Nosivo sa vodenim hlađenjem: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Neki od vas se možda sjećaju mog 5 -minutnog USB hladnjaka za ruke, projekta koji se koristio za hlađenje tijela bez potrebe za znojenjem. Nedostatak ovoga je što je trajao samo oko 5 minuta. Zahvaljujući sponzorstvu DFRobota, uspio sam produžiti ovo vrijeme na otprilike tri sata i rashladiti se više od lijevog ručnog zgloba.

Ovaj projekt koristi rashlađenu vodu u aluminijskom bloku pomoću Peltier -ovog modula i PC ventilatora, a zatim je gura kroz cijevi pomoću istosmjerne pumpe. Napajaju se punjivim litij-ionskim baterijama koje se mogu puniti sa solarnim panelom postavljenim na stražnjoj strani. Cijevi tekućeg rashladnog sredstva za nošenje namijenjene su nošenju ispod uske potkošulje kako bi se povećao kontakt s kožom. Koristeći Dfrduino, čak sam dodao i automatski regulator temperature koji koristi DHT22 za aktiviranje nosive opreme.

Slike sa mojim nošenjem uskoro (verzija 2), ali za sada, Počnimo!

Korak 1: Alati i materijali

Za ovaj projekt trebat će vam (svi se automatski otvaraju na novim karticama):

Boost Converter

DFRduino Uno Rev3

12VDC vodena pumpa

Sunčev solarni regulator punjenja 12VDC

Pametni višenamjenski punjač

Komplet ventilatora Peltier

5/16 vinilne cijevi

Kratkospojne žice (za testiranje)

Oglasna ploča (za testiranje)

Li-ion baterije

Power bank Baterija

Multimetar

Senzor temperature i vlažnosti DHT-22

Solarni panel od 5 vati

Korak 2: Sklapanje rashladnog uređaja

Prvo prekrijte aluminijski rashladni blok termičkim jastučićima, termalnom pastom ili termalnom mašću. Ne stavljajte previše jer će to ometati proces prijenosa topline. Sada zalijepite svoj Peltier -ov modul tako da označena strana ne bude okrenuta prema vama.

Drugo, provjerite radi li kombinacija hladnjaka i ventilatora. Pričvrstite ventilator na hladnjak i uključite ga. Donji dio hladnjaka trebao bi biti malo hladniji od okoline, ali ne previše jer ventilator upravo puše zrak. Ako uspije, prijeđite na sljedeći korak.

Na kraju, premažite drugu stranu Peltiera i zalijepite ga na hladnjak. Sada će vaš aluminijski blok ohladiti vodu koja će teći kroz njega, a ventilator pričvršćen na Peltier oslobodit će se viška topline. Koristio sam ljepljivu traku za jaču mehaničku vezu, ali to nije potrebno. Sada smo spremni za spajanje cijevi na pumpu i spremnik. Spojite dvije žice u jednu kako biste olakšali ožičenje. To su komponente za izvlačenje 12V velike struje, pa koristite veliki mjerač žice.

Korak 3: Pumpe i vodovod

Pump Electronics

Pumpa dolazi sa standardnim utikačem s izloženim žicama na kraju. Lemite ove žice na pretvarač pojačanja jer ga naš zadani napon od 5 volti neće prekinuti. Koristit ćemo pojačivač za dobivanje 11vdc iz naših baterija. S druge strane, lemite USB kabel. Pomoću potenciometra postavite izlazni napon na oko 11 volti. Pumpa je za 6v-12v, ali sam odlučio da ostanem siguran sa 11 i da ne opteretim pretvarač za povećanje snage jer nema dodatni hladnjak. Testirajte svoju elektroniku spajanjem pumpe i potapanjem u vodu. Trebalo bi da bude uključeno.

Tank i cijevi

Za skladištenje vode u sustav upotrijebio sam aluminijsku limenku od 2 ". Pokušao sam koristiti 2" PVC cijev, ali je bila previše debela da bi pumpa stala, pa sam morao ili turpijati pumpu ili obrijati unutrašnjost cijele PVC cijev. U sljedećoj verziji ažurirat ću projekt na PVC. Spojite cijevi koje ste dobili s pumpom na nju, a zatim na aluminijski blok. Koristeći neke od vinilnih cijevi, spojite drugu stranu aluminijskog rashladnog bloka i zalijepite ga s unutarnje strane spremnika za vodu (u ovom slučaju aluminijska limenka). Kada to učinite, testirajte pumpu u spremniku tako što ćete je napuniti i uključiti. Takođe je važno to učiniti kako biste provjerili ima li curenja.

Korak 4: Hlađenje, kôd i krug

Hlađenje

Koristeći Dfrduino, morat ćete postaviti minimalni indeks temperature za aktiviranje kombinacije Peltier i ventilatora. To ćemo učiniti pomoću jeftinog, ali pouzdanog senzora temperature i vlažnosti DHT22. Koristit ću analogni pin 0 za podatkovnu žicu, ali možete koristiti i drugi ako želite. Spojite VCC i GND na njihove odgovarajuće točke na Dfrduinu. To će nam dati informacije, ali nećemo ništa učiniti sami. Da bismo zapravo uključili (i isključili) rashladni uređaj koji smo izgradili, moramo postaviti relej za elektromehaničko uključivanje i isključivanje napajanja. Imam samo 12v releje, a Arduinos ima izlaz od najviše 5v, pa koristim pojačivački pretvarač da pojačam napon sa 5v na 12v da bi se aktivirao.

Strujna kola

Gore spomenuto kolo napaja se pomoću solarne energije pomoću DFRobotovog solarnog kontrolera Suncokret. Uzima ulaz sa moje 12V (5W) fotonaponske ploče i regulira ga u upotrebljiv napon i struju. Pametni višenamjenski punjač koji je također napravio DFRobot koristi ovo za punjenje baterija prikazanih na slici, ali služi i kao powerbank za osiguravanje energije za rad rashladnog uređaja.

Kod

Veza do koda za okidač indeksa temperature.

Kopirajte zalijepite kôd u svoj Dfrduino tako da se ventilator (a samim tim i Peltier -ov modul) uključi ako je dovoljno vruć.

Korak 5: Kako to funkcionira

Kao i u mojim drugim Peltier -ovim konstrukcijama, termoelektrični hladnjak dobiva podešeni napon (u ovom slučaju 12 volti) i pumpa toplinu s jedne strane modula na drugu. Ovo drastično hladi jednu stranu keramičkog kvadrata, a zagrijava drugu stranu. Kako bismo spriječili oštećenje naše komponente povratnim širenjem topline, moramo koristiti aktivno hlađenje u obliku velikog hladnjaka i ventilatora. Ovaj projekt koristi hladnu stranu za uklanjanje topline iz vode koja prolazi kroz aluminijski blok, a zatim koristi istosmjernu pumpu koja to gura kroz tijelo korisnika pomoću vinilnih cijevi. Da biste povećali kontakt s kožom, preko nje se nosi uska košulja.

Kako bi se uštedjelo malo energije iz dijelova koji troše najviše energije, ventilator i Peltier se isključuju ako postane previše hladno (na primjer, uđete u zatvoreni prostor). Dfrduino je spojen na pretvarač za pojačavanje radi uključivanja releja i napajanja rashladnog sklopa ako i samo ako podaci iz DHT22 senzora temperature i vlažnosti to zahtijevaju.

Korak 6: Posebno hvala DFRobotu

Ovo je bio prilično veliki projekt, pa mi je drago što sam sponzorisao DFRobot. Odlična kvaliteta proizvoda i brza dostava kao i uvijek. Ovdje pogledajte njihovu trgovinu.