Az ötletgazda Samu volt, enyém csak a megvalósítás!
Egy kis elmélet a Peltier-elemek mûködésérõl:
Ha hûtésrõl van szó, akkor Peltier neve gyakran elhangzik, mint a legnagyobb hatásfokú, legjobb megoldás biztos márkaneve. De vajon mi is a titka, hogyan mûködik, miként lehetséges, hogy több tíz fokkal képes lejjebb vinni egy processzor vagy bármilyen más tárgy hõmérsékletét? Ennek megértéséhez haladjunk kívülrõl befelé. Lássunk elõször egy hõelektromos hûtõ metszeti rajzát:
A Peltier-elem tulajdonképpen nem más, mint egy „hõpumpa”, mely a hõt egyik oldalról a másikra pumpálja. Ennek érdekében a Peltier alkatrész áramot használ fel, nem is keveset, ezért nem csak pumpálja a hõt, hanem termeli is (ebbõl látszik, hogy a hõ eltávolításához továbbra is szükségünk van egy hûtõbordára, de méginkább egy ventillátorra). Ennek kárát azonban már csupán a környezete látja, azon a helyen, ahol szükség van rá, megteszi hatását. Általában 70 Celsius fokos különbség van mindennek köszönhetõen a két fél közt, bár van, amikor a 120-at is megközelíti. Azért nem alkalmazzák ezeket a hûtõket klímatechnikában, mert egy szoba lehûtésére már elég nagy áramszámlát produkálnának nekünk ezek a kis hûtõelemek, de a túrára magunkkal vitt italok, illetve ételek hidegen tartására kitûnõen megfelelnek! Kis teljesítményû peltier-elemekkel is már a környezet hõmérsékletétõl minimum 20°C hõmérséklet különbséget érhetünk el!
Kép egy SUPERCOOL típusú peltier elemrõl:
Folytassuk az elektronikai résszel:
Egy termosztát segítségével szerettem volna megvalósítani a hõmérséklet tartását a hûtõdobozban, erre a célra találtam is egy nagyon kicsi jó kapcsolást a www.hobbielektronika.hu címû oldalon, köszönöm Vicsys-nek a cikket mely alapján könnyedén más is meg tudja valósítani a hûtõdoboz hõmérséklettartományon belüli hõmérsékletének tartását!
A termosztát lelke a DALLAS cég által gyártott DS1821 (ide kattintva letölhetõ az adatlap) típusú hõszenzor, ami nemcsak hõmérésre alkalmas, hanem a majd késõbb említett kis szoftverrel átállítható termosztát üzemmódba. Az alkalmazott PC-s program két funkciót valósít meg: egyrészt termosztát üzemmódba kapcsolja a szenzort, másrészt közvetlenül beállíthatóvá teszi a TL (alsó határ) és TH (felsõ határ) hõmérsékleti pontokat. Ha a szenzort termosztát funkcióba kapcsoltuk, a kimenetén nem a hõmérséklet értékeknek megfelelõ bitsorozat jön ki, hanem (negatív logikával) H és L szintek jelennek meg. Így alkalmassá válik (egy egyszerû opto és tranzisztoros meghajtó fokozattal) egy egychip-es hõkapcsolóvá. A termosztát hiszterézise, tekintve, hogy a TL és a TH közötti érték egész szám lehet, így minimum 1°C lesz. A szenzor programozásához szükségünk lesz egy mezei számítógépre amin található RS 232 port, azaz soros port (COM1, COM2, COM3).
A DS1821 típusú hõszenzor programozásához szükséges kapcsolás:
(Kattints a képre a nagyításhoz!)
Ezt a kapcsolást egyszerûen légszereléssel is összeépíthetjük, vagy próbanyákba szerelhetjük az alkatrészeket, vagy letölthetjük a képre kattintva a nyáktervet, mely tartalmazza a beültetési rajzot is!
(Kattints a képre a fájl letöltéséhez!)
Ezzel a szoftverrel nyithatjuk meg a megtervezett panelt: kattints ide
Alkatrészlista:
2db 4,7k
1db 1k
2db 10k
1db DS1821
1db 5,6V zener
2db BST82( SMD)
0,5m 4 ér + árnyék vezeték
1db DIP 8 precíziós IC foglalat a szenzornak
1db D-SUB 9 csatlakozó a számítógép soros portjára + csatlakozó ház
1 kis darab egyoldalas nyák
A PC-s szoftver itt tölthetõ le a szenzor programozásához > > >
Programozás:
A szenzornak Vicsys 3db IC foglalat lábból alakítottam ki a foglalatot. Csatlakoztassuk az egységet a PC-hez, a szenzort az egységhez, majd csomagoljuk ki egy közös mappába a tömörített fájlt, és indítsuk el a programot (DS1821.exe fájl):
Állítsuk be a COM1 portot és nyomjunk rá az 1-wire gombra. Rögtön megjelennek a beállított (tárolt) TL és TH értékek. A Start gomb megnyomása után pedig az aktuális hõmérsékletet látjuk.
A Start gomb ismételt megnyomásával kiléphetünk a hõmérés módból és begépelhetjük a TH és TL hõmérsékleti értékeket.
Ezután már csak a Thermostat gombot kell megnyomni és program átlépteti a szenzort a termosztát üzemmódba és beírja a memóriájába a beállított értékeket.
Miután a megerõsítést leokéztuk, az Exit gombbal kiléphetünk a programból és kivehetjük a szenzort a programozó foglalatából.
Megjegyzés: A program XP alatt tökéletesen fut. Sajnos Vista alatt 1 kicsit lassabb, de elindul ott is.
Termosztát megépítése:
Kapcsolási rajz:
(Kattints a képre a nagyobb mérethez!)
A kapcsolási rajz alapján tervezhetünk saját nyákot, vagy letölthetjük a képre kattintva az általam készítettet:
(Kattints a képre a fájl letöltéséhez!)
A relé morse érintkezõs és 10A terhelhetõségû. Mivel kivezettem mind a három pontját, alkalmassá válik NO és NC vezerlésre is. Ez az alkalmazási területnél fontos, hogy pl. be vagy kikapcsoljon egy berendezést a beállított hõmérsékleteknél (fûtés vagy hûtés).
Alkatrészlista:
1db 100nF
1db 100uF/25V
1db 10uF/16V
1db 78L05
1db BC337
1db 1N4148
1db 4,7 kohm
1db 330 ohm
1db TLP627
1db 2-es sorkapocs
1db 12V 10A morze relé
csatlakozók
vezeték a szenzorhoz
1db 40X30mm-es egyoldalas nyák
Kép a Vicsys által készített termosztátról:
Miután elkészültünk a hõfokszabályzó elektronikával jöhet a komplett áramkör összeépítése a peltier-elemmel és annak tartozékaival:
(Kattints a képre a nagyobb mérethez!)
Alkatrészlista:
1db 40×40-es peltier elem (72W-os kb. 2500Ft)
1db 40-es hûtõventilátor
1db 40-es ventillátorhoz való hûtõborda
1tubus hõvezetõ ragasztó a borda felragasztásához
1db elõlapba, illetve hátlapba csavarható biztosíték tartó
1db 2A-es biztosíték, (gyors kioldású)
1db szivargyújtó lengõcsatlakozó
csatlakozók
A hõvezetõ ragasztóval ragasszuk fel a Peltier-elemre a hûtõbordát, majd csavarozzuk rá a hûtõventillátort a borda tetejére. kössük össze párhuzamban a hûtõelem és a ventilátor pozitív illetve negatív vezetékét, így egy komplett mûködõ hûtõelemet kapunk! A fent szereplõ kapcsolási rajz alapján csatlakoztassuk össze a hûtõnket a termosztáttal. Szereljük az egészet egy mûszerdobozba, ne felejtsük el a biztosítékot sem! A mûszerdoboz alját vágjuk ki és ott vigyük ki a hûtõfelületet. Beszerelhetünk kedvünkre egy üzemjelzõ LED-et és egy hûtést jelzõ LED-et is. Ha valakinek nem sikerülne, szívesen segítek!
Legvégül a Peltier-elemet hûtõ felületével befelé építsük be, egy kis hûtõtáskába, vagy hungarocellel, vagy más szigetelõanyaggal szigetelt dobozba! Kaphatóak a boltokban hungarocell ételdobozok, ezek tökéletesen megfelelnek erre a célra! Célszerû a doboz tetejére építeni az elektronikát. (lásd: elektromos hûtõtáskák)
A kész hûtõdobozunkat szivargyújtó csatlakozással csatlakoztathatjuk a motorhoz és máris hûthetjük italainkait, illetve ételeinket.
Sok sikert kívánok az utánépítéshez!
Fotók hamarosan a http://kep.tar.hu/sub-ee19 képtárban.
Segítségért, problémákkal, vagy nyákkészítés ügyben, fordulj bizalommal hozzám a muller_szabolcs kukac citromail.hu e-mail címen.
Sub-ee (adatlap)
www.mzclubhungary.com
2008.10.31.
