В холодильных установках холод вырабатывается только двумя способами – фреоном и электрическими элементами Пельтье (термоэлектрического преобразователя). Первый вариант подходит для больших агрегатов, таких как двухкамерные холодильники или двухдверные приборы Side-by-Side. Второй - для самодельных небольших ларей. Несмотря на сравнительную простоту устройства и распространенность, холодильники остаются дорогостоящим прибором. Именно поэтому тема самостоятельной сборки небольших морозильных камер с использованием элементов Пельтье актуальна и важна.
Читайте также: Как убрать запах из холодильника
Лучшие материалы для самодельного холодильника
При наличии знаний и всех необходимых запчастей сделать функциональный самодельный холодильник достаточно легко.
Начать следует со сборки корпуса будущего устройства. Для производства ларя используются самые разные материалы:
- куски ламината - благодаря наличию специальных пазов конструкция легко собирается и отличается прочность;
- пенопласт - хрупкий материал, легко обрабатывается, не боится влаги;
- МДФ или ДВП - без специальной обработки боится влаги;
- пеноплекс или техноплекс используется для утепления внешних стен зданий;
- пластиковый бокс с крышкой (ящик для инструментов).
Вообще у кого, что завалялось в гараже или на балконе, то и подойдет, главное, это снаружи и внутри утеплить короб.
Опыт показывает, что оптимальный вариант для самодельного холодильника – экструдированный пенополистирол.
Среди его достоинств выделяется:
- низкий уровень теплопроводимости — всего 0,031 Вт/(м·°K);
- относительно высокая прочность (чем плотнее материал, тем прочнее);
- стойкость к воздействию влаги;
- маленький вес.
Кроме того, материал легко обрабатывается, а сделанные из него детали отлично склеиваются при помощи обычных жидких гвоздей.
Как сделать короб самодельного холодильника
Собрать короб для будущего холодильника достаточно просто. Для заготовок рекомендуется приобрести несколько листов пенополистирола толщиной 5 мм. Этот материал продается листами размером 1200х600 мм, а недорогая цена за один элемент не ударит по карману. Между собой детали короба соединяются обычной монтажной пеной. В работе не обойтись без рулетки, ножа, карандаша и уровня.
- За основу шаблона берется деревянный или картонный ящик средних габаритов. По его размерам из пенополистирола обычным или канцелярским ножом вырезаются детали - стенки и крышка.
- Монтажной пеной они соединяются между собой. На поверхность листа наносится слой пены, после чего заготовки необходимо соединить, дав им просохнуть 10 минут. Для удачного закрепления важно не двигать листы до полного просыхания. Для максимальной теплоизоляции рекомендуется делать стенки холодильника двойными.
- Крышку холодильника следует вырезать так, чтобы она полностью закрывала пространство ларя и плотно прилегала к его стенкам.
- После полного просыхания короба его можно красить. Пенополистирол поглощает краску, поэтому красить его лучше в несколько заходов.
- Изнутри холодильник при помощи жидких гвоздей обклеивают обычным утеплителем с алюминиевой фольгой.
Читайте также: Как выбрать холодильник: советы покупателям
Готовый ящик уже отлично удерживает холод, однако для того чтобы он мог его вырабатывать, короб следует дополнить преобразователем холода и необходимыми для его работы элементами.
Монтаж охлаждающего узла, расчет мощности элементов Пельтье
Следующий шаг – это сборка и монтаж охлаждающего узла будущего холодильника. Чтобы получить полноценно работающую технику, нужно подключить корпус к элементу Пельтье, который можно купить в любом магазине радиотехники и компьютерных комплектующих.
Принцип работы термоэлектрического преобразователя Пельтье заключается в разнице температур их верхней и нижней части. При подаче на элемент питания в 12В, ток который проходит через деталь, преобразуется в тепловое излучение (верхняя сторона) и холодный поток (нижняя сторона).
Нижний край элемента Пельтье и становится источником холода для самодельного холодильника. Главная технологическая задача на этом этапе заключается в передаче холода во внутреннюю часть холодильника, где устанавливается радиатор и, наоборот, отвода тепловой энергии наружу. С точки зрения физических процессов, эффективной является следующая конструкция:
- В боковую стенку холодильника под прямым углом монтируется алюминиевый брус. Металлическая поверхность обеспечит подачу холода внутрь корпуса.
- Со стороны камеры к брусу присоединяется радиатор, который распространяет холод.
- С внешней стороны к алюминиевой детали прикрепляется элемент Пельтье, который выделяет тепловую энергию.
Можно пойти более легким путем и посадить охладитель на клей-герметик, но это менее эффективно.
Как сделать расчет холодильника, работающего на элементах Пельтье
Для того чтобы самодельный холодильник полностью выполнял возложенные на него функции, следует произвести правильные расчеты.
Учтите, что теплопотеря холодильника зависит от разницы температуры внутри и снаружи прибора. Например, температура помещения, где стоит ларь, равняется 25 градусам. Соответственно если на холодильнике не будет установлен охладительный элемент, внутри его будут те же 25 градусов. Если добавить один элемент Пельтье с радиаторами по сторонам и усилить его кулером, то через некоторое время температура в герметичном отсеке в 30 литров понизится до 19 градусов. Как это выглядит на бумаге:
- начертите на листке две оси. В точке их пересечения поставьте число 0. При этом горизонтальная линия — это температура, а вертикальная — мощность одного элемента Пельтье, который уравновешивает потерю тепла.
- для наглядности на горизонтальной линии поставьте точку, которая обозначит температуру без элемента равную 25 градусам;
- из этой точки начните вести прямую линию в сторону вертикальной оси;
- на участке 2/3 поставьте точку, которая обозначит температурный показатель 19 градусов;
- если отметить еще 1/3 отрезка, то температура уменьшится до 13 градусов и для этого показателя понадобится уже два элемента. Каждая последующая деталь понижает температуру на 6 градусов.
Для охлаждения воздуха в небольшом домашнем холодильнике понадобится три элемента Пельтье. Для обеспечения прибора энергией подойдет блок питания из обычного компьютера. Помимо этого он может работать от автомобильного аккумулятора (понадобится удлинитель с разъемом под прикуриватель).
Чтобы ваш холодильник генерировал холод, важно при установке элемента Пельтье придерживаться ряда правил и рекомендаций.
- Соблюдайте полярность проводов. Если этого не сделать и поменять полярность, то при работе элемента нагреваться и охлаждаться будут противоположные части детали.
- Обеспечьте верхней части элемента, которая нагревается, постоянное воздушное охлаждение. Для этой цели подойдет как специально купленный кулер, так и вентилятор из системного блока компьютера. От силы потока воздуха во многом зависит и мощность работы элемента Пельтье.
- Важной деталью в бесперебойной эффективной работе охладителя является изоляционная прокладка. Она отводит тепло верхней стороны элемента, чтобы нижний охлаждающий радиатор бесперебойно выполнял возложенную на него задачу.
- Крепить рабочий элемент между верхним и нижним радиатором рекомендуется по типу «бутерброда». Вначале идет верхний радиатор. Далее при помощи шприца наносится небольшой слой теплопроводной пасты. На это вещество приклеивается керамическая поверхность элемента Пельтье. На нижнюю часть детали снова наносится теплопроводной крем, на который крепится нижний охлаждающий радиатор. Для соединения всех комплектующих их следует крепко прижать и дать конструкции просохнуть пять часов.
Дополнительно к нижнему радиатору можно присоединить еще один кулер. Он позволит устройству лучше распространять по площади ларя холод. Также холодильник быстрей наберет необходимую температуру. Кулер исключает возникновение на стенках устройства конденсата, благодаря чему помещенные в него продукты всегда будут сухими.
Процесс набора необходимой для охлаждения продуктов температуры зависит от того, насколько тепло в том месте, где находится холодильник. Чем теплее снаружи, тем охлаждение происходит дольше. Важный аспект — теплоизолирующие качества самого холодильника и его объем. Хороший самодельный холодильник должен быть герметичным и оснащен плотно прилегающей крышкой.
Подводя итоги можно сделать вывод, что для самостоятельного создания небольшого холодильника, который будет морозить и сохранять холод, понадобится три элемента Пельтье и два кулера на охладительный и нагревательный радиатор. Корпусом станет заранее покрытый утеплителем бокс или собственноручно собранная конструкция из пенополистирола, пенопласта или любого другого материала. При наличии всех перечисленных предметов, минимальных навыков работы с техникой, времени и желания повторить опыт самостоятельной сборки холодильника сможет каждый.
Полезные категории
Пытался) Но то ли навыков не хватило, но ничего толком не вышло, кроме мороки) Мое мнение - лучше подкопить денег и купить или б/у холодильник или новый, небольшой. Но фабричный и - ЦИВИЛЬНЫЙ! Гарантий больше.