Käytettävä vesijäähdytys: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Jotkut teistä saattavat muistaa 5 minuutin USB -rannejäähdyttimen, projektin, jota käytettiin kehon jäähdyttämiseen ilman hikoilua. Tämän haittapuoli oli, että se kesti vain noin 5 minuuttia. DFRobotin sponsoroinnin ansiosta pystyin pidentämään tätä aikaa noin kolmeen tuntiin ja jäähdyttämään enemmän kuin vain vasen ranteeni.

Tässä projektissa jäähdytettiin vettä alumiinikappaleessa Peltier -moduulin ja PC -tuulettimen avulla ja työnnettiin sitten koko putken läpi DC -pumpulla. Niiden virtalähteenä on ladattavat litiumioniakut, jotka voidaan ladata taakse asennetulla aurinkopaneelilla. Liquid Cooling Weaabren letkut on tarkoitettu käytettäväksi tiukan alusvaatteen alla maksimoidaksesi kosketuksen ihon kanssa. Käyttämällä Dfrduinoa lisäsin jopa automaattisen lämpötilansäätimen, joka käyttää DHT22: ta aktivoidakseen puettavan.

Kuvia kanssani yllään pian (versio 2), mutta nyt aloitetaan!

Vaihe 1: Työkalut ja materiaalit

Tätä projektia varten tarvitset (ne avautuvat automaattisesti uusille välilehdille):

Boost -muunnin

DFRduino Uno Rev3

12VDC vesipumppu

12VDC auringonkukka Solar Charge Controller

Älykäs monitoiminen laturi

Peltier -tuuletinsarja

5/16 vinyyliletku

Hyppyjohdot (testausta varten)

Leipälauta (testausta varten)

Li-ion-akut

Virtapankin akku

Yleismittari

DHT-22 lämpötila- ja kosteusanturi

5 watin aurinkopaneeli

Vaihe 2: Jäähdytyslaitteen kokoaminen

Peitä ensin alumiininen jäähdytyslohko lämpötyynyillä, lämpötahnalla tai lämpörasvalla. Älä laita liikaa, koska se haittaa lämmönsiirtoprosessia. Kiinnitä nyt Peltier -moduuli siihen siten, että etikettipuoli ei ole sinua kohti.

Toiseksi varmista, että jäähdytyselementti ja tuuletinyhdistelmä toimivat. Kierrä tuuletin jäähdytyselementin päälle ja käynnistä se. Jäähdytyselementin alaosan tulisi olla hieman viileämpi kuin ympäristön, mutta ei liikaa, koska tuuletin puhaltaa juuri ilmaa juuri nyt. Jos se toimii, siirry seuraavaan vaiheeseen.

Päällystä lopuksi Peltierin toinen puoli ja kiinnitä se jäähdytyselementtiin. Nyt alumiinilohko jäähdyttää sen läpi virtaavan veden ja Peltieriin kiinnitetty tuuletin pääsee eroon ylimääräisestä lämmöstä. Käytin teippiä vahvemman mekaanisen sidoksen muodostamiseksi, mutta se ei ole välttämätöntä. Nyt olemme valmiit yhdistämään sen pumppuun ja säiliöön letkuillamme. Yhdistä kaksi johtoa yhteen, jotta johdotus olisi helpompaa. Nämä ovat 12 voltin suurvirtaisia piirustuskomponentteja, joten muista käyttää suurta langanmittaa.

Vaihe 3: Pumput ja putkityöt

Pumpun elektroniikka

Pumpun mukana toimitetaan vakiopistoke, jossa on paljaat johdot. Juotos nämä johdot tehostusmuuntimeen, koska oletusjännite 5 volttia ei katkaise sitä. Käytämme tehostinta saadaksemme 11vdc akkuistamme. Toisella puolella juota USB -kaapeli. Aseta potentiometrillä lähtöjännite noin 11 volttiin. Pumpun nopeus on 6v-12v, mutta päätin pysyä turvassa 11: n kanssa eikä myöskään rasittaa tehonmuunninta liikaa, koska siinä ei ole ylimääräistä jäähdytyselementtiä. Testaa elektroniikka liittämällä pumppu ja upottamalla se veteen. Sen pitäisi olla päällä.

Säiliö ja letku

Järjestelmän veden varastoimiseksi käytin 2 "alumiinipurkkia. Yritin käyttää 2" PVC -putkea, mutta se oli liian paksu, jotta pumppu ei mahtunut, joten minun oli joko viilattava pumppu tai ajettava koko sisäpuoli. PVC putki. Päivitän projektin PVC: ksi seuraavassa versiossa. Liitä pumpun mukana toimitettu letku siihen ja sitten alumiinilohkoon. Liitä alumiinisen jäähdytyslohkon toinen puoli käyttämällä jotakin vinyyliletkua ja teippaa se vesisäiliön sisäpuolelle (tässä tapauksessa alumiinipurkki). Kun tämä on tehty, testaa pumppu säiliön sisällä täyttämällä se ja käynnistämällä se. Tämä on myös tärkeää tehdä vuotojen tarkistamiseksi.

Vaihe 4: Jäähdytys, koodi ja piirit

Jäähdytys

Dfrduinoa käytettäessä sinun on asetettava minimilämpötila -indeksi Peltier- ja tuulettimen jäähdytysyhdistelmän aktivoimiseksi. Teemme tämän käyttämällä halpaa, mutta luotettavaa DHT22 -lämpötila- ja kosteusanturia. Käytän datakaapelille analogista nasta 0, mutta voit käyttää toista, jos haluat. Liitä VCC ja GND Dfrduinon vastaaviin pisteisiin. Tämä antaa meille tietoa, mutta ei tee mitään itsestään. Jotta voimme todella käynnistää (ja sammuttaa) rakentamamme jäähdytyslaitteen, meidän on asennettava rele, joka kytkee virran päälle ja pois sähkömekaanisesti. Minulla on vain 12 voltin releet, ja Arduinot tuottavat enintään 5 volttia, joten käytän tehostinmuunninta tehostamaan jännitettä 5 voltista 12 volttiin sen aktivoimiseksi.

Piirit

Edellä mainittu piiri saa virtaa aurinkovoimalla käyttämällä DFRobotin auringonkukka -aurinkosäädintä. Se ottaa tulon 12v (5W) aurinkosähköpaneeliltani ja säätää sen käyttökelpoiseksi jännitteeksi ja virraksi. Myös DFRobotin älykäs monitoimilatauslaite käyttää tätä kuvassa näytettyjen akkujen lataamiseen, mutta toimii myös virtapankina, joka antaa energiaa jäähdytyslaitteen toiminnalle.

Koodi

Linkki lämpötilaindeksin laukaisimen koodiin.

Kopioi liitä koodi Dfrduinoosi niin, että tuuletin (ja laajennettuna Peltier -moduuli) käynnistyy, jos se on tarpeeksi kuuma.

Vaihe 5: Näin se toimii

Kuten muissakin Peltier -rakennelmissani, lämpösähköinen jäähdytin saa asetetun jännitteen (tässä tapauksessa 12 volttia) ja pumppaa lämpöä moduulin toiselta puolelta toiselle. Tämä jäähdyttää voimakkaasti keraamisen neliön toista puolta ja lämmittää toista puolta. Jotta estetään komponenttimme vahingoittuminen lämmön takaisinoton kautta, meidän on käytettävä aktiivista jäähdytystä suuren jäähdytyselementin ja tuulettimen muodossa. Tämä projekti käyttää kylmää puolta lämmön poistamiseen alumiinilohkon läpi kulkevasta vedestä ja käyttää sitten tasavirtapumppua työntämään sitä koko käyttäjän kehoon vinyyliputkien avulla. Ihon kosketuksen lisäämiseksi sen päällä on tiukka paita.

Säästääkseen vähän energiaa tämän kaikkein energiaintensiivisimmistä osista, tuuletin ja Peltier sammutetaan, jos tulee liian kylmä (esimerkiksi sisätiloissa). Dfrduino on kytketty tehostinmuuntimeen kytkeäkseen releen päälle ja käynnistääkseen jäähdytyskokoonpanon silloin ja vain, jos DHT22 -lämpötila- ja kosteusanturin tiedot sen edellyttävät.

Vaihe 6: Erityiskiitos DFRobotille

Tämä oli melko iso projekti, joten olen iloinen, että olen saanut sponsoroinnin DFRobotilta. Erinomainen tuotteiden laatu ja nopea toimitus kuten aina. Tutustu heidän myymäläänsä täältä.