Nosivo s hlađenjem vode: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

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

Ovaj projekt koristi rashlađivanje vode u aluminijskom bloku pomoću Peltier -ovog modula i ventilatora za računalo, a zatim je gura kroz cijevi pomoću istosmjerne pumpe. Napajaju se punjivim litij-ionskim baterijama koje se mogu puniti stražnjom solarnom pločom. Cijevi tekućeg rashladnog sredstva za nošenje namijenjene su nošenju ispod uske potkošulje kako bi se povećao kontakt s kožom. Pomoću Dfrduina čak sam dodao i automatski regulator temperature koji koristi DHT22 za aktiviranje nosivog uređaja.

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

Pumpa za vodu 12VDC

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

Solarna ploča od 5 vati

Korak 2: Sklapanje rashladnog uređaja

Prvo prekrijte svoj 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 s označenom stranom koja nije 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 okoliša, ali ne previše jer ventilator upravo puše zrak. Ako uspije, prijeđite na sljedeći korak.

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

Korak 3: Crpke i vodovod

Elektronika pumpe

Crpka 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 ostati siguran s 11 i također ne opterećivati pretvarač pojačanja jer nema dodatni hladnjak. Testirajte svoju elektroniku spajanjem crpke i potapanjem u vodu. Trebalo bi biti uključeno.

Spremnik i cijevi

Za spremanje vode u sustav upotrijebio sam aluminijsku limenku od 2 ". Pokušao sam koristiti 2" PVC cijev, ali bila je previše debela da bi crpka 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. Pomoću nekih od vinilnih cijevi spojite drugu stranu aluminijskog rashladnog bloka i zalijepite ga s unutarnje strane spremnika za vodu (u ovom slučaju aluminijska limenka). Nakon što to učinite, testirajte pumpu u spremniku tako da je napunite i uključite. Također je važno to učiniti kako biste provjerili ima li curenja.

Korak 4: Hlađenje, kôd i strujna kola

Hlađenje

Pomoću Dfrduina morat ćete postaviti minimalni indeks temperature za aktiviranje kombinacije Peltier i hlađenja ventilatora. To ćemo učiniti pomoću jeftinog, ali pouzdanog senzora temperature i vlažnosti DHT22. Za podatkovnu žicu koristit ću analogni pin 0, 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 s 5v na 12v da bi se aktivirao.

Strujna kola

Spomenuti krug napaja se pomoću solarne energije pomoću DFRobotovog solarnog regulatora za suncokret. Uzima ulaz iz moje fotonaponske ploče od 12V (5W) i regulira ga u upotrebljiv napon i struju. Pametni višenamjenski punjač također tvrtke DFRobot koristi ovo za punjenje baterija prikazanih na slici, ali služi i kao powerbank za osiguravanje energije za rad rashladnog uređaja.

Kodirati

Veza na kôd 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 radi

Kao i u mojim drugim Peltierovim konstrukcijama, termoelektrični hladnjak dobiva zadani 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 putuje kroz aluminijski blok, a zatim koristi istosmjernu pumpu koja to gura kroz tijelo korisnika pomoću cijevi od vinila. Da bi se povećao kontakt s kožom, preko nje se nosi uska košulja.

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

Korak 6: Posebno hvala DFRobotu

Ovo je bio prilično velik projekt, pa mi je drago što me je sponzorirao DFRobot. Izvrsna kvaliteta proizvoda i brza dostava kao i uvijek. Ovdje pogledajte njihovu trgovinu.