Хладилник за кола Shiver 30-12V: как да останете хладни на колела?

Днес няма да говорим за кутията, която зимният „пингвин“ влачи на рамото си по замръзналото езеро, избирайки дупки за риболов на лед, като в същото време я използва като седалка, а за нещо съвсем различно – хладилник, който все още може да се вземе за разумни пари, без сезонни надценки в магазините за продукти за дома, туризма и отдиха вж. „Steam – фурна във фурната“ . Снимка от. 1 и 2 . Успях да си го купя през лятото на 2012 г. само за няколко хиляди rublли. Захранващото напрежение е 12V DC, обемът на хладилната камера е 30 литра, а консумацията на ток е 0,35A, което се определя от електрическите характеристики на двигателя на вентилатора RDH9025S-APF. Електрическото захранване на хладилника се осъществява чрез гнездото за запалка на автомобила и или адаптера за 220 V електрическа мрежа.

Автор – Андрей КАШКАРОВ, Санкт Петербург

Снимка от. 1 и 2. Външен вид и усещане за преносим хладилник-фризер Shiver 30-12V, произведен в Италия

Физиката на студа, която може да ви съпътства

Нека разгледаме принципа на работа на преносимия хладилник Shiver 30-12V.

Системата за охлаждане работи с технология на Пелтие, която е химически и електрически напълно безопасна и не използва нежелани охлаждащи течности на основата на хлор или флуор. Какво знаем за охладителната система на Пелтие??

Елементът на Пелтие се основава на ефект, открит от френския часовникар Жан Пелтие през 1834 г. През XIX в. по време на експеримент Пелтие открива, че при протичане на постоянен електрически ток във верига, състояща се от разнородни проводници, в контактните точки съединенията на проводниците се поглъща или отделя топлина в зависимост от посоката на тока.

Количеството топлина е пропорционално на тока, протичащ през контакта на проводниците. Почти същият принцип на охлаждане се използва в автомобилните преносими хладилници, включително Shiver 30-12V, и диспенсърите охладители на вода : върху плоския елемент на Пелтие вж. „Охлаждане и отопление на охладители на вода“ електродвигателят и вентилаторът се охлаждат с електродвигател. снимка. 3 В зависимост от полярността се подава захранващо напрежение 12-14 V, типът на тока е директен.

Снимка. 3. Външен изглед на плоския елемент на Пелтие TEK1 за номинално напрежение от 12 V

Както в охладителя, така и в охладителя на превозното средство, плосък елемент на Пелтие е монтиран върху охладителната матрица с площ 20 cm². Вентилатор, прикрепен към радиатора, издухва въздух за допълнително охлаждане вж. схемата по-долу . снимка. 4 .

Снимка. 4. Вътрешността на автомобилния хладилник под демонтирания капак; изглед на електрическия мотор-вентилатор на модела RDH9025S-APF

Моделът на вентилатора RDH9025S-APF е с диаметър на лопатките 12,5 cm и консумация на ток 0,35 A при номинално напрежение 12 V. Тестовете за износване, проведени през ноември 2012 г. в домашна лаборатория, показаха, че когато захранващото напрежение се понижи до 8 V, количеството топлина е пропорционално на тока, погълнат от елемента…9V скоростта на вентилатора се забавя пропорционално.

От друга страна, същият вентилатор работи, когато захранващото напрежение до 18 V е превишено за кратко до 2 часа – непрекъснато . Въз основа на тестовете със захранващо напрежение на двигателя на вентилатора, по-високо от номиналното, се роди идеята за управление на скоростта на вентилатора, което може да се осъществи с простата схема, показана на снимка 5.

Снимка от. 5. Електрическа схема на регулатора на вентилатора

Схемата е базирана на популярен чип за време KR1006VI1, лесен за сглобяване и работа, без дефектни части и без нужда от регулиране. Въпреки това тези, които по различни причини не искат да правят настройки на скоростта на вентилатора, могат просто да пропуснат тази стъпка; по-нататък ще говорим за по-интересни хардуерни подобрения.

Вентилатор и елемент на Пелтие вж. снимките . Фиг. 3 са свързани с подходящи конектори към електронното табло за управление. Сечението на елементите на Пелтие и на проводниците на вентилатора трябва да бъде не по-малко от 2 mm, за да се сведат до минимум загубите падовете на напрежение в проводниците от източника на захранване. За тази цел използвах усукан кабел от 2´2,5.

Елементът на Пелтие се нагрява от едната страна поради приложеното напрежение и отделя студ от другата страна на повърхността си. Вентилаторът, монтиран в близост – насочен към обдухване на елемента, усилва студа и насочва „замразяващия“ въздушен поток в правилната посока – към термокамерата или в случая на охладителите – към съда с вода. На практика елементът на Пелтие и вентилаторът могат да работят само по няколко часа особено през лятото, когато температурата на околната среда се повишава до +25°С или повече . Термостатите запазват температурата си, защото са с двойни стени като добър термос и между стените няма въздух вакуум .

При работа на устройството инерцията на температурата на охлаждане в термокамерата естественото й приближаване до стайната температура и фактът, че при отваряне на капака в резервоара навлиза нагрят през горещото лято въздух от околната среда; следователно общата температура в резервоара – при отваряне на капака през лятото – незабавно се повишава.

Зависимостта от инерцията в този случай е присъща на всички устройства от подобен моделен диапазон.

Тест за охлаждане

В раздела Tab. 1 представя характеристиките на „охлаждане“ на автомобилния охладител Shiver 30-12V, който тествах. Параметрите са дадени в съответствие с резултатите от тестовете, проведени в различни дни през юли 2012 г. в Санкт Петербург; измерванията са направени 35 минути след началото на охлаждането.

Таблица 1. Характеристики на автомобилния охладител Shiver 30-12V вижте „Технически данни“ . Фигура. 1

Температура на въздуха, °C	Температура в нагревателната камера, °C
34	15.2
26	10.5
24	9,5
20	5.0

И така, как може практически да помогне на човек на открито и как може да се подобри?

Очевидно охлаждане на каквото пожелаете, което се побира в обема на хладилната камера – 30 литра; и това охлаждане може да се извършва далеч от цивилизацията и източниците на енергия – с помощта на преносима батерия.

Осигуряване на самостоятелен охладител за автомобила

За да се постигне това, тя трябва да бъде допълнена с подходяща батерия.

Консумираната мощност на хладилника се изчислява по формулата приложено напрежение ´ консумация на ток , 12 V x 0,35 A = 4,2 W. Въз основа на това изчисление е избрана батерията AGM VRLA CT1207 вж. също „AGM VRLA CT1207“ на страница 54 . снимка. 6 с номинално напрежение 12 V и капацитет на захранване 7 Ah.

Снимка. 6. Външен изглед на AGM VRLA батерия CT1207

Тази универсална батерия е пълна с електролит и има активен експлоатационен живот от 5 години. Теглото му в готовност с напълнена батерия е 1,6 кг. Толкова по-тежка ще бъде цялостната конструкция с допълнителна батерия към нея.

Тест за заряд на батерията и време за работа

Препоръчаният акумулатор или негов евентуален електрически еквивалент се зарежда от алтернатора на автомобила за 4,5…5 часа. Времето за зареждане – за достигане на пълния капацитет – зависи от новостта на батерията и степента на нейното разреждане.

Така, ако шофирате в колата – включете гнездото на охладителя към гнездото на запалката – за зареждане, без да включвате вентилатора на охладителя за да върви зареждането по-добре и след няколко часа ще получите автономен охладител с „резерв на мощност“ без допълнително зареждане от 5,5…6 h. Ако искате да увеличите времето за автономна работа, е необходимо да изберете друга, по-мощна и по-тежка батерия.

Инсталирането на батерията се извършва по всеки удобен начин аз закрепих батерията към кутията на охладителя с метална скоба и два самонарезни винта, но за по-голяма устойчивост е възможно да се приложи и обичайната самозалепваща се лента, след като закрепите батерията към кутията на охладителя 2-3 оборота .

Можете също така да зареждате батерията отделно – от подходящо зарядно устройство в домашни цивилизовани условия, а след това да я включите само към преносим хладилник.

Времето за зареждане от мрежата 220 V с помощта на адаптер за постоянен ток на същия акумулатор при теста „у дома“ е същото – 5 часа. Саморазреждането на новата батерия почти не съществува, така че този метод на „предварително зареждане“ е оправдан на практика.

Shiver 30-12V преносим вентилатор за охладител с двойни медни електрически проводници ShwvP 2´Свързване на 2,5 до 1 м дължина паралелно с батерията; хладилната кутия за универсална употреба вече е почти завършена.

Безспорни предимства на „новия“ хладилник

Предложеният тук метод на автономен охладител е ненадминат по своята простота – за използване в природата и на места, където няма други източници на електроенергия. Като се има предвид малката цена на продукта и неговото неусложнено завършване – за автономна работа – все още няма разумна алтернатива на такова устройство. В края на краищата, дори след изключване на фризера, съдържанието ще остане замразено за дълго време според моите тестове – ако не отворите капака, температурата ще остане ниска до 0°C …+5° C може да се съхранява в продължение на 10 часа или повече .

Какво може да се съхранява в такъв хладилник на практика? Вътре в камерата трябва да се постави примамка червеи, ларви на пеперуди, насекоми и др. . , риби, водоплаващи птици, раци, включително живи за да се напълни термокамерата с вода в разумни граници , включително такива, които се купуват живи за транспортиране до селски водоеми или извън града за пикник, лекарства, сняг и лед за продажба в Африка през лятото и много други; начините за използване на полезното устройство са ограничени само от въображението на собственика.

Тест за шум

Шумът на вентилатора на мобилния охладител не е прекомерен, което е потвърдено и чрез специален тест. „Тестът за шум беше извършен с професионален шумомер DVM401, който постави сензора-микрофон близо до работния вентилатор на хладилника и достигна ниво от 71,2 dB вж. таблицата по-долу . снимка. 7 .

Снимка. 7. Практическо измерване на шума в близост до работещ хладилник

За сравнение, шумът, излъчван от вентилатор охладител на лаптоп, е приблизително същият, когато същият звук се регистрира от същото устройство в непосредствена близост до компютъра.

Тези условия – за безпроблемна работа в продължение на много години

Трябва да се спазят няколко прости условия, за да се гарантира, че уредът ще ви служи добре и дълго време, и че ще сте доволни от неговия комфорт.

Свързването към устройството трябва да се извършва при спазване на полярността на захранването „+“ и „-“ . За да се запази студът в камерата възможно най-дълго, препоръчвам да се поставят 2-3 херметични изотермични „ледени акумулатори“ плоски херметични колби с диаметър 10 cm ´20 см, с течен пълнеж , могат да бъдат закупени от същите магазини на символична цена от 150 лв…200 rublли.

След всяка употреба особено при съхраняване на риба или стръв е необходимо да почистите с мокра кърпа салфетка вътрешната част на камерата и външните стени. Тъй като устройството съхранява студ, то е относително инертно – при външна температура на околната среда от 20°C температурата в термокамерата е +4…5°С ще бъде достигната едва след 35 минути работа, а капакът трябва да се отваря възможно най-малко, докато уредът работи, за да се запази температурата му.

Допълнителна топлоизолация

Възможно е също така да се поддържа температурата в термоямката. За целта отворете капака на хладилника, както е показано на снимката. 4. И положете по периметъра на вътрешния капак самозалепваща се изолационна лента, използвана за шумоизолация за намаляване на шума и вибрациите при контакт с пластмасови части в автомобилите . Тези ленти вече се предлагат свободно в магазините за автомобилни стоки. Как да го направите правилно, е показано на снимката. 8.

Снимка. 8. Уплътняване на капака отвътре на преносимия охладител с тиксо за автомобил

След като залепите капака с тиксо, го сглобете в обратен ред, като завиете докрай 6-те самонарезни винта.

Предупреждения

Съществува ограничение, наложено от производителя и основано на електрическите характеристики на вградения вентилатор – активна непрекъсната работа за максимум 36 часа. Това време три дни обаче е напълно достатъчно за пътуване до природата. За приложения, при които външната среда или условията изискват по-дълго време на работа, хладилникът трябва да се изключи за 2 часа и след това да се включи отново.

Не е препоръчително да се държи хладилна кутия в близост до открит пламък, за да се предотврати нарушаване на целостта на херметичната камера деформация . Не потапяйте цялото устройство във водата, тъй като то съдържа електрически части и компоненти вентилатор, охладител с елементи на Пелтие, батерия – за да не развалите „полезната вещ“ и да не навредите на природата.

Закриването неволно или умишлено на вентилационната решетка ще доведе до значително намаляване на ефективността на охлаждане. За тази цел уредът не трябва да се използва в пустини, на плажове където има много пясък или на места с много прах.

Практическите тестове показаха, че модифицираният продукт служи добре както през лятото, така и през зимата, и ако някой желае може да запази замразена риба и дори лед и сняг в продължение на няколко часа вж. фиг. Фиг. 9 и 10 .

Фиг. 9 и 10. Практически тестове, проведени по време на риболовен излет през зимата на 2012 г

Това решение е подходящо за тези, които искат да спестяват в традиционно „снежните“ региони на България през зимата и да продават снежинките в Африка през лятото, като със спечелените пари купуват уреди за по-късни тестове.

Между другото, горещите клетки на такива устройства могат да се използват и за други цели – не за охлаждане, а за отопление, акумулиране и съхранение на топлина, което може да стане не по-малко популярно. Например в случай на преместване на яйца от люпилня на голямо разстояние преди излюпването на пилета, поддържане на топлина на ротационни яйца или приготвяне на пици отново – ограничено само от въображението на потребителя . За такова усъвършенстване подобряване на промишлено оборудване не сте лишени от възможността да „включите“ въображението си и да споделите с колегите си опита от реализирането на такава обещаваща идея.

* – тест за износване