Răcire cu apă purtabilă: 6 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Este posibil ca unii dintre voi să vă amintiți Răcitorul meu USB de 5 minute, un proiect folosit pentru a-mi răcori corpul fără să trebuiască să transpirați. Dezavantajul a fost că a durat doar aproximativ 5 minute. Datorită unei sponsorizări de la DFRobot, am putut extinde acest timp la aproximativ trei ore și să mă răcoresc mai mult decât încheietura mâinii stângi.

Acest proiect a folosit răcirea apei într-un bloc de aluminiu folosind un modul Peltier și un ventilator pentru PC, apoi o împinge în unele tuburi folosind o pompă de curent continuu. Acestea sunt alimentate cu baterii Li-ion reîncărcabile care pot fi încărcate cu un panou solar montat în spate. Tubul de purtare a lichidului de răcire este menit să fie purtat sub o cămașă strânsă pentru a maximiza contactul cu pielea. Folosind un Dfrduino, am adăugat chiar și un controler automat de temperatură care utilizează un DHT22 pentru a activa portabilul.

Imagini cu mine purtând-o în curând (versiunea 2), dar deocamdată, Să începem!

Pasul 1: Instrumente și materiale

Pentru acest proiect veți avea nevoie (toate se deschid automat în file noi):

Convertor Boost

DFRduino Uno Rev3

Pompa de apa 12VDC

Controler de încărcare solară de 12 V DC

Încărcător inteligent multifuncțional

Kit ventilator Peltier

Tuburi de vinil de 5/16"

Sârme jumper (pentru testare)

Panou (pentru testare)

Baterii Li-ion

Baterie Power Bank

Multimetru

Senzor de temperatură și umiditate DHT-22

Panou solar de 5 wați

Pasul 2: Asamblarea dispozitivului de răcire

Mai întâi, acoperiți blocul de răcire din aluminiu cu tampoane termice, pastă termică sau grăsime termică. Nu puneți prea mult, deoarece va împiedica procesul de transfer al căldurii. Acum lipiți modulul Peltier pe el, cu partea etichetată fără a vă îndrepta.

În al doilea rând, asigurați-vă că combinația radiatorului și a ventilatorului funcționează. Înșurubați ventilatorul pe radiator și porniți-l. Partea inferioară a radiatorului ar trebui să fie puțin mai rece decât mediul ambiant, dar nu prea mult, deoarece ventilatorul doar suflă aer acum. Dacă funcționează, treceți la pasul următor.

În cele din urmă, acoperiți cealaltă parte a Peltier și lipiți-o pe radiator. Acum, blocul dvs. de aluminiu va răci apa care va curge prin el, iar ventilatorul atașat la Peltier va scăpa de excesul de căldură. Am folosit niște bandă adezivă pentru a face o legătură mecanică mai puternică, dar asta nu este necesar. Acum suntem gata să-l conectăm la pompă și rezervor cu tubul nostru. Conectați cele două fire într-unul pentru a ușura cablajul. Acestea sunt componente de curent mare de 12V, deci asigurați-vă că utilizați un indicator de sârmă mare.

Pasul 3: Pompe și instalații sanitare

Electronica pompei

Pompa vine cu un dop standard cu fire expuse la capăt. Lipiți aceste fire într-un convertor boost, deoarece tensiunea noastră implicită de 5 volți nu o va întrerupe. Vom folosi rapelul pentru a obține 11vcc din bateriile noastre. Pe de altă parte, lipiți un cablu USB. Folosiți potențiometrul pentru a seta tensiunea de ieșire la aproximativ 11 volți. Pompa are o rată de 6v-12v, dar am decis să rămân în siguranță cu 11 și, de asemenea, să nu încărc prea mult convertorul de boost, deoarece nu are radiator suplimentar. Testați-vă dispozitivele electronice conectând pompa și scufundând-o în apă. Ar trebui să fie activat.

Rezervoare și tuburi

Pentru a stoca apa pentru sistem, am folosit o cutie de aluminiu de 2 ". Am încercat să folosesc o țeavă din PVC de 2", dar era prea groasă pentru a se potrivi pompa, necesitându-mă fie să depun pompa, fie să rad interiorul întregului. Țeavă PVC. Voi actualiza proiectul la PVC în următoarea versiune. Conectați tubul care a venit cu pompa la acesta, apoi la blocul de aluminiu. Folosind o parte din tuburile de vinil, conectați cealaltă parte a blocului de răcire din aluminiu și lipiți-l cu banda interioară a rezervorului de apă (cutia de aluminiu în acest caz). Odată ce ați făcut acest lucru, testați pompa în interiorul rezervorului, umplând-o și pornind-o. De asemenea, este important să faceți acest lucru pentru a verifica scurgerile.

Pasul 4: Răcire, cod și circuit

Răcire

Folosind Dfrduino, va trebui să setați un indice de temperatură minimă pentru a activa combo-ul Peltier și de răcire a ventilatorului. Vom face acest lucru folosind senzorul de temperatură și umiditate DHT22 ieftin, dar fiabil. Voi folosi Pinul analogic 0 pentru firul de date, dar puteți utiliza altul dacă doriți. Conectați VCC și GND la punctele respective de pe Dfrduino. Acest lucru ne va oferi informații, dar nu vom face nimic de la sine. Pentru a porni (și opri) efectiv dispozitivul de răcire pe care l-am construit, trebuie să configurăm un releu pentru a porni și opri electromecanic. Am doar relee de 12v, iar Arduinos produce un maxim de 5v, așa că folosesc un convertor boost pentru a crește tensiunea de la 5v la 12v pentru ca acesta să se activeze.

Circuite

Circuitul menționat mai sus este alimentat prin energie solară utilizând controlerul solar al floarea-soarelui DFRobot. Prinde intrarea de la panoul meu fotovoltaic de 12V (5W) și îl reglează într-o tensiune și curent utilizabile. Încărcătorul multifuncțional inteligent, de asemenea, de către DFRobot, îl folosește pentru a încărca bateriile prezentate în imagine, dar funcționează și ca banc de energie pentru a furniza energie pentru ca dispozitivul de răcire să funcționeze.

Cod

Link către cod pentru declanșarea indicelui de temperatură.

Copiați lipiți codul în Dfrduino, astfel încât ventilatorul (și prin extensie modulul Peltier) să pornească dacă este suficient de fierbinte.

Pasul 5: Cum funcționează

Ca și în celelalte construcții ale mele Peltier, răcitorul termoelectric are o tensiune setată (12 volți în acest caz) și pompează căldura de la o parte a modulului la cealaltă. Aceasta răcește drastic o parte a pătratului ceramic și încălzește cealaltă parte. Pentru a preveni deteriorarea componentei noastre prin propagarea de căldură, trebuie să folosim răcirea activă sub formă de radiator și ventilator mare. Acest proiect folosește partea rece pentru a îndepărta căldura din apa care circulă printr-un bloc de aluminiu și apoi folosește o pompă de curent continuu pentru a împinge aceasta în corpul utilizatorului folosind tuburi de vinil. Pentru a crește contactul cu pielea, peste el se poartă o cămașă strânsă.

Pentru a economisi un pic de energie din cele mai consumatoare de energie, ventilatorul și Peltier sunt oprite dacă se face prea frig (de exemplu, mergeți în interior). Dfrduino este conectat la un convertor boost pentru a porni un releu și a alimenta ansamblul de răcire dacă și numai dacă datele de la senzorul de temperatură și umiditate DHT22 o justifică.

Pasul 6: Mulțumiri speciale DFRobot

Acesta a fost un proiect destul de mare, așa că mă bucur că am fost sponsorizat de DFRobot. Calitate excelentă a produsului și livrare rapidă ca întotdeauna. Verificați magazinul lor aici.