Nosljivo z vodnim hlajenjem: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Nekateri se morda spomnite mojega 5 -minutnega USB zapestnega hladilnika, projekta, ki mi je ohladil telo, ne da bi se znojil. Slaba stran tega je, da je trajalo le približno 5 minut. Zahvaljujoč sponzorstvu DFRobot sem lahko ta čas podaljšal na približno tri ure in ohladil več kot le levo zapestje.

Ta projekt je hladil vodo v aluminijastih blokih z uporabo Peltierjevega modula in ventilatorja za računalnik, nato pa jo z enosmerno črpalko potisnil skozi nekaj cevi. Napajajo se z litij-ionskimi baterijami, ki jih je mogoče polniti s sončno ploščo, nameščeno na hrbtni strani. Cevke za tekoče hlajenje Wearable naj bi nosili pod oprijeto spodnjo majico, da bi povečali stik s kožo. Z uporabo Dfrduina sem celo dodal samodejni regulator temperature, ki uporablja DHT22 za aktiviranje nosljivega.

Slike, na katerih bom nosila kmalu (različica 2), zaenkrat pa začnimo!

Korak: Orodja in materiali

Za ta projekt boste potrebovali (vsi se samodejno odprejo v novih zavihkih):

Boost Converter

DFRduino Uno Rev3

12VDC vodna črpalka

12VDC sončni regulator sončnega polnjenja

Pametni večnamenski polnilec

Komplet ventilatorjev Peltier

5/16 vinilne cevi

Mostične žice (za testiranje)

Ogledna plošča (za testiranje)

Li-ionske baterije

Power bank Baterija

Multimeter

Senzor temperature in vlažnosti DHT-22

5 -vatna sončna plošča

2. korak: Sestavljanje hladilne naprave

Najprej pokrijte aluminijasti hladilni blok s termičnimi blazinicami, termalno pasto ali termalno mastjo. Ne dajajte preveč, saj bo to oviralo prenos toplote. Zdaj nanj prilepite svoj Peltierjev modul tako, da označena stran ne gleda proti vam.

Drugič, poskrbite, da deluje kombinacija hladilnika in ventilatorja. Ventilator privijte na hladilnik in ga vklopite. Spodnji del hladilnika mora biti nekoliko hladnejši od okolice, vendar ne preveč, saj ventilator trenutno piha zrak. Če deluje, pojdite na naslednji korak.

Nazadnje premažite drugo stran Peltierja in ga prilepite na hladilnik. Zdaj bo vaš aluminijasti blok ohladil vodo, ki bo tekla skozi njega, ventilator, pritrjen na Peltier, pa se bo znebil odvečne toplote. Za močnejšo mehansko vez sem uporabil nekaj lepilnega traku, vendar to ni nujno. Zdaj smo pripravljeni, da ga s cevjo priključimo na črpalko in rezervoar. Za lažje ožičenje povežite dve žici v eno. To so 12 -voltni vlečni elementi z visokim tokom, zato uporabite velik žico.

3. korak: Črpalke in vodovod

Črpalna elektronika

Črpalka je opremljena s standardnim vtičem z izpostavljenimi žicami na koncu. Spajajte te žice na pretvornik za povečanje, saj ga privzeta napetost 5 voltov ne bo odrezala. Ojačevalnik bomo uporabili za pridobivanje 11vdc iz baterij. Na drugi strani spajkajte kabel USB. S potenciometrom nastavite izhodno napetost na približno 11 voltov. Črpalka je za 6v-12v, vendar sem se odločil, da ostanem na varnem z 11 in tudi ne obremenjujem preveč pretvornika, ker nima dodatnega hladilnika. Preizkusite svojo elektroniko tako, da priključite črpalko in jo potopite v vodo. Moral bi biti vklopljen.

Cisterne in cevi

Za shranjevanje vode v sistemu sem uporabil 2 -palčno aluminijasto pločevinko. Poskušal sem uporabiti 2 -palčno PVC cev, vendar je bila predebela, da bi se črpalka prilegala, zato sem moral črpalko spiliti ali pa celotno postriči. PVC cev. V naslednji različici bom projekt posodobil na PVC. Nanj priključite cev, ki je priložena črpalki, nato pa na aluminijasti blok. Z uporabo nekaterih vinilnih cevi povežite drugo stran aluminijastega hladilnega bloka in ga prilepite na notranjo stran rezervoarja za vodo (v tem primeru aluminijaste pločevinke). Ko to storite, preizkusite črpalko v rezervoarju tako, da jo napolnite in vklopite. To je pomembno tudi za preverjanje puščanja.

4. korak: Hlajenje, koda in vezje

Hlajenje

Če želite aktivirati kombinacijo hlajenja Peltier in ventilatorja, morate z Dfrduinom nastaviti minimalni indeks temperature. To bomo storili z poceni, a zanesljivim senzorjem temperature in vlažnosti DHT22. Za podatkovno žico bom uporabil analogni pin 0, če pa želite, lahko uporabite drugega. VCC in GND povežite z ustreznimi točkami na Dfrduinu. To nam bo dalo informacije, ne bo pa nič naredilo samo od sebe. Za dejansko vklop (in izklop) hladilne naprave, ki smo jo zgradili, moramo nastaviti rele za elektromehanski vklop in izklop napajanja. Imam samo 12v releje, Arduinos pa oddaja največ 5v, zato za povečanje napetosti s 5v na 12v uporabljam ojačevalni pretvornik.

Vezja

Omenjeno vezje se napaja s sončno energijo z uporabo sončnega sončnega krmilnika DFRobot. Prejema vhod iz moje 12V (5W) fotonapetostne plošče in ga uravnava v uporabno napetost in tok. Pametni večnamenski polnilnik, ki ga izdeluje tudi DFRobot, to uporablja za polnjenje baterij, prikazanih na sliki, hkrati pa služi tudi kot napajalnik za zagotavljanje energije za delovanje hladilne naprave.

Koda

Povezava do kode za sprožilec temperaturnega indeksa.

Kodo prilepite v svoj Dfrduino, tako da se ventilator (in s tem razširitev tudi Peltierjev modul) vklopi, če je dovolj vroč.

5. korak: Kako deluje

Tako kot pri mojih drugih Peltierjevih konstrukcijah termoelektrični hladilnik dobi nastavljeno napetost (v tem primeru 12 voltov) in črpa toploto z ene strani modula na drugo. To drastično ohladi eno stran keramičnega kvadrata in ogreje drugo stran. Da ne bi poškodovali naše komponente zaradi toplotnega širjenja, moramo uporabiti aktivno hlajenje v obliki velikega hladilnika in ventilatorja. Ta projekt uporablja hladno stran za odstranjevanje toplote iz vode, ki potuje skozi aluminijasti blok, nato pa uporablja dc črpalko, ki to potiska skozi telo uporabnika z uporabo vinilnih cevi. Če želite povečati stik s kožo, jo oblecite v tesno srajco.

Če želite prihraniti malo energije pri najbolj energetsko intenzivnih delih, se ventilator in Peltier izklopita, če postane preveč hladno (greš na primer v zaprtih prostorih). Dfrduino je priključen na pretvornik za povečanje, da vklopi rele in napaja hladilni sklop, če in samo, če to zahtevajo podatki iz senzorja temperature in vlažnosti DHT22.

6. korak: Posebna zahvala DFRobotu

To je bil precej velik projekt, zato sem vesel, da ga je sponzoriral DFRobot. Odlična kakovost izdelkov in hitra dostava kot vedno. Tu si oglejte njihovo trgovino.