Винный холодильник своими руками. Холодильник на элементе Пельтье.

Холодильник своими руками

Увлекся я домашним виноделием.

 

Почитал о пользе вина. Поискал полезное вино. Ужаснулся тем, что нам предлагают в магазинах. Даже от Крымских вин никакой пользы. Все пастеризовано, сделано из концентратов, непомерное количество консервантов.  Домашние вина безбожно разбавляют, неизвестно в каких условиях их делают…

Решил попробовать сделать вино сам. Получилось просто замечательное виноградное вино. Сухое, почти без сахара, насыщенное, очень полезное, снимает усталость...

Но главное, мне понравился сам процесс изготовления вина. Очень интересно, времени занимает не много. Я именно увлекся виноделием, и, думаю, надолго.

Живу я в многоквартирном доме. Для изготовления вина это не создает абсолютно никаких проблем. У меня большая кладовая, в ней вино бродит, созревает. А вот как хранить вино длительное время  не понятно.

Основное требование к хранению вина – низкая температура:

  • 10 – 14 °C для сухих вин;
  • до 16 °C для десертных;
  • максимально допустимая температура 18 °C;
  • 24 °C просто убивает вино.
  • Не допустимы резкие перепады температуры.

Проблема усугубляется тем, что я предпочитаю сухие вина, которые требуют самой низкой температуры хранения.

Набрал в поисковых системах запросы.

  • Хранение домашнего вина.
  • Хранение вина в домашних условиях.
  • Как хранить вино в квартире.

Авторы публикаций первым делом сообщают, что вино должно храниться при низкой температуре, а затем рассказывают о полочках, стеллажах, о чем угодно, кроме того, где эту низкую температуру найти.

Единственный реальный совет по этому поводу – купить винный холодильник. Но такие устройства дорогие. Особенно если полезный объем винного холодильника не на 6-8 бутылок, а на несколько баллонов вина. Не думаю, что кто-то изготавливает домашнее вино объемами менее 10-20 л.

 

Требования к винному холодильнику.

Решил сделать винный холодильник своими руками. Проблема упрощается, относительно традиционных холодильников для продуктов, тем, что:

  • Температура в холодильнике для вина может быть 14 °C, и даже устроит 18 °C, в то время как в холодильнике для продуктов 4-5 °C, а в морозилке – 20 °C. Понятно, что на поддержание более высокой температуры необходима меньшая мощность холодильника, меньше требования к теплоизоляции. Достаточно снизить температуру относительно окружающей среды на 5-7 °C.
  • К винному холодильнику, установленному в кладовой нет особых требований по внешнему виду. Но если у кого-то такие требования появятся, всегда можно заказать красивый внешний корпус из ламинированного ДСП.
  • Холодильник для вина открывается достаточно редко. Это упрощает требования к закрывающей дверце холодильника, вообще к  способу закрывания корпуса.

Но есть и определенные требования:

  • Не высокая потребляемая мощность, чтобы не разорится на оплате электроэнергии. Я решил, что максимальная потребляемая мощность должна быть не более 15-20 Вт.
  • Система управления должна поддерживать температуру с высокой точностью, и главное – без резких колебаний. Релейные терморегуляторы от холодильников здесь совершенно не приемлемы.
  • В качестве охлаждающего прибора – элемент Пельтье. Это накладывает еще специфичные требования на контроллер холодильника. Об этом я напишу в следующей публикации.

Последние два пункта меня нисколько не пугают. Я разрабатывал гораздо более сложные электронные контроллеры. Забегая вперед, скажу, что-что, а контроллер для холодильника на элементе Пельтье получился замечательным. Небольших размеров, достаточно простой, удобный, с высокими характеристиками. Он поддерживает температуру с точностью 0,1 °C, ограничивает мощность на заданном уровне, вырабатывает идеальные сигналы для элемента Пельтье.

 

Корпус холодильника для вина, выбор теплоизоляционного материала.

Из чего сделать корпус холодильника? Просмотрел статьи по этому вопросу в интернете, подумал, почитал про теплоизоляционные материалы. Пришел к однозначному выводу – корпус надо делать из экструдированного пенополистирола. У этого материала:

  • Низкая теплопроводность – 0,031 Вт/(м·°K).
  • Достаточно высокая прочность, стойкость к деформациям. Существуют варианты с различной плотностью. От плотности и зависит прочность.
  • Он совершенно не боится влаги.
  • К тому же пенополистирол легкий, просто обрабатывается, легко клеится.

В отличие от вариантов в интернете, в которых брался подходящий пластиковый корпус и обшивался теплоизоляционным материалом, я решил сделать корпус  холодильника из плит пенополистирола и оклеить алюминиевой пленкой.

Расчитал, что мне необходимы плиты толщиной 5 см, но в ближайшем магазине нашел плиты Пеноплэкс толщиной только 4 см. Решил, что для первого опыта подойдет. Их и купил.

С учетом размеров полок в моей кладовой, решил сделать холодильник с полезным объемом, достаточным для хранения четырех пятилитровых баллонов.

Пяти литровый баллон с вином

Т.е. на 20 литров вина в четырех баллонах. Каждый баллон 5 л, высота 265 мм, диаметр 180 мм. Внутренние размеры холодильника 380 x 360 x 320 мм.

Получился вот такой чертеж деталей для корпуса.

Чертеж деталей

Список деталей.

 Размеры Количество
 460 x 400 x 40 1
 390 x 400 x 40 2
 390 x 380 x 40 2
 460 x 400 x 30 1
 380 x 320 x 30 1
 1200 x 10 x 30  3

Выпилили мне эти детали в мебельном цехе за 200 руб. Материал обрабатывается замечательно. Края получились идеально ровными.

Распиленные плиты

Использовал такой клей. Наверное, существует много других вариантов, но этот клей мне понравился.

Клей для пенополистирола

Осталось склеить детали. Это было не сложно, только слишком много клея на первый шов налил.

Склеивание пенополистирола

Склеивание деталей

Склеивание

Корпус

Склеил крышку и примерил, пока клей окончательно не высох. Подошла идеально.

Крышка

Примерка крышки

Затем я оклеил корпус холодильника снаружи и изнутри алюминиевым скотчем.

Оклейка аляминиевым скотчем

Оклеивание скотчем

Оклейка скотчем

Корпус холодильника готов.

 

Конструкция охлаждающего узла холодильника.

Оптимальная конструкция охлаждающего узла очевидна. Я постарался изобразить, как я ее вижу.

Конструкция охлаждающего узла

Задача состоит в том, чтобы холод с одной поверхности элемента Пельтье передать в холодильник на его внутренний радиатор. А другой, внешний радиатор должен отводить тепло с другой поверхности элемента Пельтье.

Боковую стенку холодильника под прямым углом пронизывает алюминиевый брусок сечением 40x40 мм. Через него передается холод внутрь корпуса. В камере к нему прикручивается внутренний радиатор, который охлаждает воздух. С другой стороны к бруску внешним радиатором прижимается элемент Пельтье. Конструкция оптимальная с точки зрения физических процессов:

  • Минимальная длина передающего холод бруска.
  • Большое сечение, а значит и хорошая теплопроводность бруска.
  • Минимальная поверхность контакта холодной части охлаждающего узла с воздухом, а значит минимальные потери.
  • Внешний радиатор располагается параллельно боковой стенке, увеличивая  ширину всего холодильника только на свою толщину. Толщина радиатора, как правило, меньше других размеров.

Недостатки:

  • Боковые поверхности алюминиевого бруска должны быть идеально ровные.
  • Требуются сложные фрезерные работы.
  • Сложное крепление внешнего и внутреннего радиаторов.

Я инженер электронщик, программист, не механик. Уверен, что механическую конструкцию этого узла многие сделают лучше меня. Пришлите фотографию, если сделаете.

Меня на такой вариант конструкции не хватило. Я сделал более простую, но менее эффективную конструкцию охлаждающего узла.

Она понятна по картинкам.

Детали

Сборка узла охлаждения

Сборка

Собранный узел

Установка внутреннего радиатора

Установка внутреннего радиатора

Внешний радиатор

Внешний радиатор

Установка элемента Пельтье

Установка элемента Пельтье

Внешний радиатор

Вид спереди

Внутренний радиатор находится сверху в камере, потому что холодный воздух опускается вниз.

Недостатки такой конструкции очевидны:

  • Брусок, передающий холод, маленького сечения, всего 40 x 10 мм.
  • Значительная его часть контактирует с теплым воздухом, большие потери. Надо закрывать теплоизолирующими материалами.
  • Ширина холодильника увеличивается за счет ширины радиатора. По этой же причине нельзя использовать широкий радиатор.

Ну, что смог. Буду переделывать.

 

Контроллер для холодильника на элементе Пельтье.

Контроллер получился крайне удачным. Ему будет посвящена следующая статья. Там я:

  • Подробно расскажу о проблемах управления элементом Пельтье.
  • Опишу работу контроллера.
  • Приведу принципиальную схему контроллера элемента Пельтье.
  • Выложу резидентное программное обеспечение.

Контроллер элемента пельтье для холодильника

Сейчас просто скажу, что контроллер:

  • Измеряет и стабилизирует температуру воздуха в холодильнике с точностью 0,1 °C.
  • Ограничивает потребляемую мощность по заданному значению.
  • Контролирует температуру внешнего радиатора и управляет вентилятором.
  • Формирует непрерывный ток и напряжение на элементе Пельтье, сглаживает пульсации и броски напряжения.
  • Осуществляет диагностику датчиков температуры и других элементов системы.

Особо хочу отметить, что контроллер не включает и выключает элемент Пельтье для регулирования температуры, а плавно снижает или увеличивает мощность на элементе. Таким образом через элемент Пельтье всегда идет ток, только его значение определяется температурой окружающей среды.

Это позволяет:

  • Держать значение температуры стабильным, без малейших скачков.
  • У элемента Пельтье ограничено число включений и выключений. Релейные регулятор испортит его за 2 месяца.
  • Избежать проблемы связанной с тем, что пластина передающая холод в камеру холодильника, при выключении элемента Пельтье, начинает передавать в него тепло от внешнего радиатора.

Размеры контроллера всего 110 x 90 x 38 мм.

Контроллер элемента Пельтье

А это весь холодильник.

Холодильник своими руками

Холодильник для вина своими руками

Испытания и оценка результатов.

Контроллер отображает:

  • температуру воздуха в холодильнике;
  • температуру радиатора;
  • электрическую мощность на элементе Пельтье.

Поэтому испытание проходило без дополнительных приборов. Просто включил холодильник и наблюдал.

При заданной максимальной мощности 15 Вт температура в холодильнике снижается на 6 °C относительно окружающей среды.

В принципе этого уже достаточно для хранения вина. Хотелось лучших результатов, но с учетом недостатков конструкции узла охлаждения, результат получился не плохой.

Тем более, что осталось огромное число резервов для увеличения эффективности холодильника:

  • Изменить конструкцию узла охлаждения, как было описано выше.
  • Добавить направляющие воздуха для вентилятора.
  • Увеличить площадь внешнего и внутреннего радиаторов.
  • Увеличить толщину стенок корпуса холодильника хотя бы до расчетной (50 мм).

Уверен, что этим можно значительно повысить эффективность холодильника:

  • Добиться более низких температур.
  • Снизить потребляемую мощность, хотя 15 Вт мне не кажется большой величиной.

Кстати, все промышленные холодильники для вина содержат второй вентилятор на внутреннем радиаторе. Я думаю, что без него можно обойтись, как сделано в этой разработке.

Что касается стоимости изготовления этой разработки, то я точно не считал, но не думаю, что потратил больше тысячи на материалы для корпуса. Все остальное делал из подручных материалов. Трудно оценить все вместе, думаю, что тысячи в 2-2,5 можно уложиться.

 

Буду рад, если кто-нибудь улучшит мою конструкцию. Сообщите мне о результатах.

Схему контроллера и прошивку выложу в следующей статье.

На сайте появилась серия статей о новом варианте контроллера модуля Пельтье, но если Вы не читали про первый вариант, то начните с него. Там много информации о принципах управления элементом Пельтье, которой нет в последующих статьях.

При использовании материала на других ресурсах, прошу давать активную ссылку на мой сайт.

1

Автор публикации

не в сети 1 день

Эдуард

7
Комментарии: 1127Публикации: 124Регистрация: 13-12-2015

46 комментариев на «Винный холодильник своими руками. Холодильник на элементе Пельтье.»

  1. прочел ваше описание по работе с элементами пельтье . узнал много нового, очень полезная статья. я тоже делаю холодильник на температуру 5-7 градусов. пока успехами не могу похвастаться. руки растут как надо, а вот с программным обеспечением я полный ноль.поэтому вы для меня открыли много новых истин. успехов вам в дальнейшей вашей работе

    0
  2. Приветствую Вас!
    Я уже около полу-года обдумываю подобный холодильник (холодильный ларь). Только не для вина, а для пива)) Увлекаюсь домашним пивоварением и мне нужен холодильник.
    Покупать такой, как мне требуется — дорого, и он не пройдёт в дверь на балкон))
    Уже и купил некоторые элементы.
    Задача у меня стоит более тяжёлая.
    1. План максимум — получить внутри холодильника t= +1 +3 С
    2. План минимум — получить хотя бы t= +16 С
    Внутренний размер:
    В-760мм, Ш-560мм, Д-610мм. Итого V=260л.
    Стенки ларя: фанера — 8мм, ЭППС — 60мм, фольгированный изолон — 10мм, фанера — 8мм (может, возьму фанеру 6мм)
    Планирую использовать 4 элемента Пельтье 12706.
    Только, хочу запустить на водоблоке с водкой(спиртом) в качестве теплоносителя, а внутри ларя не большой радиатор с вентилятором(на подобие, как в нормальных холодильниках), на алиэкспрес есть такие не большие радиаторы.
    Уже купил: 4эл. Пельтье; импульсный источник питания 360 Вт 12 В DC 30A; алюминиевые радиаторы для охлаждения элементов; вентиляторы на радиаторы; мини-помпу для циркуляции теплоносителя, шланг.

    Хочу с вами по-обсуждать эту идею…. у вас форум есть?
    Или можно прям тут писать???

    0
    • Александр, здравствуйте!
      У меня не большой опыт в создании холодильников. Не знаю, что смогу посоветовать, но будет очень интересно узнать о Ваших результатах. Пишите (mypractic@mail.ru). Буду рад помочь или узнать что-то новое.

      Сейчас на фирме, где я работаю, мы решили сделать холодильник для бара. Разводим плату под контроллер с несколько большей мощностью, на ток 5 А. Если удастся реализовать этот проект, то у меня появится дополнительный опыт.

      0
  3. Отличная статья. Если не против добавлю ссылочку на куллер для этих элементов. http://ru.aliexpress.com/item/2015-Thermoelectric-Peltier-Cooler-Refrigeration-Semiconductor-Cooling-System-Kit-Cooler-Fan-Finished-Kit-Computer-Components/32579065073.html?spm=2114.13010308.0.54.yFsEkY

    0
  4. Попались в руки несколько модулей ещё в 2008 году. Попробовал сделать сумку-холодильник, только охладитель установил сверху в крышке, оборудовал и теплую и холодную стороны вентиляторами от компа. Пиво аж покрывалось росой в жаркие летние дни. Потом разработал схему термостата для вина установил диапазон 12-16 градусов. Так как вино хранится в гараже (не погребе) для исключения переохлаждения добавил нагревательные элементы. И вот при превышении температуры включается теперь холодильник, а при понижении менее 20 градусов — нагреватель. Схема работает уже 5 лет. Я доволен. В ящике хранится два пластиковых баллона по 60 литров, Общая мощность нагревателя 200 Вт, охладителя 50 Вт.

    0
  5. Очень интересная статья и главное эксперимент удался и идея реализовалась…у меня вопрос относительно элемента Пельтье; можно ли его прикрепив к алюминиевой трубке холодной стороной охладить циркулирующую воду внутри трубки, если диаметр составляет 1,5 мм, сила тока воды пока неизвестна, при напряжении 12 В? Я с этим дело еще не имел и был бы рад если Вы поделитесь своим опытом

    0
      • Конечно, такая конструкция будет эффективной, но дорогой и сложной в обслуживании. Мне кажется это имеет смысл только для достаточно больших холодильников.

        0
    • Для воды вот такое готовое и много другого есть https://ru.aliexpress.com/item/DIY-kits-Thermoelectric-Peltier-Refrigeration-Cooling-System-fan-TEC1-12706/32724107762.html?spm=2114.03010208.3.308.MYYNHP&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_3_10152_10065_10151_10068_10136_10137_10060_10138_10155_10062_10156_10154_10056_10055_10054_10059_10099_10103_10102_10096_10148_10169_10147_10052_10053_10142_10107_10050_10143_10051_10084_10083_10119_10080_10082_10081_10110_10111_10112_10113_10114_10037_10032_10078_10079_10077_10073_10070_10123_10120_10127_10124_10125-10120,searchweb201603_9,afswitch_1_afChannel,ppcSwitch_5&btsid=e01fa3e1-b8a1-430b-83bb-8e60b0f0b0c1&algo_expid=c8e32a0d-3bcf-47ad-802b-309c05167fd7-35&algo_pvid=c8e32a0d-3bcf-47ad-802b-309c05167fd7

      0
  6. Какие сложности к примеру могут возникнуть при обслуживании и установке? и что обойдется дорого, не могли бы вы подсказать?

    0
    • Какие сложности? На мой взгляд сложности в конструкции. Трубка, переходящая в плоскость для прижима к элементу Пельтье, жидкость, насос. Для меня это очень сложная конструкция. Есть готовые компоненты для такого решения на али экспресс, но они дорогие.

      0
  7. Здравствуйте Эдуард
    Скажите, а Вы можете сделать такой же холодильник только что бы он держал 0 + 2 градуса?

    0
  8. Идея супер понравилось, но у меня есть идея собрать что то подобное как на сайте http://climadiff.ru/catalog/acc/0079.html 🙂 у кого какие мысли ?

    0
  9. здравствуйте. подскажите как долго после загрузки холодильника он набирает нужную температуру. охлаждая все что в нем находиться

    0
    • Сергей, здравствуйте!
      У меня очень простая, неэффективная конструкция холодной части. Процесс охлаждения длится несколько часов. Если увеличить площадь радиатора, то процесс пойдет быстрее. Во многих подобных устройствах на холодной стороне используют вентилятор.

      0
  10. Здравствуйте Эдуард. в Вашу конструкцию охлаждающей части ну очень проситься второй элемент пельтье. Расположить его с противоположной стороны металлического бруска и второй радиатор для него. Весь этот бутерброд стягивается двумя радиаторами а вентилятор на верх ближе к горячему концу. Планируете ли Вы усовершенствования или проект закрыт.

    0
  11. Сергей, здравствуйте!
    Я хотел сделать максимально простую и дешевую конструкцию. Предложенный вариант у меня вызывает сомнения. Зачем еще один элемент Пельтье размещать в камере. Если надо, можно два элемента поставить наруже.
    Проект не закрыт. По необходимости буду дорабатывать программное обеспечение. В аппаратной части я проблем не ожидаю.

    0
  12. нет немного не так поняли. не внутри камеры а с наружи. там где и первый только с противоположной стороны первому

    0
  13. Ваш вариант конечно прост. но увеличение мощности позволит заглядывать в холодильник несколько раз в день, чтобы полакомиться охлажденным напитком. А если планируется загрузил в конце сентября и открою на новый год то к этому времени и настоится и охладиться. Еще бы избавиться от проводов. разделить все устройство контроллера на две части. Сам контроллер который стоит в месте удобном для наблюдения и контроля. И исполнительной организовать между ними радиоканал обмена данными

    0
  14. Отличная статья, неплохой подход для создания дешевого термобокса, но зачем же Вы применили бездарную (и уж извините, но более подходящим будет слово «идиотскую») конструкцию охлаждающего узла, если знаете и описываете как он должен быть выполнен правильно?? Какие такие «сложные фрезерные работы» требуются для изготовления алюминиевого бруска?? Никакой высокой точности при этом не требуется, тонкий слой термопасты все сгладит при необходимости.

    Цитата ваших слов: «Буду переделывать» — дык конечно же переделывайте, потому что 6 °C относительно окружающей среды это все-таки маловато. Кстати, в какой точке ящика Вы проводили измерение температуры? Насколько сильно отличается темература вверху, внизу, у боковых стенок и в углах? И учтите, что если бутыли в таком ящике ставить на дно, то тепловой поток через нижнюю стенку ящика будет их неизбежно подогревать (поэтому температура внутри бутыли при хранении будет выше, чем температура воздуха в ящике). Для предовращения этого бутыли лучше ставить на пластиковую решетку, чтобы снизу под ними был воздушный зазор. Также на дно ящика необходимо проложить какую-нибудь прокладку из твердого пластика, потому что пеноплэкс не обладает достаточной жесткостью и без такой прокладки будет проминаться со временем под тяжестью бутылей.

    И еще вопрос — нет ли проблем с накоплением конденсата? Переносные термосумки-холодильники обычно используются в непродолжительном режиме, поэтому там этим можно пренебречь, а в стационарных конструкциях обычно необходимо отверстие для слива.

    0
    • Всю критику принимаю. Сделал из того, что было, о чем пишу в статье. Я электонщик-программист, а не конструктор-механик.

      0
    • Здравствуйте Ulter!
      Начал собирать такой холодильник, но в другом корпусе.
      Ваши замечания по статье поставили меня в тупик.
      Прошу помочь.
      1.А какую конструкцию охлаждающего узла Вы предлагаете?
      2.Какое значение для бутыли имеет температура в углах?
      3. Как долго температура внутри бутыли при хранении будет выше, чем температура воздуха в ящике?
      4. Каким образом тепловой поток проходит через нижнюю стенку ящика?
      5. Каким должен быть размер ячейки пластиковой решётки, чтобы под дном бутыли свободно циркулировал воздух?
      С уважением, Saimon.

      0
  15. Правильную конструкцию охлаждающего узла Эдуард описал в своей статье, цитирую: «Оптимальная конструкция охлаждающего узла очевидна….» ( http://mypractic.ru/wp-content/uploads/2016/02/IMG_17.jpg ). Вот китайский вариант с примером установки в картонной коробке — https://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-Peltier-Specials-in-semiconductor-electronic-refrigeration-small-air-condition-DIY-mini-air-conditioner/783285268.html . Или, если хотите еще дешевле — https://www.aliexpress.com/item/2016-New-Thermoelectric-Peltier-Refrigeration-Cooling-Cooler-Fan-System-Heatsink-Kit/32713304669.html .
    Для установки в толстостенный корпус нужно добавить в китайскую конструкцию алюминиевый брусок (который на картинке в статье Эдуарда назван «проводник тепла…»). Можно приколхозить его на теплопроводный клей между элементом Пельтье и внутренним радиатором, если нет возможности/желания делать механический крепеж этого бруска.

    0
  16. Saimon to Ulter
    Благодарю за ответ.

    Saimon to Эдуард
    А не думали ли Вы о создании форума на эту тему? Интересно обменяться мнением и опытом.

    0
  17. В ближ. дни то же буду собирать как элементы приедут. Интересует конечно сколько по времени от +5 до + 8 например держит при отключении питания, за ночь что с температурой будет?
    Интересует для хранения охлаждённых продуктов при путешествии.

    Внутрь пищевую фольгу уложу, или фольгированной пенкой 8мм например. Мощный кулер на отвод тепла.

    По хорошему, надо бы тёплый радиатор ещё поохлаждать после отключения элементов какое то время, что бы он не передавал тепло на холодный, КПД повысится на сохранение температуры. Или сделать модуль охлаждения съёмным вообще, охладил, резко вынул и поставил заглушку на его место ).

    0
    • Константин, я не знаю. Зависит от конструкции. Мне самому интересно, что у вас получится. Все таки, контроллер рассчитан на холодильник со стабильной температурой, с круглосуточным режимом работы, с постоянно включенным элементом Пельтье. Но коэффициентами можно настроить и на вашу задачу.
      Сейчас мне написал Валерий. Он собрал кондиционер для машины с передачей тепла с помощью тосола. Сейчас будет настраивать коэффициенты. С моими у него регулятор выходит на режим за 50 минут. Думаю проблем не будет. Если напишет о результатах, я опубликую.

      0
  18. Уважаемый Эдуард !

    Я 25 лет назад занимался разработкой подобных холодильников, как ВЫ их сейчас называете, а точнее это термостат для поддержания температуры среды в ограниченном объеме с высокой точностью.

    Наши термостаты (НИИТМ г.Зеленоград) были предназначены для стабилизации температуры исходных жидких компонентов для производства микроэлектронных чипов. Точность стабилизации температуры в объемах этих термостатов требовалась от 0.01 до 0.001 градуса в диапазонах от -10 до +30 градусов Цельсия. Причем в каждой элементарной точке объема термостата.

    У нас тогда не было цифровой техники в регуляторах, но аналоговая вполне справлялась с поставленными задачами.
    Важней было понимание процессов охлаждения и стабилизации температуры в однородной среде.

    Так вот самое главное критическое замечание касается конструкции Вашего холодильника. Если Вы хотите получить одинаковую температуру в каждой точке его объема у Вас должен быть ВНУТРЕННИЙ распредяляющий слой материала, который обладает максмальной теплопроводностью, теплоемкостью и достаточной толщиной. Сразу скажу, что это медь или алюминий. Алюминий дешевле и технологичней. Теперь толщина. Здесь для Вас будет большая неожиданность. Толщина внутренней стенки из алюминия должна быть для Вашего объема и точности стабилизации 0.5 градуса (во всех точках объема) порядка 1 см. А толщина внешней теплоизоляции не меньше 10 см.
    Теперь, думаю, всем очевидно какую важную роль в настоящих подземных погребах играет роль окружающего грунта, как мощного распределителя температуры в объеме.

    Теперь замечание по охлаждению и измерению. Когда Вы охлаждаете одну часть стенки и у Вас нет распределителя температуры. Передача/отвод тепла в воздушной среде производится в основном за счет конвекционного механизма (Всего их три). Принципиальная суть которого в разнице температур между точками объема. Поэтому измерение в любой точке объема. Даст Вам температуру только этой точки. В другой точке объема она будет другой. И эта разность в Вашей конструкции может достигать 5-7 градусов. Поверьте мне, я в свое время провел много расчетов и экспериментов.
    Поэтому это иллюзия, что Вы стабилизируете температуру во всем объеме на заданном уровне. Вы стаблизируете её в месте установки датчика температуры и не более того. Можете установить десяток независимых датчиков температуры в разных точках загруженного бутылками холодильнике, выйдите на режим стабилизации по основному датчику и посмотрите, что показывают другие датчики. Вы «приятно» удивитесь.

    К слову, я собрал еще 20 лет назад подобный термостат объемом 2 куб.м на своем балконе с ящиками для хранения овощей зимой (только на нагрев). Но из-за ограниченности средств внутренний слой алюминия был сделан 1 мм толщины. Разброс температур при стабилизации составил около 4-5 градусов.для овощей этого хватает для ВИНА, думаю нет.

    На этом закругляюсь.
    Надеюсь опыт советских инженеров
    окажется Всем полезным.

    С уважением, Андрей Геннадьевич
    903 683-50-48

    Для всех заинтеесованных Я хочу сейчас поделиться некоторыми научными

    0
    • Андрей Геннадьевич!
      Я все это понимаю, по крайней мере, на уровне общих законов. Практического опыта у меня в этой области нет и я с Вами согласен. Но я стремился сделать не научный прибор, а практическое устройство. Я считаю, что баллоны с вином из-за своей теплопроводности и теплоемкости будут иметь стабильную температуру. Со всей критикой конструкции я сразу соглашусь. Просто я программист-электронщик, а не механик-конструктор. Спасибо, что Вы написали свое мнение об устройстве.

      0
  19. Андрей Геннадьевич, доброго дня,
    приятно узнать что то новое, интересное. Сам занимаюсь сыроделием, и после варки -сыр нужно дозревать. Конструирую холодильник для этой цели.
    Помогите разобраться с задачей: есть емкость 70литров (30*30*80). Поставил 1 эл Пельте с радиаторами+вентилятор (от компьютеров). Нужно получить температуру внутри 10-14гр.
    Достаточно 1 эл? Или же нужно поставить 2шт рядом? Или же поставить 2шт один над другим?
    Заранее благодарен. Алексей.

    0
    • Дело не в одном или двух элементах, а в их параметрах: тепловая мощность (не путать с электрической), кпд, оптимальный ток, способе питания или регулирорвания. И конечно конструкция.
      Поскольку в лучшем случае тепловая (холодильная) мощность среднего такого элемента составляет 10-20 вт при оптимальном питании (см.документацию на элемент), требования к ПРАВИЛЬНОЙ конструкции (тепповой защите и распределителю холода) особенно важны.

      В вашем случае поддержание разницы температур внутри и за бортом около 15 градусов при таком объеме камеры возможно с 1 элементом (на пределе), но только при тщательном выполнении вышеуказанных условий ПРАВИЛЬНОЙ конструкции: как камеры с внутренним алюминиевым коробом, так и монтажа элемента на внутренний.алюминиевый короб.

      0
  20. Сделал на основе двух пластин TEC1-12706
    систему охлаждения для 320 литровой емкости из нержавейки с плавающей крышкой, в которая сейчас полностью заполнена красным сухим своего производства.
    Емкость стоит в квартире при 24 градусах
    После теплоизоляции емкости температура после 3 дней стабилизировалась на 15 градусах.
    Вся система из двух пластин, насоса и двух вентиляторов потребляет 150 Вт. Контроллер судя по всему мне не понадобится. Попробую сделать на пассивных радиаторах для второй такой же емкости

    0
  21. О класс, то что мне надо, в этой статье я подчеркнул много нужного, вариант когда пельтье не просто вырубается а плавно снижается подача тока ВООЩЕ плющка, собираюсь повторить вашу конструкцию но за место коробки хочу использовать уже готовое решения из мини авто холодильника на 12 в. В электронике ноль планирую все на ардуино сделать.

    0
  22. Вопрос
    У меня есть нерабочий двухкамерный холодильник, ремонту не подлежит, дешевле новый купить, електроника вся рабочая, сколько примерно элементов нужно чтоб он заработал??

    0
  23. Мы с сыном сделали автомобильный холодильник на элементе пелье, для корпуса взяли пластиковый термобокс.

    0
  24. Доброго времени суток. Я собрал авто холодильник два радиатора и один пельтье и два радиатора и два пельтье, радиаторы с куллерами. Большой разницы температуры не добился, питание двумя путями 12 в от аккумулятора и импульсный блок питания 220/12 В. Также установил термо регулятор и ампер вольт метр. Фото скину. Не пойму почему нет разницы температуры пельтье рабочие.

    0
  25. Я бы предложил немного иную концепцию устройства. Схематично, без компоновки. Элемент Пельтье располагается между двумя алюминиевыми радиаторами по типу тех, что применяются для охлаждения процессоров в настольных компьютеров. Но воздух от двух вентиляторов направляется не в торец радиаторов, а на продув. Оба вентилятора могут работать и от от одного электродвигателя. Конструкция устанавливается на верхней крышке холодильника. Воздух из внутреннего объёма входит/выходит к холодному радиатору по двум вырезам в крышке. Эта конструкция резко снижает тепловое сопротивление от «Пельтье» к внутреннему воздуху (увеличение КПД), не требует массивного теплопровода, при отключении электроэнергии — меньшая потеря холода, хорошее перемешивание воздуха внутри камеры. Скользкое место — возможность обмерзания холодного радиатора при отрицательных температурах. Решается соответствующей автоматикой.

    0
  26. Эдуард, кстати обратите внимание на кулеры для процессоров типа «Башня». У них есть охлаждающее основание, кстати очень хорошо подходящее по размерам для элемента Петелье(размер основания 35х38). Оно с помощью тепловых трубок соединено с массивным радиатором, на который можно ставить до двух вентиляторов. Основание отстоит от радиатора миллиметров на 30 (по моим оценкам, я видел только на картинке). Его как раз можно опустить сквозь пенопласт, а радиатор расположить снаружи. Вентилятор расположен так, что дует параллельно пенопласту, что тоже хорошо. Стоит всё это удовольствие (если не гоняться за совсем уж крутизной) от полутора до трех тысяч. Я наверно плюну на самодельные трубки и поставлю именно такой кулер. Работать думаю будет куда эффективнее Вашей идеи с бруском 40х40. Кстати присмотрел очень неплохой элемент Петелье TEC1-12715 мощностью в 137 вт. Стоит в пределах 500. Более мощные тоже есть, но там уже от двух тысяч. Смысла нет.

    0
    • Здравствуйте!
      У нас на работе сейчас человек пытается создать холодильник с температурой до -5 градусов. Пробует разные радиаторы, элементы Пельтье. Пока ему удалось получить +6 градусов. Пришел к выводу, что необходимо 2 элемента Пельтье.

      0
      • Ну как бы это зависит и от теплоизоляции коробки, и от эффективности рассеяния тепла (как внутри коробки так и вне) и от мощности элемента Петелье… У меня например элемент Петелье будет без малого втрое мощнее Вашего (137 ватт против 50). С двумя очень бы не хотелось. Я сейчас прикинул затраты, получается чуть более 5 тысяч. С двумя конечно дороже будет не вдвое, но в полтора раза как пить дать. Чего хотелось бы избежать…
        А вообще странно что этой темой заинтересовалось такое количество народа. Никогда бы не подумал, что тема настолько актуальна…

        0
      • Вот кстати гляньте ролик о том что такое TEC1-12715 https://www.youtube.com/watch?v=jAYA6yEOquE . Не знаю уж, есть ли там -5, но уж явно не +6. Причём на улице, без всякой теплоизоляции. Так что странно что не получалось. Либо кубатура уж очень здоровенная, либо теплоизоляция плохая, либо элемент Петелье слабенький, либо теплорассеиватель неэффективный.

        0
  27. Эдуард, здравствуйте, это опять я. Прошу прощения за возможно дурацкий вопрос, но это для меня важно. А кроме Вас знатоков похоже нет. Вопрос такой. Допустима ли переполюсовка питания элемента Пельтье, или нет ?

    Сегодня купил TEC1-12715 на 137 ватт. Он тоже маркирован черным и красным проводами, как бы намекающими, что на черном земля, на красном плюс. Посмотрел тестером, в обоих направлениях он звонится одинаково, на 4 ома. Но при бОльших токах проверить пока не могу, источник питания пока не готов. А ситуация у меня такая, что девайс должен уметь не только охлаждать, но и греть (инкубация грибка кодзи-кин происходит при 36-38 градусах). Идеальным решением было бы переполюсовывать элемент Пельте (разумеется без тока в момент переключения) и использовать его как нагреватель с теми же теплорассеивателями. На это я и заложился. А вот сейчас что-то усомнился… До чтения Вашего сайта я полагал что элемент Пельте штука далеко не столь тонкая. А тут задумался… Искомый эффект я скорее всего получу. Но кто знает, не станет ли ценой например ускоренная деградация элемента ? И кроме Вас спросить некого. Что скажете ? Можно переполюсовывать элемент Пельтье или лучше этого не делать ?

    0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *