Nešiojamas vandens aušinimas: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Kai kurie iš jūsų gali prisiminti mano 5 minučių USB riešo aušintuvą - projektą, skirtą atvėsinti mano kūną be prakaito. Trūkumas buvo tas, kad tai truko tik apie 5 minutes. DFRobot rėmimo dėka galėjau pratęsti šį laiką iki maždaug trijų valandų ir atvėsinti ne tik kairįjį riešą.

Šiame projekte buvo naudojamas aušinantis vanduo aliuminio bloke, naudojant „Peltier“modulį ir kompiuterio ventiliatorių, po to jį stumiantis per kai kuriuos vamzdžius, naudojant nuolatinės srovės siurblį. Jie maitinami įkraunamomis ličio jonų baterijomis, kurias galima įkrauti naudojant atgal sumontuotą saulės bateriją. „Liquid Cooling Wearable“vamzdeliai skirti nešioti po prigludusiais apatiniais marškinėliais, kad būtų kuo labiau patekta ant odos. Naudodamas „Dfrduino“, aš netgi pridėjau automatinį temperatūros reguliatorių, kuris naudoja DHT22, kad suaktyvintų nešiojamąjį.

Netrukus pasirodys nuotraukos su manimi (2 versija), bet dabar pradėkime!

1 žingsnis: įrankiai ir medžiagos

Šiam projektui jums reikės (jie visi automatiškai atidaromi naujuose skirtukuose):

„Boost“keitiklis

„DFRduino Uno Rev3“

12VDC vandens siurblys

12VDC saulėgrąžų saulės įkrovimo valdiklis

Išmanusis daugiafunkcis įkroviklis

„Peltier“ventiliatorių rinkinys

5/16 vinilo vamzdžiai

Trumpieji laidai (bandymui)

Duonos lenta (bandymui)

Ličio jonų baterijos

Maitinimo banko baterija

Multimetras

DHT-22 temperatūros ir drėgmės jutiklis

5 vatų saulės kolektorius

2 žingsnis: aušinimo įrenginio surinkimas

Pirmiausia padenkite aliuminio aušinimo bloką terminiais padėklais, termine pasta arba terminiu tepalu. Nedėkite per daug, nes tai apsunkins šilumos perdavimo procesą. Dabar priklijuokite savo „Peltier“modulį taip, kad etiketė nebūtų nukreipta į jus.

Antra, įsitikinkite, kad veikia jūsų radiatorius ir ventiliatorius. Prisukite ventiliatorių ant radiatoriaus ir įjunkite. Apatinė radiatoriaus dalis turėtų būti šiek tiek vėsesnė už aplinką, bet ne per daug, nes ventiliatorius tiesiog pučia orą. Jei tai veikia, pereikite prie kito veiksmo.

Galiausiai padenkite kitą „Peltier“pusę ir priklijuokite ją prie šilumos kriauklės. Dabar jūsų aliuminio blokas atvės per jį tekantį vandenį, o prie „Peltier“pritvirtintas ventiliatorius atsikratys šilumos pertekliaus. Aš panaudojau tam tikrą lipnią juostą, kad sustiprinčiau mechaninį ryšį, bet tai nėra būtina. Dabar mes esame pasirengę prijungti jį prie siurblio ir rezervuaro savo vamzdeliais. Sujunkite du laidus į vieną, kad būtų lengviau prijungti laidus. Tai yra 12 voltų didelės srovės traukimo komponentai, todėl būtinai naudokite didelį vielos matuoklį.

3 žingsnis: siurbliai ir santechnika

Siurblio elektronika

Siurblyje yra standartinis kištukas, kurio gale yra atviri laidai. Lituokite šiuos laidus prie stiprintuvo, nes mūsų numatytoji 5 voltų įtampa jo nenutrauks. Mes naudosime stiprintuvą, kad iš savo baterijų gautume 11 VDC. Kitoje pusėje lituokite USB kabelį. Naudokite potenciometrą, kad išėjimo įtampa būtų apie 11 voltų. Siurblys veikia esant 6v-12v įtampai, tačiau nusprendžiau būti saugus su 11 ir taip pat neapsunkinti padidinimo keitiklio, nes jame nėra papildomo radiatoriaus. Patikrinkite savo elektroniką prijungdami siurblį ir panardinę jį į vandenį. Jis turėtų būti įjungtas.

Cisternos ir vamzdeliai

Sistemai skirtam vandeniui laikyti naudoju 2 colių aliuminio skardinę. Bandžiau naudoti 2 colių PVC vamzdį, bet jis buvo per storas, kad siurblys tilptų, todėl reikėjo siurblį paduoti arba nuskusti visą vidų. PVC vamzdis. Kitoje versijoje aš atnaujinsiu projektą į PVC. Prijunkite su siurbliu gautą vamzdelį prie jo, tada prie aliuminio bloko. Naudodami kai kuriuos vinilo vamzdelius, prijunkite kitą aliuminio aušinimo bloko pusę ir priklijuokite jį prie vandens talpos (šiuo atveju aliuminio skardinės). Kai tai bus padaryta, išbandykite siurblį bako viduje, užpildykite jį ir įjunkite. Taip pat svarbu tai padaryti, kad patikrintumėte, ar nėra nuotėkio.

4 žingsnis: aušinimas, kodas ir grandinė

Aušinimas

Naudodami „Dfrduino“turėsite nustatyti minimalų temperatūros indeksą, kad suaktyvintumėte „Peltier“ir ventiliatoriaus aušinimo derinį. Tai padarysime naudodami nebrangų, bet patikimą DHT22 temperatūros ir drėgmės jutiklį. Duomenų vielai naudosiu analoginį kaištį 0, tačiau, jei norite, galite naudoti kitą. Prijunkite VCC ir GND prie atitinkamų „Dfrduino“taškų. Tai suteiks mums informacijos, bet nieko nedarys savaime. Norėdami iš tikrųjų įjungti (ir išjungti) mūsų sukurtą aušinimo įrenginį, turime nustatyti relę, kuri elektromechaniniu būdu įjungia ir išjungia maitinimą. Turiu tik 12 V relių, o „Arduinos“išleidžia ne daugiau kaip 5 V, todėl naudoju stiprintuvą, kad padidinčiau įtampą nuo 5 V iki 12 V.

Grandinės

Pirmiau minėta grandinė yra maitinama saulės energija, naudojant „DFRobot“saulėgrąžų saulės valdiklį. Jis gauna įvestį iš mano 12v (5W) fotoelektros skydo ir reguliuoja jį į naudingą įtampą ir srovę. Išmanusis daugiafunkcis įkroviklis, kurį taip pat gamina „DFRobot“, naudoja jį, kad įkrautų paveikslėlyje pavaizduotas baterijas, bet taip pat veikia kaip maitinimo blokas, tiekiantis energiją aušinimo įrenginiui veikti.

Kodas

Nuoroda į temperatūros indekso paleidimo kodą.

Nukopijuokite įklijuokite kodą į „Dfrduino“, kad ventiliatorius (o kartu ir „Peltier“modulis) įsijungtų, jei jis pakankamai karštas.

5 žingsnis: kaip tai veikia

Kaip ir mano kitose „Peltier“konstrukcijose, termoelektrinis aušintuvas gauna nustatytą įtampą (šiuo atveju 12 voltų) ir siurbia šilumą iš vienos modulio pusės į kitą. Tai drastiškai atvėsina vieną keraminės kvadrato pusę ir šildo kitą pusę. Kad nepažeistume savo komponento dėl šilumos perdavimo, turime naudoti aktyvų aušinimą didelės radiatoriaus ir ventiliatoriaus pavidalu. Šis projektas naudoja vėsią pusę, kad pašalintų šilumą iš vandens, sklindančio per aliuminio bloką, o paskui naudoja nuolatinės srovės siurblį, kad perneštų jį per visą vartotojo kūną, naudodamas vinilo vamzdelius. Norėdami padidinti kontaktą su oda, ant jos dėvimi aptempti marškiniai.

Norėdami sutaupyti šiek tiek energijos iš daugiausiai energijos reikalaujančių dalių, ventiliatorius ir „Peltier“išjungiami, jei per šalta (pvz., Einate į patalpas). „Dfrduino“yra prijungtas prie padidinimo keitiklio, kad įjungtų relę ir įjungtų aušinimo agregatą tik tada ir tik tada, kai tai patvirtina duomenys iš DHT22 temperatūros ir drėgmės jutiklio.

6 žingsnis: ypatingas ačiū „DFRobot“

Tai buvo gana didelis projektas, todėl džiaugiuosi, kad mane rėmė „DFRobot“. Puiki produktų kokybė ir greitas pristatymas, kaip visada. Apsilankykite jų parduotuvėje čia.