Penyejukan Air Boleh Dipakai: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Sebilangan daripada anda mungkin ingat Wrist Cooler 5 Minit USB saya, projek yang digunakan untuk menyejukkan badan saya tanpa perlu berpeluh. Kelemahannya adalah bahawa ia hanya berlangsung sekitar 5 minit. Berkat tajaan DFRobot, saya dapat melanjutkan masa ini hingga kira-kira tiga jam dan menyejukkan lebih daripada sekadar pergelangan tangan kiri saya.

Projek ini menggunakan air sejuk di blok aluminium menggunakan Modul Peltier dan Kipas PC, kemudian mendorongnya ke seluruh tiub menggunakan pam DC. Ini dikuasakan dengan bateri li-ion yang boleh dicas semula yang boleh dicas dengan panel solar yang dipasang di belakang. Tabung Liquid Cooling Wearable dimaksudkan untuk dipakai di bawah seluar ketat untuk memaksimumkan kontak dengan kulit. Dengan menggunakan Dfrduino, saya malah menambahkan pengawal suhu automatik yang menggunakan DHT22 untuk mengaktifkan yang boleh pakai.

Gambar dengan saya memakainya tidak lama lagi (versi 2), tetapi buat masa ini, Mari bermula!

Langkah 1: Alat dan Bahan

Untuk projek ini, anda memerlukan (semuanya dibuka dalam tab baru secara automatik):

Penukar Boost

DFRduino Uno Rev3

Pam Air 12VDC

Pengawal Caj Suria 12VDC Sunflower

Pengecas Multifungsi Pintar

Kit Kipas Peltier

Tiub Vinil 5/16"

Kawat Jumper (untuk ujian)

Papan roti (untuk ujian)

Bateri Li-ion

Bateri bank kuasa

Multimeter

Sensor Suhu dan Kelembapan DHT-22

Panel Suria 5 Watt

Langkah 2: Memasang Alat Penyejuk

Pertama, tutup blok penyejuk aluminium anda dalam pad termal, pasta terma, atau minyak terma. Jangan meletakkan terlalu banyak kerana ia akan menghalang proses pemindahan haba. Sekarang pasangkan modul Peltier anda di atasnya dengan sisi berlabel tidak menghadap anda.

Kedua, pastikan sinki panas dan kipas anda berfungsi. Skru kipas ke sinki air dan hidupkan. Bahagian bawah unit pendingin mestilah sedikit lebih sejuk daripada ambien, tetapi tidak terlalu banyak kerana kipas hanya meniup udara sekarang. Sekiranya berjaya, teruskan ke langkah seterusnya.

Terakhir, lapisi bahagian Peltier yang lain dan lekatkan pada pendingin. Sekarang, blok aluminium anda akan menyejukkan air yang akan mengalir melaluinya dan kipas yang melekat pada Peltier akan menghilangkan panas yang berlebihan. Saya menggunakan beberapa pita saluran untuk membuat ikatan mekanikal yang lebih kuat tetapi itu tidak perlu. Sekarang kita sudah siap menghubungkannya ke pam dan tangki dengan tiub kita. Sambungkan kedua-dua wayar menjadi satu untuk memudahkan pendawaian. Ini adalah komponen lukisan arus tinggi 12v, jadi pastikan anda menggunakan alat pengukur wayar yang besar.

Langkah 3: Pam dan Paip

Pam Elektronik

Pam dilengkapi dengan palam standard dengan wayar terdedah di hujungnya. Pateri wayar ini ke penukar rangsangan kerana voltan lalai kami 5 volt tidak akan memotongnya. Kami akan menggunakan booster untuk mendapatkan 11vdc dari bateri kami. Di sisi lain, pateri kabel USB. Gunakan potensiometer untuk menetapkan voltan keluaran sekitar 11 volt. Pam ini berharga 6v-12v, tetapi saya memutuskan untuk tetap selamat dengan 11 dan juga tidak membebani penukar rangsangan kerana ia tidak mempunyai pendingin tambahan. Uji elektronik anda dengan menyambungkan pam dan merendamnya ke dalam air. Ia mesti dihidupkan.

Tangki dan Tiub

Untuk menyimpan air untuk sistem, saya menggunakan kaleng aluminium 2 ". Saya mencuba menggunakan paip PVC 2", tetapi pam itu terlalu tebal untuk dipasang, memerlukan saya memfailkan pam, atau mencukur bahagian dalam keseluruhan Paip PVC. Saya akan mengemas kini projek ke PVC dalam versi seterusnya. Sambungkan tiub yang disertakan dengan pam anda ke dalamnya, kemudian ke blok aluminium. Dengan menggunakan beberapa tiub vinil, sambungkan bahagian lain blok penyejuk aluminium dan pita ke bahagian dalam tangki air anda (kaleng aluminium dalam kes ini). Setelah ini selesai, uji pam anda di dalam tangki dengan mengisinya dan hidupkan. Penting juga untuk melakukan ini untuk memeriksa kebocoran.

Langkah 4: Penyejukan, Kod, dan Litar

Menyejukkan

Dengan menggunakan Dfrduino, anda perlu menetapkan indeks suhu minimum untuk mengaktifkan kombo Peltier dan penyejuk kipas. Kami akan melakukan ini menggunakan sensor suhu dan kelembapan DHT22 yang murah tetapi boleh dipercayai. Saya akan menggunakan Pin Analog 0 untuk wayar data, tetapi anda boleh menggunakan yang lain jika anda mahu. Sambungkan VCC dan GND ke titik masing-masing di Dfrduino. Ini akan memberi kita maklumat, tetapi tidak melakukan apa-apa dengan sendirinya. Untuk benar-benar menghidupkan (dan mematikan) alat penyejuk yang kami buat, kami perlu menyiapkan geganti untuk menghidupkan dan mematikan kuasa secara elektromekanik. Saya hanya mempunyai relay 12v, dan Arduinos menghasilkan maksimum 5v, jadi saya menggunakan penukar rangsangan untuk meningkatkan voltan dari 5v hingga 12v untuk diaktifkan.

Litar

Litar di atas dikuasakan melalui tenaga suria menggunakan SunFower Solar Controller DFRobot. Ia memerlukan input dari panel fotovoltaik 12v (5W) saya dan mengaturnya menjadi voltan dan arus yang boleh digunakan. Smart Multifungsi Charger juga oleh DFRobot menggunakan ini untuk mengecas bateri yang ditunjukkan dalam gambar, tetapi juga berfungsi sebagai powerbank untuk memberikan tenaga agar alat penyejuk berfungsi.

Kod

Pautan ke kod untuk pencetus indeks suhu.

Salin tempelkan kod tersebut ke Dfrduino anda supaya kipas (dan dengan tambahan modul Peltier) menyala jika cukup panas.

Langkah 5: Bagaimana Ia Berfungsi

Seperti pada bangunan Peltier saya yang lain, penyejuk termoelektrik mendapat voltan yang ditetapkan (12 volt dalam kes ini) dan mengepam haba dari satu sisi modul ke bahagian lain. Ini secara mendadak menyejukkan satu sisi petak seramik dan memanaskan bahagian yang lain. Untuk mengelakkan daripada merosakkan komponen kita melalui penyebaran haba, kita mesti menggunakan penyejukan aktif dalam bentuk heatsink dan kipas besar. Projek ini menggunakan bahagian sejuk untuk menghilangkan haba dari air yang melalui blok aluminium dan kemudian menggunakan pam dc untuk mendorong ini ke seluruh badan pengguna menggunakan tiub vinil. Untuk meningkatkan hubungan dengan kulit, baju ketat dikenakan di atasnya.

Untuk menjimatkan sedikit tenaga dari bahagian yang paling banyak tenaga ini, kipas dan Peltier dimatikan jika terlalu sejuk (misalnya anda masuk ke dalam rumah). Dfrduino disambungkan ke penukar penguat untuk menghidupkan relay dan menghidupkan unit penyejuk jika dan hanya jika data dari sensor suhu dan kelembapan DHT22 membenarkannya.

Langkah 6: Terima kasih khas kepada DFRobot

Ini adalah projek yang cukup besar, jadi saya gembira kerana ditaja oleh DFRobot. Kualiti produk hebat dan penghantaran pantas seperti biasa. Lihat kedai mereka di sini.