Холодильник своими руками

В наше время борьбы за экологичность и достойное существование внимание обращается даже на мельчайшие детали. Устали от того, что процессор постоянно шумит своим кулером? Конечно! Он требует охлаждения, иначе BIOS просто вырубит системный блок вместе со всей операционной системой. А в жару так хочется покоя и тишины! И решение найдено. Мы говорили, что холодильники не одними компрессорами живы, имеются самые разные модели. Давайте думаться вместе, как это все приспособить для себя. Быть может, и холодильник своими руками собрать удастся.

Предыстория холодильников или пособие для изобретателя

Мы говорили в своих обзорах про адсорбционные холодильники, которые работают на голубом топливе. Газ, сгорая, заставляет хладагент циркулировать и охлаждать отсеки. Безусловным достоинство конструкции является ее бесшумность. Только можно услышать легкое шипение от горения топлива, а также перетекания жидкости по трубкам. Но это решение далеко не единственное. Мы упоминали, что самые дорогие автомобильные холодильники работают по иному принципу – на так называемых элементах Пельтье. Что это за зверь такой?

Элементы Пельтье

Было установлено в 1834 году, что при пропускании постоянного тока через проводники и полупроводники выделяется или поглощается тепло. Эффект явно не мог быть списан на закон Джоуля-Ленца, поскольку в последнем случае жар выделялся, но охлаждения происходить не могло. Научного объяснения никто не дал, но с тех самых пор известно, что при пропускании тока в одном направлении тепло поглощается, в другом выделяется!

С другой стороны известен другой случай, когда студент отчитывался перед преподавателем на предмет цифровых технологий, компьютеры тогда еще не обрели сегодняшней силы. Процессоры Пентиум II только-только появились на рынке РФ, хотя в США, безусловно, уже были и четвертые. Дело сводилось к питанию мозга ЭВМ, а также к тому, зачем хотят постоянно снизить вольтаж.

Было замечено, что процессор потребляет порядка 75 Вт. В то же самое время напряжение питания было в районе 3 В. Получается, что этот маленький кристалл потреблял ток… 25 А. Никакой аккумулятор при зарядке не способен на такое. Преподаватель так и высказался, а между тем был не совсем прав.

При таком малом напряжении процессор действительно потребляет гигантский ток, часть мощности уходит на полезные нужды, в то время как неизбежно происходит выделение тепла в окружающую среду. И значительного! Без кулера процессор может дойти до точки кипения, он бы грелся и дальше, но только системы защиты выключат питание раньше. Давайте посмотрим, что получается. Каждый процессор расходует такую значительную мощность. Не так давно на рынке появились элементы Пельтье, которые призваны охлаждать разбушевавшийся мозг. Один юзер заметил, что его процессор охладился… до минус 10 градусов Цельсия. Впечатляет?

Вся проблема в том, что элементы Пельтье нельзя назвать дешевыми. Как можно было бы на их основе построить самодельный холодильник? Поставить параллельно внутри термоизолированной емкости, где температура стала бы постепенно падать. Беда в том, что мощность морожения холодильников не измеряется в ваттах, она вычисляется по количеству (в килограммах) продукции, температуру которой можно понизить до заданной. Мы также не знаем, что именно понимается, когда говорят, что мощность элемента Пельтье составляет 77 Вт. При цене 300 рублей за штуку можно было бы попробовать рассчитать стоимость всего самодельного холодильника, если бы только удалось как-то соотнести эти параметры. Вместо этого мы предлагаем иной путь.

Читайте также:  Какой холодильник купить

Холодильник из элементов Пельтье

Помните, мы как-то в своих обзорах приводили методику для определения потребной мощности нагрева помещения, а теперь ее же используем в обратной последовательности. Как будем проводить эксперимент:

  1. Понадобится обыкновенный градусник. Не важно какой он будет по типу, но лучше всего обычный уличный. Градусник мы поместим в наш самодельный холодильник.
  2. Из чего сделать корпус? В настоящих холодильниках применяется для теплоизоляции пенополиуретан. Вы можете купить баллончик в магазине строительных материалов. Однако сгодится и пенопласт, а мы рекомендуем и вовсе применить изоляцию отражающего типа Пенофол или подобную. Например, берется ящик, который с двух сторон плотно отделывается таким материалом, и, собственно, это уже неплохой самодельный холодильник. Для сведения материал взят из космической отрасли (быть может, украден шпионами у США), где использовался для создания скафандров. Судите сами! Солнечные лучи убийственны вне атмосферы, а космический холод заставит вздрогнуть самого Саурона, но обычному космонавту все это не причиняло особенного вреда под слоем Пенофола. Разумеется, в скафандрах применялось золото, серебро, а не алюминий, быть может и полиэтилена там не было, однако факт остается фактом – характеристики материала изумительны.
  3. Охладителем будет для начала один элемент Пельтье. Мы вмонтируем его на клей-герметик. А затем покажем методику, которая позволит найти, сколько таких таких модулей нужно, чтобы наш самодельный холодильник начал морозить.

Установка элементов Пельтье

Методика расчета самодельного холодильника на элементах Пельтье

Исходить будем из того, что теплопотери зависят линейно от разницы температур внутри и снаружи самодельного холодильника. Будем опять идти от простого к сложному:

  1. Допустим, что температура в комнате составляет 20 ºС и на протяжении опыта будет неизменной. Тогда начнем исследование. Очевидно, что при отсутствии элементов Пельтье температура внутри холодильника составит 20 ºС. Это будет одна точка на прямой (потому что потери линейно растут от разности температур снаружи и внутри самодельного холодильника). Установим один элемент Пельтье с радиаторами на обоих боках, причем наружный будет обдуваться кулером для усиления эффекта.
  2. Через какое-то время температура в отсеке объемом 30 литров составила 14 ºС. Мы утверждаем, что добавив еще два элемента Пельтье с радиаторами и кулерами, любой может получить 2 градуса тепла внутри самодельного холодильника, если в комнате 20 ºС тепла. Вот как это получается:
  • Начертите на листе бумаги две оси. В точке пересечения по обеим – нуль. Горизонталь – линия температур.
  • Отметьте на ней точку 20 ºС. Это будет исходный момент, когда тратится нуль мощности, а температура внутри самодельного холодильника равна комнатной.
  • Теперь чертите из этой точки прямую, которая пересечет вертикальную ось на некоторой, не важно какой, но обязательно положительной высоте. Особенности конструкции холодильника
  • Отметьте на две трети от начала координат точку на оси Х (температур). Это будет 14 ºС, а по вертикали на линии будет мощность одного элемента Пельтье, который уравновешивает потери.
  • Теперь отметьте точку на треть от начала. Здесь будет 8 ºС, а элементов Пельтье понадобится уже два. Это видно по графику.
Читайте также:  Почему не выключается холодильник

Выводы по конструктиву самодельного холодильника

Остальные выводы читатели могут сделать сами: самодельный холодильник даст 2 градуса тепла по шкале Цельсия, если снабдить его тремя элементами Пельтье с кулерами. Опыт можно обобщать, подбирать оптимальную изоляцию, варьировать условия. Например, кулеры убрать, чтобы не шумели и не тратили энергию. Это и упростит конструкцию. Но сразу хотим охладить пыл изобретателей: в настоящих, не самодельных холодильниках, используются даже два вентилятора, один для холодного, другой для горячего контура. В любом случае экспериментируйте.

А блок питания? Устройство холодильника вытерпит компьютерный. Вспомните, сколько потребляет процессор! Элемент Пельтье далеко не самое главное, что имеется внутри. Кроме того вольтаж уже заранее приспособлен. А это значит, что не придется искать никаких редких деталей. Покупаете три элемента Пельтье, чтобы самостоятельно сделать холодильник, берете блок питания из старенького ПК, сооружаете коробку с двумя кулерами, получаете готовый продукт. Причем он может работать от автомобильного аккумулятора, правда это удобно? Еще бы, на время поездки на дачу пиво с самовольным холодильником можно подключить именно так. Мы уже не говорим про прикуриватель.

Принцип действия холодильника настолько очевиден, что понятен даже детям. Но вся прелесть в том, что при изменении направления тока элементы Пельтье вроде бы работаю на нагрев. Хорошо иметь под рукой теплую пищу, когда вокруг нет ничего, что могло бы помощь ее согреть? В этом случае закон работает в другую сторону. То есть три элемента Пельтье внутри самодельного холодильника обеспечат температуру на 18 ºС выше окружающей среды. Если в машине 25, то в коробке будет 43. Достаточно, чтобы перекусить и не жаловаться, правда? Получается уже два прибора в одном лице, а это здорово.

Конечно, можно было бы холодильник своими руками сделать и на фреоне, но подумайте, как это сложно, и ведь не смог бы он греть пищу. В конечном итоге мы бы хотели сказать спасибо автору видео на Ютуб. За то, что подал идею, как сделать холодильник, за то, что не сидит и не плюет в потолок в свободное время. И пусть задумка не очень удалась, но только лишь потому, что объем слишком велик. Элементы Пельтье процессорные не такие уж и мощные, чтобы в одиночку взваливать на себя столь большой объем, к тому же до конца и не оформленный.

Но если кто-то возьмется соорудить добротный короб, снабдить его двумя слоями теплоизоляции, заделать все щели, то успех непременно придет. К тому же технология экологически безвредна и безопасна, чего нельзя сказать о большинстве фреонов. Итак, на этом мы говорим нашим читателям До свиданья!