Носене с водно охлаждане: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Някои от вас може да си спомнят моя 5 -минутен USB китов охладител, проект, използван за охлаждане на тялото ми, без да се изпотявам. Недостатъкът на това беше, че продължи само около 5 минути. Благодарение на спонсорството от DFRobot, успях да удължа това време до около три часа и да охладя нещо повече от лявата си китка.

Този проект използва охлаждане на вода в алуминиев блок с помощта на модул Peltier и PC вентилатор, след което го избутва през някои тръби с помощта на DC помпа. Те се захранват с акумулаторни литиево-йонни батерии, които могат да се зареждат със слънчев панел, монтиран на гърба. Тръбите на Liquid Cooling Wearable са предназначени да се носят под плътно прилепнала тениска, за да се постигне максимален контакт с кожата. Използвайки Dfrduino, дори добавих автоматичен температурен контролер, който използва DHT22 за активиране на носенето.

Снимки с мен, които го нося скоро (версия 2), но засега, нека започнем!

Стъпка 1: Инструменти и материали

За този проект ще ви трябва (всички те се отварят автоматично в нови раздели):

Boost Converter

DFRduino Uno Rev3

12VDC водна помпа

12VDC слънчогледов контролер за зареждане

Умно многофункционално зарядно устройство

Комплект вентилатор Peltier

5/16 винилови тръби

Джъмперни проводници (за тестване)

Платформа (за тестване)

Литиево-йонни батерии

Power bank Батерия

Мултиметър

DHT-22 сензор за температура и влажност

Слънчев панел с мощност 5 вата

Стъпка 2: Сглобяване на охлаждащото устройство

Първо, покрийте вашия алуминиев охлаждащ блок с термични подложки, термопаста или термична грес. Не поставяйте твърде много, тъй като това ще попречи на процеса на пренос на топлина. Сега залепете модула си Peltier върху него с маркираната страна, която не е обърната към вас.

Второ, уверете се, че радиаторът и вентилаторът ви работят. Завийте вентилатора върху радиатора и го включете. Долната част на радиатора трябва да е малко по -хладна от околната среда, но не прекалено много, тъй като вентилаторът просто издухва въздух в момента. Ако работи, преминете към следващата стъпка.

И накрая, покрийте другата страна на Peltier и я залепете върху радиатора. Сега вашият алуминиев блок ще охлажда водата, която ще тече през него, а вентилаторът, прикрепен към Peltier, ще се отърве от излишната топлина. Използвах малко тиксо, за да направя по -силна механична връзка, но това не е необходимо. Сега сме готови да го свържем към помпата и резервоара с нашите тръби. Свържете двата проводника в един, за да улесните окабеляването. Това са 12v компоненти за изтегляне с голям ток, така че не забравяйте да използвате голям проводник.

Стъпка 3: Помпи и водопровод

Електроника на помпата

Помпата се предлага със стандартен щепсел с открити проводници в края. Запоявайте тези проводници към усилващ преобразувател, тъй като напрежението по подразбиране от 5 волта няма да го прекъсне. Ще използваме усилвателя, за да получим 11vdc от нашите батерии. От другата страна запойте USB кабел. Използвайте потенциометъра, за да настроите изходното напрежение на около 11 волта. Помпата е за 6v-12v, но реших да остана в безопасност с 11 и също да не натоварвам прекалено високия преобразувател, тъй като няма допълнителен радиатор. Тествайте електрониката си, като свържете помпата и я потопите във вода. Трябва да е включено.

Резервоар и тръби

За да съхранявам водата за системата, използвах 2 "алуминиева кутия. Опитах се да използвам 2" PVC тръба, но тя беше твърде дебела, за да може помпата да побере, което изискваше или да изпиля помпата, или да обръсна вътрешността на цялата PVC тръба. Ще актуализирам проекта до PVC в следващата версия. Свържете тръбите, доставени с вашата помпа, към нея, след това към алуминиевия блок. Използвайки някои от виниловите тръби, свържете другата страна на алуминиевия охлаждащ блок и го залепете с вътрешната страна на резервоара за вода (в този случай алуминиева кутия). След като това стане, тествайте помпата вътре в резервоара, като я напълните и включите. Също така е важно да направите това, за да проверите за течове.

Стъпка 4: Охлаждане, код и верига

Охлаждане

Използвайки Dfrduino, ще трябва да зададете минимален температурен индекс, за да активирате комбинацията Peltier и охлаждане на вентилатора. Ще направим това с помощта на евтиния, но надежден DHT22 сензор за температура и влажност. Ще използвам Analog Pin 0 за кабела за данни, но можете да използвате друг, ако искате. Свържете VCC и GND към съответните им точки на Dfrduino. Това ще ни даде информация, но няма да направи нищо от само себе си. За да включим (и изключим) вграденото от нас охлаждащо устройство, трябва да настроим реле за електромеханично включване и изключване на захранването. Имам само 12v релета и Arduinos извежда максимум 5v, така че използвам усилващ преобразувател, за да увелича напрежението от 5v на 12v, за да се активира.

Електрическа верига

Гореспоменатата верига се захранва чрез слънчева енергия, използвайки слънчевия контролер на DFRobot. Той приема вход от моя 12v (5W) фотоволтаичен панел и го регулира в използваемо напрежение и ток. Интелигентното многофункционално зарядно устройство също от DFRobot използва това за зареждане на батериите, показани на изображението, но също така служи и като powerbank за осигуряване на енергия за функционирането на охлаждащото устройство.

Код

Връзка към код за задействане на температурния индекс.

Копирайте поставете кода във вашия Dfrduino, така че вентилаторът (а оттам и модулът Peltier) да се включи, ако е достатъчно горещ.

Стъпка 5: Как работи

Както и в другите ми конструкции на Peltier, термоелектрическият охладител получава зададено напрежение (12 волта в този случай) и изпомпва топлина от едната страна на модула към другата. Това драстично охлажда едната страна на керамичния квадрат и загрява другата страна. За да предотвратим повреда на нашия компонент чрез разпространение на топлина, трябва да използваме активно охлаждане под формата на голям радиатор и вентилатор. Този проект използва хладната страна за отстраняване на топлината от водата, преминаваща през алуминиев блок, и след това използва постоянна токова помпа, за да прокара това в тялото на потребителя, използвайки винилови тръби. За да се увеличи контактът с кожата, върху нея се носи тясна риза.

За да спестите малко енергия от най -енергоемките части от това, вентилаторът и Peltier се изключват, ако стане твърде студено (например влизате на закрито). Dfrduino е свързан към усилващ преобразувател, за да включи реле и да захранва охлаждащия възел, ако и само ако данните от датчика за температура и влажност на DHT22 го оправдаят.

Стъпка 6: Специални благодарности на DFRobot

Това беше доста голям проект, така че се радвам, че бях спонсориран от DFRobot. Страхотно качество на продуктите и бърза доставка както винаги. Вижте магазина им тук.