системі повинен підтримуватися лише на рівні 4 А.. Перевірити його можна з допомогою стандартного тестера.

Якщо використовувати керамічні пластини для елемента, то максимального відхилення температури можна досягти 15 градусів. Провід до конденсатора встановлюються лише після того, як буде підкладено прокладку. Закріпити її на стінці пристрою можна різними способами. Головне в цій ситуації - не використовувати клей, який чутливий до температур понад 30 градусів.

Елемент Пельтьє для автомобільного охолоджувача

Щоб зробити якісний автохолодильник своїми руками, Пельтьє (модуль) підбирається із пластиною, товщина якої не більше 1.1 мм. Провід найкраще використовувати немодульного типу. Також для роботи будуть потрібні мідні провідники. Їхня пропускна здатність повинна становити не менше 4А.

Таким чином, максимальне температурне відхилення сягатиме 10 градусів, це вважається нормальним. Провідники найчастіше використовують із маркуванням "ПР20". Вони останнім часом показали себе стабільнішими. Також вони підходять для різних контактів. Для з'єднання пристрою з конденсатором використовують паяльник. Якісна установкаможливе тільки на блок реле прокладку. Перепади в цьому випадку будуть мінімальними.

Як зробити елемент для кулера питної води?

Модуль Пельтьє (елемент) своїми руками робиться для кулера досить легко. Пластини для нього важливо підбирати лише керамічні. Провідників у пристрої використовують не менше 12. Таким чином, опір витримуватиметься високий. З'єднання елементів стандартно здійснюється за допомогою паяння. Проводів для підключення до приладу має бути передбачено два. Кріпитися елемент повинен у нижній частині кулера. При цьому з кришкою пристрою він може торкатися. Щоб виключити випадки коротких замикань, всю проводку важливо зафіксувати на решітці чи корпусі.

Кондиціонери

Модуль "Пельтьє" (елемент) своїми руками виготовляється для кондиціонера тільки з провідниками класу "ПР12". Їх вибирають для цієї справи в основному через те, що вони добре справляються з низькими температурами. Максимум модель здатна видавати напругу 23 В. Показник опору буде перебувати на рівні 3 Ом. Перепад температури максимум досягає 10 градусів, а коефіцієнт корисної дії – 65 %. Укладати провідники між листами можна лише в один ряд.

Виготовлення генераторів

Виготовити генератор, використовуючи модуль Пельтьє (елемент) своїми руками можна. Продуктивність пристрою підніметься загалом на 10%. Досягається це за рахунок більшого охолодження двигуна. Максимум навантаження приладом витримується 30 А. За рахунок великої кількості провідників опір здатний становити 4 Ом. Відхилення температури у системі дорівнює приблизно 13 градусів. Кріпиться модуль безпосередньо до ротора. Для цього спочатку слід від'єднати центральний вал. У багатьох випадках статор не заважає. Щоб обмотка ротора не нагрівалася від індуктора використовують керамічні пластини.

Охолодження відеокарти на комп'ютері

Для охолодження відеокарти слід підготувати щонайменше 14 провідників. Найкраще підбирати мідні моделі. Коефіцієнт провідності тепла вони досить високий. Для підключення пристрою до плати використовуються дроти немодульного типу. Монтується модель біля кулера відеокарти. Для її закріплення зазвичай використовують маленькі

Для фіксації їх можна скористатися звичайними гайками. Поява надмірного шуму при експлуатації свідчить про те, що пристрій працює не належним чином. У разі необхідно перевірить цілісність проводки. Також потрібно оглянути провідники.

Елемент Пельтьє для кондиціонера

Щоб якісно зробити елемент Пельтьє своїми руками для кондиціонера пластини використовують подвійні. Мінімальна їхня товщина повинна становити не менше 1 мм. У такому разі можна сподіватися на температурне відхилення 15 градусів. Продуктивність кондиціонерів після оснащення модулів у середньому збільшується на 20%. Багато що в цій ситуації залежить від температури навколишнього середовища. Також слід зважати на стабільність напруги від мережі. У разі невеликих перешкод навантаження пристроєм витримується приблизно 4 А.

При паянні провідників їх слід розміщувати не дуже близько один до одного. Щоб правильно доробити модулі Пельтьє своїми руками, вхідні та вихідні контакти треба встановлювати лише на одну із двох пластин. У такому випадку прилад вийде компактнішим. Грубою помилкою в цій ситуації підключатиме модуль безпосередньо до блоку. Це призведе до неминучої поломки елемента.

Встановлення модуля на конденсатор

Щоб встановити своїми руками важливо оцінити потужність конденсатора. Якщо вона не перевищує 20, то елемент слід монтувати з провідниками, на яких вказано маркування "ПР30" або "ПР26". Для того щоб закріпити модуль Пельтьє (елемент) своїми руками на конденсаторі використовують маленькі металеві куточки.

Найкраще їх встановлювати по чотири на кожну зі сторін. По продуктивності конденсатор, зрештою, здатний додати плюс 10 %. Якщо говорити про тепловтрати, то вони будуть незначними. Коефіцієнт корисної дії приладу в середньому дорівнює 80%. Для високовольтних конденсаторів модулі не розраховані. У цьому випадку не допоможе навіть велика кількість провідників.

У категорії товарів для туризму, активного відпочинку та обладнання для дачного будиночкаСтабільною популярністю користуються компактні портативні холодильники. Більшість виробів, що пропонуються промисловістю, є пасивними охолоджувачами – це різного роду контейнери з теплоізольованими стінками, що подовжують процес нагрівання упакованої в них їжі. На відміну від них прилади активного типу генерують холод усередині камери, живлячись від зовнішнього джерела електричного струму. Щоб заощадити бюджет на покупці дорогого аксесуару для подорожей, можна зробити автомобільний холодильник на елементах Пельтьє своїми руками.

Підготовчий етап

Щоб успішно поставити елемент Пельтьє собі на службу, потрібно ознайомитися з теоретичною частиноюзавдання:

• що таке елемент Пельтьє;
• як розрахувати потрібний обсяг холодильника;
• як забезпечувати пристрої потрібне харчування та коректне відведення тепла;
• які є схеми підключення даного термоелектричного модуля.

В основі роботи елемента Пельтьє лежить однойменний ефект, при якому, залежно від напрямку і сили струму, що протікає через точку контакту двох напівпровідників різного складу, відбувається виділення або поглинання тепла. Це стали використовувати в радіоелектроніці для локального охолодження інтегральних матриць, діодів і т. д. Пізніше компактну, нешумну, недорогу і надійну деталь стали використовувати як кустарну заміну повітряного охолодження процесорів ПК. Найчастіше як робочий модуль розглядається елемент Пельтьє 12703 для холодильника корисним об'ємом до 0,5 куб. м.

Одного елемента Пельтьє 12703, що працює від 12 V, споживає близько 3А та 28 Вт; розмірами 40х40х10 мм; вистачає для створення у закритому обсязі 0,5-0,7 куб. м. різниці температур 20 градусів з довкіллям. Деталь коректно функціонуватиме лише при працюючому тепловідвідному пристрої (металевому радіаторі) і вентиляторі, що забезпечує відтік повітря від нього. Якщо запитати елемент 12703 без забезпечення відтоку тепла, так само як і його аналоги, що охолоджували потужні діоди, він може згоріти протягом хвилини.

Корпус та робоча камера саморобного агрегату

Щоб сконструювати автомобільний холодильник своїми руками, потрібно теплоізольований бокс із твердою неметалевою стінкою. Це може бути серійно випущений термобокс для подорожей (пасивно зберігає прохолодну температуру) або підходящий за розмірами пластиковий, фанерний, зроблений з МДФ або подібного теплоізолюючого матеріалу, ящик з кришкою, що щільно закривається.

1. Для зручності корпус портативної морозилки можна оснастити ручками з боків.
2. Всередині камера саморобного пристроюмає бути ізольована за допомогою пінофолу, пінополістиролу, монтажної піни або листового пінопласту. Виняток – місце встановлення охолоджуючого модуля. У точці кріплення потрібно зробити отвір під модуль, виїмки для монтажу радіаторів та коректного відведення повітря.
3. Вибираючи, який краще поставити радіатор та вентилятор охолодження, слід звернути увагу на недорогі комп'ютерні деталі: кулер охолодження центрального процесора та його радіатор.
4. При монтажі радіатора на модуль Пельтьє необхідно обов'язково використовувати термопасту.
5. Зовнішній радіатор із розміщеним на ньому кулером слід захистити від пошкоджень або дотику, краще за допомогою ґрат.

Що знадобиться для збирання охолоджувального агрегату

Саморобний автомобільний холодильник з елементом Пельтьє вимагатиме таких деталей, як:

• теплоізольований контейнер;
• охолодний модуль;
• 2 радіатора та 2 вентилятори (всередині та зовні);
• термореле з виносним датчиком (мікроконтролер із термостатом);
• перемикач на два положення (вкл./вимк.) та провід.

Для підключення до автомобільного акумулятора знадобляться довгі дроти та роз'єми (крокодили). Не рекомендується організовувати підключення через роз'єм прикурювача, оскільки під час роботи контакт сильно нагрівається і може вивести з ладу проведення авто. Щоб забезпечити роботу морозильного агрегату від мережі на дачі, слід придбати комп'ютерний або інший відповідний блок живлення на 12-15 V з проводами та штепселем.

Послідовність монтажу

Перед тим, як поставити елемент Пельтьє на холодильник, зроблений своїми руками, слід перевірити працездатність конструкції, змонтувавши її в готовому вигляді на плоскій дошці відповідного розміру.

Схема компонування деталей:

• модуль монтується у вирізаний точно за його розміром отвір у підставі (кришці або стінці автомобільного холодильника);
• до обох його площин кріпляться попередньо змащені термопастий радіатори;
• на кожен радіатор встановлюється вентилятор у режимі відведення повітря.

Щоб зрозуміти, якою стороною краще встановити модуль, слід звернутися до практики позначень «плюсу» червоним проводом, а «мінуса» – чорним. При подачі струму з плюсової клеми акумулятора на червоний провід модуля нагріватиметься та його сторона, на якій розташовано маркування. При зворотному підключенні – протилежна.

Під час експлуатації саморобного автомобільного холодильника слід брати до уваги, що продукти, що завантажуються в нього, повинні бути по можливості охолодженими, інакше апарату доведеться витратити велику кількість енергії та часу на те, щоб спочатку охолодити їх, а вже потім підтримувати задану температуру всередині камери .