Valkājama ūdens dzesēšana: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Daži no jums var atcerēties manu 5 minūšu USB plaukstas dzesētāju - projektu, ko izmantoja, lai atdzesētu manu ķermeni, nesvīstot. Negatīvais bija tas, ka tas ilga tikai apmēram 5 minūtes. Pateicoties DFRobot sponsorēšanai, es varēju pagarināt šo laiku līdz aptuveni trim stundām un atdzist vairāk nekā tikai kreiso plaukstas locītavu.

Šajā projektā tika izmantots ūdens atdzesēšana alumīnija blokā, izmantojot Peltier moduli un datora ventilatoru, pēc tam to nospiež caurulēs, izmantojot līdzstrāvas sūkni. Tie tiek darbināti ar uzlādējamām litija jonu baterijām, kuras var uzlādēt ar aizmugurē uzstādītu saules paneli. Šķidrās dzesēšanas valkājamās caurules ir paredzētas valkāšanai zem cieši pieguļoša apakš krekla, lai maksimāli palielinātu saskari ar ādu. Izmantojot Dfrduino, es pat pievienoju automātisku temperatūras regulatoru, kas izmanto DHT22, lai aktivizētu valkājamo.

Drīzumā būs redzamas bildes ar mani, kas to valkā (2. versija), bet pagaidām sāksim darbu!

1. darbība: instrumenti un materiāli

Šim projektam jums būs nepieciešams (tie visi tiek automātiski atvērti jaunās cilnēs):

Boost pārveidotājs

DFRduino Uno Rev3

12VDC ūdens sūknis

12VDC saulespuķu saules uzlādes kontrolieris

Viedais daudzfunkcionālais lādētājs

Peltier ventilatora komplekts

5/16 collu vinila caurule

Džemperu vadi (testēšanai)

Maizes dēlis (testēšanai)

Li-ion baterijas

Strāvas bankas akumulators

Multimetrs

DHT-22 temperatūras un mitruma sensors

5 vatu saules panelis

2. darbība. Dzesēšanas ierīces montāža

Vispirms pārklājiet alumīnija dzesēšanas bloku ar siltuma spilventiņiem, termisko pastu vai termisko smērvielu. Nelieciet pārāk daudz, jo tas kavēs siltuma pārneses procesu. Tagad pielīmējiet savu Peltier moduli tā, lai marķētā puse nebūtu vērsta pret jums.

Otrkārt, pārliecinieties, vai darbojas jūsu radiatora un ventilatora kombinācija. Pieskrūvējiet ventilatoru pie radiatora un ieslēdziet to. Radiatora apakšējai daļai vajadzētu būt nedaudz vēsākai par apkārtējo vidi, bet ne pārāk daudz, jo ventilators šobrīd tikai pūš gaisu. Ja tas darbojas, pārejiet pie nākamās darbības.

Visbeidzot, pārklājiet Peltier otru pusi un pielīmējiet to pie radiatora. Tagad jūsu alumīnija bloks atdzesēs caur to plūstošo ūdeni, un pie Peltier piestiprinātais ventilators atbrīvosies no liekā siltuma. Es izmantoju kādu līmlenti, lai izveidotu spēcīgāku mehānisko saiti, bet tas nav nepieciešams. Tagad mēs esam gatavi to savienot ar sūkni un tvertni ar mūsu caurulēm. Savienojiet divus vadus vienā, lai atvieglotu vadu pievienošanu. Tie ir 12 V lielas strāvas vilkšanas komponenti, tāpēc noteikti izmantojiet lielu stieples gabarītu.

3. solis: sūkņi un santehnika

Sūkņu elektronika

Sūknim ir standarta kontaktdakša, kuras galā ir atklāti vadi. Lodējiet šos vadus pie pastiprinātāja pārveidotāja, jo mūsu noklusējuma 5 voltu spriegums to nesamazinās. Mēs izmantosim pastiprinātāju, lai no mūsu baterijām iegūtu 11Vdc. No otras puses, lodējiet USB kabeli. Izmantojiet potenciometru, lai iestatītu izejas spriegumu aptuveni 11 volti. Sūknis darbojas ar ātrumu 6v-12v, bet es nolēmu būt drošs ar 11 un arī neapgrūtināt pastiprinātāja pārveidotāju, jo tam nav papildu siltuma izlietnes. Pārbaudiet savu elektroniku, pievienojot sūkni un iegremdējot to ūdenī. Tam vajadzētu būt ieslēgtam.

Tvertne un caurules

Lai uzglabātu ūdeni sistēmai, es izmantoju 2 collu alumīnija kannu. Es mēģināju izmantot 2 collu PVC cauruli, bet tā bija pārāk bieza, lai sūknis ietilptu, tāpēc man bija vai nu jāiesūc sūknis, vai jāskujas no iekšpuses. PVC caurule. Es atjaunināšu projektu uz PVC nākamajā versijā. Pievienojiet tam sūkni piegādāto cauruli un pēc tam alumīnija bloku. Izmantojot daļu no vinila caurulēm, pievienojiet alumīnija dzesēšanas bloka otru pusi un pielīmējiet to ūdens tvertnes iekšpusē (šajā gadījumā alumīnija bundža). Kad tas ir izdarīts, pārbaudiet sūkni tvertnes iekšpusē, piepildot to un ieslēdzot. Tas ir arī svarīgi to darīt, lai pārbaudītu noplūdes.

4. darbība: dzesēšana, kods un shēmas

Dzesēšana

Izmantojot Dfrduino, jums būs jāiestata minimālais temperatūras indekss, lai aktivizētu Peltier un ventilatora dzesēšanas kombināciju. Mēs to darīsim, izmantojot lēto, bet uzticamo DHT22 temperatūras un mitruma sensoru. Datu vadam izmantošu analogo tapu 0, bet, ja vēlaties, varat izmantot citu. Savienojiet VCC un GND ar attiecīgajiem punktiem Dfrduino. Tas dos mums informāciju, bet pats neko nedarīs. Lai faktiski ieslēgtu (un izslēgtu) mūsu uzbūvēto dzesēšanas ierīci, mums ir jāiestata relejs, lai elektromehāniski ieslēgtu un izslēgtu strāvu. Man ir tikai 12 V releji, un Arduinos izvada ne vairāk kā 5 V, tāpēc es izmantoju pastiprināšanas pārveidotāju, lai palielinātu spriegumu no 5 V līdz 12 V.

Ķēdes

Iepriekš minēto ķēdi darbina saules enerģija, izmantojot DFRobot saulespuķu saules kontrolieri. Tas ņem ievadi no mana 12v (5W) fotoelektriskā paneļa un regulē to izmantojamā spriegumā un strāvā. DFRobot viedais daudzfunkcionālais lādētājs to izmanto, lai uzlādētu attēlā redzamās baterijas, bet arī darbojas kā barošanas bloks, lai nodrošinātu enerģiju dzesēšanas ierīces darbībai.

Kods

Saite uz temperatūras indeksa aktivizētāja kodu.

Kopējiet un ielīmējiet kodu savā Dfrduino, lai ventilators (un pēc tam Peltier modulis) ieslēgtos, ja tas ir pietiekami karsts.

5. darbība. Kā tas darbojas

Tāpat kā manās citās Peltier konstrukcijās, termoelektriskais dzesētājs iegūst iestatīto spriegumu (šajā gadījumā 12 volti) un sūknē siltumu no vienas moduļa puses uz otru. Tas krasi atdzesē vienu keramikas laukuma pusi un silda otru pusi. Lai izvairītos no mūsu detaļas bojāšanas siltuma pārneses dēļ, mums jāizmanto aktīvā dzesēšana liela radiatora un ventilatora veidā. Šis projekts izmanto vēso pusi, lai noņemtu siltumu no ūdens, kas pārvietojas caur alumīnija bloku, un pēc tam izmanto līdzstrāvas sūkni, lai to izspiestu visā lietotāja ķermenī, izmantojot vinila caurules. Lai palielinātu saskari ar ādu, virs tās tiek uzvilkts stingrs krekls.

Lai ietaupītu mazliet enerģijas no visvairāk energoietilpīgajām daļām, ventilators un Peltier tiek izslēgti, ja kļūst pārāk auksts (piemēram, dodaties iekštelpās). Dfrduino ir savienots ar pastiprinātāja pārveidotāju, lai ieslēgtu releju un darbinātu dzesēšanas bloku tikai un vienīgi tad, ja to garantē DHT22 temperatūras un mitruma sensora dati.

6. darbība. Īpašs paldies DFRobot

Šis bija diezgan liels projekts, tāpēc es priecājos, ka mani sponsorēja DFRobot. Lieliska produktu kvalitāte un ātra piegāde kā vienmēr. Apskatiet viņu veikalu šeit.