Зміст:
- Принцип вироблення морозу в холодильнику
- З чого зробити корпус холодильника
Вибір, чесно кажучи, не дуже великий, коли постає питання, як зробити холодильник своїми руками. На сьогоднішній день мороз може вироблятися лише двома методами. Це використання чотирьох станів фреону або електричних елементів Пельтьє. Ще холод можна зберігати. Для цього потрібно якийсь відсік, де проведена правильно теплоізоляція для запобігання обміну з навколишнім середовищем. Ми розглянемо ті і інші методи, але приготуйтеся до того, що простого шляху не виявиться. Давайте подумаємо разом, з чого можна зробити холодильник.
Принцип роботи холодильника
Принцип вироблення морозу в холодильнику
Перш, ніж самостійно зробити холодильник, потрібно хоча б представляти як. У зв’язку з цим пропонуємо нижче дуже короткий екскурс на цю тему. Вибачте, немає ні слова про адсорбційні моделі, тому що вони працюють на фреоні. Крім того, навряд чи хтось зможе дістати необхідні матеріали і речовини для реалізації самої концепції.
По-перше, знайте, що 99% побутових холодильників працюють на фреоні. Пристрої на елементах Пельтьє можна знайти в основному в якості автомобільних морозильників. Сенс у тому, що електричний струм протікає через стик двох напівпровідників, де в результаті відбувається охолодження одного з матеріалів. Інший, навпаки, нагрівається. У зв’язку з цим зовнішній радіатор холодильника на елементи Пельтьє вимагає інтенсивного охолодження. Це досягається або вибором великого розміру порізаною алюмінієвої деталі, або введенням вентилятора і примусового обдування. Що ми і бачимо всередині сучасних системних блоків персональних комп’ютерів. (Див. також: Холодильник своїми руками)
Тому той, хто хоче зробити холодильник самостійно, може почати саме з цього. Необхідно знайти елемент Пельтьє для охолодження процесора, а краще навіть два або три. Власне, сама деталь вельми і вельми цікава.
Вона у спеку легко доводить температуру процесора до мінус 10 градусів Цельсія. Тому в якості охолоджувача саморобного пристрою цілком придатна. Вся проблема в тому, що обсяг у нас великий. Ну, подумайте самі! Потужність типового процесора може становити, наприклад, 80 – 100 Вт. Причому далеко не вся вона виділяється у вигляді тепла. Отже, не так вже й потужним повинен бути елемент Пельтьє для охолодження процесора. Наприклад, ті ж 100 Вт.
Відразу обмовимося, що потужність морожения (охолодження) і споживана з розетки – зовсім різні речі. У холодильників за рахунок цього ККД досягає 200 і більше відсотків. Це, втім, стосується більшості кліматичної техніки, як то:
- кондиціонери;
- теплові насоси.
Що саме має місце бути в елементах Пельтьє нам достеменно невідомо. З тієї простої причини, що холодопродуктивність не наводиться. Елементи Пельтьє вже розраховані на якісь потужності, і виробник просто пропонує довіряти. І проблема в тому, що навіть за швидкості падіння температури процесора не можна судити про цей параметр, тому що занадто багато невідомих. Ми знайшли на сайті http://forum.sirius.dn.ua/ малюнок, де наводиться залежність холодопродуктивності елемента Пельтьє Frost-72. Як і очікувалося, вона лінійна, причому дає можливість розрахувати всі потрібні параметри для створення своїми руками холодильника.
Залежність холодопродуктивності елемента Пельтьє
Ви бачите, що з підвищенням напруги живлення до 16 (гранично допустимий) холодопродуктивність теж зростає. Таким чином можна трохи поліпшити результат. А тепер давайте подумаємо, яка продуктивність холодильника, наприклад, Стінол 102:
А який же це літраж у нашого підопічного?
З цих даних ми бачимо, скільки нам потрібно елементів Пельтьє.
Не поспішайте їх складати і віднімати по цифрам 75-100 і 100-120, тому що холодопродуктивність буде зависиеть від температури. Але що таке ДТ? Це різниця температур між пластинами. (Див. також: Як зробити холодильник)
Тобто, чим ми будемо краще відводити тепло від гарячої боку, тим ефективніше буде працювати елемент Пельтьє. Навпаки, якщо не вживати ніяких заходів, то різниця температур досягне приблизно 68 градусів Цельсія (живлення 12 В) і на цьому охолодження припиниться. Отже, заздалегідь ми не можемо нічого передбачити. Але якщо прийняти, що температура в кімнаті становить 22 градуси Цельсія, а в холодильній камері +5 градусів Цельсія, то при ідеальному охолодженні виходить потужність 38 Вт. Легко бачити, що для Стінол 102 знадобиться як мінімум два Frost 72. А краще три.
Що стосується морозильної камери, то її потужність не вдасться реалізувати з можливими втратами. У статті на зазначеному сайті пояснюється, що піковий ККД пристрою дорівнює 62% (ідеальний випадок), тому створення саморобного холодильника з точки зору економії електроенергії не можна назвати хорошою ідеєю. Натомість немає потреби заправляти фреон, і система майже повністю безшумна. Ну, і для охочих все ж побудувати морозильну камеру теж проведемо короткий розрахунок. При цьому різниця температур складе близько 22 — (-18) = 40 градусів, а потужність впаде до 20 Вт. Тобто необхідно 6 елементів Ftost 72. Давайте подивимося, скільки це буде в грошовому вираженні.
Елементи Пельтьє Frost 72
За даними сайту http://www.chipdip.ru/ тільки один елемент Пельтьє Frost 72 коштує від 1500 рублів. Чи потрібна нам морозилка за 9000 рублів (без вартості матеріалу короби), вирішуйте самі. А адже ще і термостат знадобиться. Якщо чесно, то плюс такого пристрою і в тому, що воно може працювати на нагрів. У цьому випадку просто потрібно змінити полярність живлення. Після цього саморобний холодильник перетвориться в кондиціонер, а всередині нього можна буде гріти їжу. Для режиму відтавання саме те. До речі, цей факт потребує уточнення. Але! Ефект Пельтьє звернемо. Пропускаючи струм у зворотному напрямку, можна досягти нагріву. Отже, принцип роботи холодильника полягає в ефекті пониження температури однієї із сторін елемента Пельтьє, причому ефект оборотний.
З чого зробити корпус холодильника
Тут ми не рекомендуємо застосовувати пінополіуретан з тієї причини, що знадобиться спецодяг. Звичайно, якщо купити балончик утеплювача, а краще два або три, то можна обійтися… але без респіратора працювати все одно небезпечно. До речі, врахуйте, що пінополіуретан розширюється та набирає обсяг порівняно повільно. У той же час, ніж повітряні плівка, тим якісніше буде ізоляція. В цьому разі більше не значить краще.
Для ізоляції пінополіуретаном знадобиться виготовити ящик з подвійними стінками і таку ж дверку (кришку) для нього. Це дуже непросте завдання, оскільки потрібно буде заповнити ізолятором і дно. Вирішуйте самі, як краще вчинити, ми ж рекомендуємо залишити технологічні отвори в важкодоступних місцях. Після затвердіння пінополіуретану зайве можна обрізати, а непотрібні закрити дірки. Так вирішується завдання утеплення. Полімер не повинен контактувати з продукцією або навіть просто знаходитися в камері.
Холодильник з пінополіуретану
Плюс тут у тому, що пінополіуретан відмінно здатен виконати всі щілини в місцях входу елементів Пельтьє в камеру. Це буде ідеальна ізоляція, якій складно домогтися якось інакше. Але що ж пропонуємо ми? Наші елементи Пельтьє коштують дуже дорого. Тому і сам холодильник повинен бути менше, і ізоляція краще. У зв’язку з цим пропонуємо звернути увагу на Пенофол з двостороннім фольгуванням. Цей матеріал буває різний, подробиці дізнавайтесь у виробника і дилерів, але обов’язково беріть той, що з двостороннім фольгуванням, незважаючи на складність монтажу. В крайньому випадку матеріал можна приклеїти, а ось прибивати його не варто, це відразу створить містки для витоку тепла.
Зовні обробляємо наш короб пінополіуретаном для усунення найменших щілин. До речі, елементи Пельтьє не входять безпосередньо у відсік. Вони відгороджуються від нього прокладкою з харчового алюмінію. Це необхідно для того, щоб виключити контакт їжі з пінополіуретаном, як і робиться в цьому холодильнику. Що стосується житла, то ми рекомендуємо взяти звичайний, пасивний, вимірює тиск. Їх можна купити на ринку за запитом «термостат холодильника», так і зняти зі старого обладнання. Виглядає це, як невеликий кубик з дуже довгою тонкою трубкою, кінець якої потрібно пристикувати до холодної стороні елемента Пельтьє або де-небудь поблизу.
Вибирайте положення чутливого ділянки датчика так, щоб всі режими витримувалися. Плюс в тому, що такий пристрій зазвичай не тільки відключає в потрібний момент харчування, але також саме по собі піддається настроюванню. Це чисто пасивний елемент, як було згадано вище, складається тільки з мембрани і контактної групи. Вся конструкція герметична, тому не сильно задавайтеся питанням що всередині. Ось, загалом-то, і весь розповідь, як своїми руками зробити холодильник. До речі, продукти краще зберігати на полицях, а також обробити нутро харчовим алюмінієм. Не рекомендуємо пластик: самі б не стали застосовувати і читачам не радимо.
Не забудьте про заземлення, а також не завадить встановити термопредохранители в потрібних місцях. На цьому розповідь про те, як зробити холодильник своїми руками, підходить до кінця. Сподіваємося, що він був корисним. І віримо, що тепер кожен читач зможе зробити холодильник своїми руками.
