Chladič do auta Shiver 30-12V: jak zvýšit chlad na kolech?

Dnes nemluvíme o té krabici, kterou zimní tučňák táhne na rameni po zamrzlém jezeře, vybírá v ní díry pro lov ryb v ledu a zároveň ji používá jako sedátko. Řeč je o chladicím boxu, který se dá ještě pořídit za rozumné peníze, aniž byste museli platit sezónní přirážky v obchodě s domácími potřebami, turistikou a rekreací viz Chladicí box . foto. 1 i 2 . Podařilo se mi ho koupit v létě 2012 za pár tisíc koruna. Napájecí napětí 12 VDC, objem chladicí komory 30 litrů, spotřeba proudu 0,35 A – odpovídá elektrickému výkonu motoru ventilátoru RDH9025S-APF. Chladič je napájen ze zásuvky zapalovače automobilu a/nebo adaptéru 220 V.

Autor – Andrey KASHKAROV, Petrohrad

Foto. 1 i 2. Vzhled mobilní chladničky s mrazničkou Shiver 30-12V vyrobené v Itálii

Fyzika chladu, která s vámi může odejít

Podívejme se na princip fungování přenosného chladiče Shiver 30-12V, abychom zjistili, jak funguje.

Chladicí systém pracuje na bázi Peltierovy technologie, která je chemicky a elektricky bezpečná a nepoužívá žádná nežádoucí chladicí média na bázi chloru nebo fluoru. Co víme o Peltierově chladicím systému?

Peltierův prvek je založen na jevu, který objevil francouzský hodinář Jean Peltier v roce 1834. Během experimentu v 19. století Peltier zjistil, že při průchodu stejnosměrného elektrického proudu v obvodu složeném z různorodých vodičů se v závislosti na směru proudu v místech styku spojích vodičů absorbuje nebo uvolňuje teplo.

Množství tepla je úměrné proudu protékajícímu kontaktními vodiči. Téměř stejný princip chlazení je použit v automobilových přenosných chladničkách, včetně chladničky Shiver 30-12V a dávkovačů chladičů vody pro chlazení a ohřev vody : k chlazení vody v chladničce se používá Peltierův prvek viz „Chlazení“ na straně 31 . Foto. 3 v souladu s polaritou je napájecí napětí 12-14 V, typ DC.

Foto. 3. Plochý Peltierův prvek TEK1 pro jmenovité napětí 12 V

V chladiči i v chladiči vozidla je na chladicí matrici o ploše 20 cm² namontován Peltierův plochý žebrovaný prvek. Ventilátor připojený k chladiči vyfukuje vzduch pro dodatečné chlazení viz „Chlazení“ v kapitole 3 . foto. 4 .

Foto. 4. Vnitřní prostor chladicího boxu s odklopeným víkem; pohled na elektrický motor s ventilátorem, model RDH9025S-APF

Ventilátor RDH9025S-APF má průměr lopatek 12,5 cm a spotřebu proudu 0,35 A při jmenovitém napětí 12 V. Zkoušky opotřebení provedené v listopadu 2012 v domácím laboratorním prostředí ukázaly, že při snížení napájecího napětí na 8…9 V otáčky ventilátoru se úměrně snižují.

Stejný ventilátor je naproti tomu schopen krátkodobého provozu až 2 hodiny nepřetržitě při napájecím napětí až 18 V. Výsledkem testů s napájecím napětím motoru ventilátoru, které překračovalo jmenovité napětí, byla myšlenka regulace otáček ventilátoru, kterou lze realizovat pomocí jednoduchého obvodu znázorněného na fotografii 5.

Foto. 5. Elektrické schéma regulátoru ventilátoru

Obvod je postaven na oblíbeném časovém čipu KR1006VI1, snadno se sestavuje a ovládá, neobsahuje vzácné součástky a nepotřebuje seřizování. Pokud z různých důvodů nechcete provádět regulaci ventilátorů, můžete tento krok jednoduše přeskočit; dále budeme hovořit o zajímavějších úpravách.

Ventilátor a Peltierův prvek viz. obr. 3 jsou zapojeny do elektronické řídicí desky pomocí příslušných konektorů. Průřez Peltierových vodičů a vodičů ventilátoru by měl být alespoň 2 mm, aby se minimalizovaly ztráty úbytek napětí na vodičích od zdroje napájení. K tomuto účelu jsem použil dvojitou šroubovanou kroucenou šňůru 2´2,5.

Peltierův prvek se na jedné straně zahřívá vlivem přiloženého napětí a na druhé straně svého povrchu vyzařuje chlad. Blízký ventilátor, který má za úkol vhánět vzduch kolem prvku, zesiluje chlad a směruje „mrazivý“ proud vzduchu správným směrem – do tepelné komory, nebo v případě chladičů – do nádoby s vodou. V praxi může Peltierův prvek a ventilátor běžet několik hodin v kuse zejména v létě, kdy okolní teplota stoupá na +25 °C a více . Teplotní jímka si udržuje teplotu, protože má dvojité stěny jako dobrá termoska a mezi stěnami není vzduch vakuum .

Při provozu zařízení je třeba vzít v úvahu setrvačnost teploty chlazení v tepelné komoře její přirozené přiblížení k teplotě v místnosti a skutečnost, že při otevření víka se do zásobníku dostává ohřátý v horkém létě okolní vzduch; proto se celková teplota v něm – při otevření víka v létě – okamžitě zvýší.

Setrvačnost je v tomto případě vlastní všem přístrojům podobné modelové řady.

Test chlazení

V záložce Tab. 1 ukazuje „chladicí“ vlastnosti automobilového chladiče Shiver 30-12V, které jsem testoval sám. Parametry jsou uvedeny podle výsledků testů provedených v různých dnech v červenci 2012 v Petrohradě; měření byla provedena po 35 minutách po uvedení varné desky do provozu pro chlazení.

Tabulka 1. Specifikace chladiče do auta Shiver 30-12V ref. Obr. 1

Teplota vzduchu, °C	Teplota v tepelné komoře, °C
34	15.2
26	10.5
24	9,5
20	5.0

Co může prakticky udělat pro venkovní prostředí a jak ho lze zlepšit??

V chladicí komoře o objemu 30 litrů lze samozřejmě chladit, cokoli chcete, a to mimo civilizaci a zdroje energie pomocí přenosné baterie.

Samostatné chlazení automobilu

Za tímto účelem je nutné jej doplnit odpovídajícím akumulátorem.

Příkon chladiče se vypočítá podle vzorce použité napětí ´ absorbovaný proud , 12 V x 0,35 A = 4,2 W. Na základě tohoto výpočtu byla vybrána baterie AGM VRLA CT1207 viz tabulka výše . foto. 6 se jmenovitým napětím 12 V a kapacitou 7 Ah.

Foto. 6. Vzhled baterie AGM VRLA CT1207

Jedná se o víceúčelovou baterii plněnou elektrolytem Batterie , která je určena pro aktivní životnost 5 let. Jeho hmotnost v pohotovostním stavu naplněná baterie je 1,6 kg. O kolik přesně by byla celková konstrukce těžší, kdyby k ní byla připojena další baterie?.

Zkouška doby nabíjení a autonomního provozu

Doporučená baterie nebo její případný elektrický ekvivalent se nabíjí z generátoru vozidla za 4,5 hodiny…5 hodin. Doba nabíjení – dosažení plné kapacity – závisí na novosti baterie a stupni jejího vybití.

Pokud se tedy pohybujete v autě – připojte zástrčku chladiče do zásuvky zapalovače – pro nabíjení bez zapnutí ventilátoru chladiče aby nabíjení probíhalo lépe a za několik hodin získáte autonomní chladič s „rezervou výkonu“ bez dalšího nabíjení o 5,5 %…6 hodin. Pokud chcete tuto dobu autonomního provozu prodloužit, musíte zvolit jinou, výkonnější a těžší baterii.

Baterie se instaluje libovolným vhodným způsobem já jsem baterii připevnil k tělu chladničky pomocí kovové svorky a dvou samořezných šroubů, ale pro rychlejší upevnění lze použít i jednoduchou lepicí pásku, která baterii připevní k tělu chladničky ve 2-3 otáčkách .

Akumulátor můžete nabíjet také samostatně – vhodnou nabíječkou doma civilizovaně a pak jej pouze připojit k přenosné chladničce.

Doba nabíjení stejného akumulátoru ze sítě 220 V přes DC adaptér v „domácím“ testu trvala stejných 5 hodin. Míra samovybíjení nové baterie je téměř zanedbatelná, takže tento způsob „nabíjení předem“ je v praxi zcela opodstatněný.

Elektromotor přenosného chladicího ventilátoru Shiver 30-12V s kroucenými měděnými elektrickými dráty´Připojení až 1 metr dlouhé paralelně s baterií; nyní je vylepšený chladicí box pro univerzální použití téměř připraven.

Nesporné výhody „nové“ chladničky

Zde navržený způsob autonomního chlazení se mi zdá být nepřekonatelný svou jednoduchostí – pro použití pod širým nebem a v místech, kde nejsou žádné jiné elektrické zdroje. Vzhledem k nízké ceně výrobku a jeho nekomplikované úpravě – pro autonomní provoz – zatím neexistuje rozumná alternativa k takovému zařízení. Ve skutečnosti se i po vypnutí napájení chladicí komory její obsah udrží dlouho v mrazu podle mých testů – pokud neotevřete víko – teplota na 0 °C …+5° C lze skladovat 10 hodin nebo déle .

Co lze v takové chladničce uložit v praxi? Návnada červi, piskoři, červi, hmyz atd. – hmotnost návnady ve stavu připravenosti . , ryby, vodní ptactvo, raci, včetně živých k tomu je třeba naplnit termokomoru vodou v rozumných mezích , včetně těch, které se kupují živé pro převoz do venkovských rybníků nebo za město na pikniky, léky, sníh a led pro prodej do Afriky v létě a mnoho dalších věcí; způsoby použití tohoto užitečného zařízení jsou omezeny pouze fantazií majitele.

Zkouška hlučnosti

Hlučnost přenosného ventilátoru chladničky s mrazničkou je nízká, což potvrdil i speciální test. Provedl jsem „test hluku“ pomocí speciálního profesionálního hlukoměru DVM401, který – po umístění senzoru s mikrofonem přímo do blízkosti běžícího ventilátoru chladničky – ukázal úroveň 71,2 dB viz. foto. 7 .

Foto. 7. Praktické měření hluku v blízkosti pracovní chladničky

Pro srovnání, ventilátor chladič přenosného počítače vydává přibližně stejný hluk, když je detekován stejným zařízením v bezprostřední blízkosti počítače.

Tyto podmínky jsou navrženy tak, aby byl zajištěn bezproblémový provoz po mnoho let

Aby byla vaše chladnička v dobrém stavu a poskytovala vám pohodlí po mnoho let, měli byste dodržovat několik jednoduchých opatření.

Připojení k jednotce musí být provedeno při dodržení polarity napájení „+“ a „-“ . Aby se v komoře udržel co největší chlad, doporučuji umístit dovnitř 2-3 hermetické izotermické „akumulátory chladu“ ploché hermetické baňky velikosti 10 mm ´20 cm, plněné tekutinou , lze zakoupit ve stejných obchodech za symbolickou cenu 150 EUR…200 koruna.

Po každém použití zejména při skladování ryb nebo návnady vyčistěte vnitřek komory a vnější stěny vlhkým hadříkem. Vzhledem k tomu, že zařízení akumuluje chlad, je relativně inertní – při teplotě okolního vzduchu 20 °C je teplota uvnitř jímky +4 °C…5 °C bude dosaženo až po 35 minutách provozu a víko by se mělo během provozu otevírat co nejméně, aby se udržel chlad.

Dodatečná tepelná izolace

Může navíc pomoci udržet teplotu ve varné komoře. Za tímto účelem otevřete víko chladničky až ke kroku znázorněnému na fotografii. 4. A položte po obvodu vnitřního víka samolepicí izolační těsnicí pásku, která se používá k izolaci hluku ke snížení hluku a vibrací při kontaktu s plastovými díly v automobilech . Tato páska je nyní snadno dostupná v prodejnách automobilů. Správný postup je znázorněn na fotografii. 8.

Foto. 8. Položení víka vnitřku přenosného chladicího boxu pomocí zvukově izolační pásky do auta

Po oblepení obvodu kryt sestavte v opačném pořadí a zašroubujte 6 samořezných šroubů až na doraz.

Upozornění

Existuje omezení stanovené výrobcem a vycházející z elektrických vlastností vestavěného ventilátoru – aktivní nepřetržitý provoz po dobu nejvýše 36 hodin. Tato doba tři dny je však pro výlet do přírody zcela dostačující. V případech, kdy životní podmínky na venkově a využívání ve specifických podmínkách vyžadují více času, je nutné chladničku na 2 hodiny vypnout a poté opět zapnout.

Nedoporučuje se uchovávat chladicí box v blízkosti otevřeného ohně, protože by mohlo dojít k poškození deformaci utěsněného boxu. Také neponořujte celý přístroj do vody – obsahuje elektrické části a součásti ventilátor, Peltierův chladič, baterii , aby nedošlo k poškození přístroje a k ochraně životního prostředí.

Zakrytí větrací mřížky ať už neúmyslné nebo úmyslné způsobí výrazné snížení chladicího výkonu. Ze stejného důvodu je nežádoucí provozovat přístroj na poušti, na pláži kde je hodně písku a v místech, kde je hodně prachu.

Na druhou stranu praktické testy ukázaly, že upravený výrobek dobře slouží jak v létě, tak v zimě, a pokud máte chuť dokáže udržet několik hodin nejen ryby ve zmrzlém stavu, ale dokonce i led a sníh viz „Tučňák“ v ruštině . rýže. 9 i 10 .

Rýže. 9 i 10. Praktické testy provedené na rybářské výpravě v zimě 2012

Toto řešení je vhodné pro ty, kteří chtějí v zimě ušetřit v tradičně „zasněžených“ oblastech Ruska a v létě prodat sněhové vločky do Afriky, za vydělané peníze nakoupit na další testy domácí spotřebiče.

Mimochodem, tyto spotřebiče mají i jiné využití – ne pro chlazení, ale pro vytápění, skladování a uchování tepla, což by mohlo být stejně atraktivní. Například v situaci, kdy je třeba přesunout inkubátorová vejce na velkou vzdálenost před vylíhnutím kuřat, udržovat teplé grilované šunky nebo pizzy opět omezeno pouze představivostí uživatele . Při takové revizi vylepšení průmyslového zařízení nejste ochuzeni o možnost „zapnout“ svou fantazii a podělit se s kolegy o své zkušenosti s realizací takového slibného nápadu.

* – test opotřebení