Pendingin Air Dapat Dipakai: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Beberapa dari Anda mungkin ingat 5 Minute USB Wrist Cooler saya, sebuah proyek yang digunakan untuk mendinginkan tubuh saya tanpa harus berkeringat. Kelemahan dari ini, adalah bahwa itu hanya berlangsung sekitar 5 menit. Berkat sponsor dari DFRobot, saya dapat memperpanjang waktu ini menjadi sekitar tiga jam dan mendinginkan lebih dari sekadar pergelangan tangan kiri saya.

Proyek ini menggunakan air pendingin dalam blok aluminium menggunakan Modul Peltier dan Kipas PC, kemudian mendorongnya ke beberapa tabung menggunakan pompa DC. Ini didukung dengan baterai li-ion yang dapat diisi ulang yang dapat diisi dengan panel surya yang dipasang di belakang. Tabung Liquid Cooling Wearable dimaksudkan untuk dikenakan di bawah kaus dalam yang ketat untuk memaksimalkan kontak dengan kulit. Menggunakan Dfrduino, saya bahkan menambahkan pengontrol suhu otomatis yang menggunakan DHT22 untuk mengaktifkan perangkat yang dapat dikenakan.

Gambar dengan saya yang memakainya segera hadir (versi 2), tetapi untuk sekarang, Mari kita mulai!

Langkah 1: Alat dan Bahan

Untuk proyek ini Anda perlu (semuanya terbuka di tab baru secara otomatis):

Tingkatkan Konverter

DFRduino Uno Rev3

Pompa Air 12VDC

12VDC Sunflower Solar Charge Controller

Pengisi Daya Multifungsi Cerdas

Kit Kipas Peltier

Tabung Vinyl 5/16"

Kabel Jumper (untuk pengujian)

Papan tempat memotong roti (untuk pengujian)

Baterai Li-ion

Baterai bank daya

Multimeter

Sensor Suhu dan Kelembaban DHT-22

Panel Surya 5 Watt

Langkah 2: Merakit Perangkat Pendingin

Pertama, tutupi blok pendingin aluminium Anda dengan bantalan termal, pasta termal, atau pelumas termal. Jangan terlalu banyak karena akan menghambat proses perpindahan panas. Sekarang tempel modul Peltier Anda di atasnya dengan sisi berlabel tidak menghadap Anda.

Kedua, pastikan heatsink dan kombo kipas Anda berfungsi. Pasang kipas ke heatsink dan nyalakan. Bagian bawah unit pendingin harus sedikit lebih dingin dari lingkungan sekitar, tetapi tidak terlalu banyak karena kipas hanya meniupkan udara saat ini. Jika berhasil, lanjutkan ke langkah berikutnya.

Terakhir, lapisi sisi lain Peltier dan tempelkan di heat sink. Sekarang, blok aluminium Anda akan mendinginkan air yang akan mengalir melaluinya dan kipas yang menempel pada Peltier akan membuang panas berlebih. Saya menggunakan beberapa lakban untuk membuat ikatan mekanis yang lebih kuat tetapi itu tidak perlu. Sekarang kami siap untuk menghubungkannya ke pompa dan tangki dengan tabung kami. Hubungkan dua kabel menjadi satu untuk membuat kabel lebih mudah. Ini adalah komponen gambar arus tinggi 12v, jadi pastikan untuk menggunakan pengukur kawat besar.

Langkah 3: Pompa dan Pipa

Pompa Elektronik

Pompa dilengkapi dengan steker standar dengan kabel terbuka di ujungnya. Solder kabel ini ke konverter boost karena tegangan default kami 5 volt tidak akan memotongnya. Kami akan menggunakan booster untuk mendapatkan 11vdc dari baterai kami. Di sisi lain, solder kabel USB. Gunakan potensiometer untuk mengatur tegangan output menjadi sekitar 11 volt. Pompa memiliki kecepatan 6v-12v, tetapi saya memutuskan untuk tetap aman dengan 11 dan juga tidak membebani konverter boost terlalu banyak karena tidak memiliki heat sink tambahan. Uji elektronik Anda dengan menghubungkan pompa dan merendamnya dalam air. Ini harus aktif.

Tangki dan Tabung

Untuk menyimpan air untuk sistem, saya menggunakan kaleng aluminium 2". Saya mencoba menggunakan pipa PVC 2", tetapi terlalu tebal untuk dipasang di pompa, mengharuskan saya untuk mengarsipkan pompa, atau mencukur bagian dalam keseluruhan. pipa PVC. Saya akan memperbarui proyek ke PVC di versi berikutnya. Hubungkan tabung yang disertakan dengan pompa Anda ke sana, lalu ke blok aluminium. Dengan menggunakan beberapa tabung vinil, sambungkan sisi lain dari blok pendingin aluminium dan rekatkan ke bagian dalam tangki air Anda (dalam hal ini kaleng aluminium). Setelah ini selesai, uji pompa Anda di dalam tangki dengan mengisinya dan menyalakannya. Hal ini juga penting untuk dilakukan untuk memeriksa kebocoran.

Langkah 4: Pendinginan, Kode, dan Sirkuit

Pendinginan

Dengan menggunakan Dfrduino, Anda perlu mengatur indeks suhu minimum untuk mengaktifkan kombo Peltier dan pendingin kipas. Kami akan melakukan ini dengan menggunakan sensor suhu dan kelembaban DHT22 yang murah namun andal. Saya akan menggunakan Analog Pin 0 untuk kabel data, tetapi Anda dapat menggunakan yang lain jika Anda mau. Hubungkan VCC dan GND ke titik masing-masing di Dfrduino. Ini akan memberi kita informasi, tetapi tidak melakukan apa pun dengan sendirinya. Untuk benar-benar menghidupkan (dan mematikan) perangkat pendingin yang kami buat, kami perlu menyiapkan relai untuk menghidupkan dan mematikan daya secara elektromekanis. Saya hanya memiliki relay 12v, dan Arduinos menghasilkan maksimal 5v, jadi saya menggunakan konverter boost untuk meningkatkan tegangan dari 5v ke 12v agar dapat diaktifkan.

sirkuit

Sirkuit tersebut ditenagai melalui tenaga surya menggunakan Sunflower Solar Controller dari DFRobot. Dibutuhkan input dari panel fotovoltaik 12v (5W) saya dan mengaturnya menjadi tegangan dan arus yang dapat digunakan. Pengisi Daya Multifungsi Cerdas juga oleh DFRobot menggunakan ini untuk mengisi daya baterai yang ditunjukkan pada gambar, tetapi juga berfungsi ganda sebagai bank daya untuk menyediakan energi agar perangkat pendingin berfungsi.

Kode

Tautan ke kode untuk pemicu indeks suhu.

Copy paste kode tersebut ke Dfrduino Anda sehingga kipas (dan dengan ekstensi modul Peltier) menyala jika sudah cukup panas.

Langkah 5: Cara Kerjanya

Seperti dalam pembuatan Peltier saya yang lain, pendingin termoelektrik mendapat tegangan yang disetel (12 volt dalam kasus ini) dan memompa panas dari satu sisi modul ke sisi lainnya. Ini secara drastis mendinginkan satu sisi kotak keramik dan memanaskan sisi lainnya. Untuk mencegah kerusakan komponen kita melalui backpropagation panas, kita harus menggunakan pendingin aktif berupa heatsink besar dan kipas. Proyek ini menggunakan sisi dingin untuk menghilangkan panas dari air yang mengalir melalui blok aluminium dan kemudian menggunakan pompa dc untuk mendorongnya ke seluruh tubuh pengguna menggunakan tabung vinil. Untuk meningkatkan kontak dengan kulit, kemeja ketat dikenakan di atasnya.

Untuk menghemat sedikit energi dari bagian yang paling intensif energi ini, kipas dan Peltier dimatikan jika terlalu dingin (Anda masuk ke dalam ruangan misalnya). Dfrduino terhubung ke konverter boost untuk menyalakan relai dan memberi daya pada unit pendingin jika dan hanya jika data dari sensor suhu dan kelembaban DHT22 menjaminnya.

Langkah 6: Terima kasih khusus kepada DFRobot

Ini adalah proyek yang cukup besar, jadi saya senang telah disponsori oleh DFRobot. Kualitas produk bagus dan pengiriman cepat seperti biasa. Lihat toko mereka di sini.