Як зробити саморобний холодильник в домашніх умовах

У холодильних установках холод виробляється лише двома способами – фреоном та електричними елементами Пельтьє (термоелектричного перетворювача). Перший варіант підходить для великих агрегатів, таких як двокамерні холодильники чи дводверні прилади Side-by-Side. Другий – для саморобних невеликих скринь. Попри простоту пристрою та поширеність, холодильники залишаються дорогим приладом. Саме тому тема самостійного складання невеликих морозильних камер з використанням елементів Пельтьє є актуальною та важливою.

Читайте також: Як прибрати запах з холодильника

Найкращі матеріали для саморобного холодильника

---

За наявності знань та всіх необхідних запчастин зробити функціональний саморобний холодильник досить легко.

Почати слід зі складання корпусу майбутнього пристрою. Для виробництва скрині використовуються різні матеріали:

• шматки ламінату – завдяки наявності спеціальних пазів конструкція легко збирається та відрізняється міцністю;
• пінопласт – делікатний матеріал, що легко обробляється, не боїться вологи;
• МДФ чи ДВП – без спеціальної обробки боїться вологи;
• піноплекс чи техноплекс використовується для утеплення зовнішніх стін будівель;
• пластиковий бокс із кришкою (ящик для інструментів).

Взагалі, у кого що завалялося в гаражі або на балконі, те і підійде, головне, це зовні й всередині утеплити короб.

Досвід показує, що оптимальний варіант для саморобного холодильника – екструдований пінополістирол.

Серед його переваг виділяється:

• низький рівень теплопровідності – всього 0,031 Вт/(м·°K);
• відносно висока міцність (чим щільніший матеріал, тим міцніший);
• стійкість до дії вологи;
• невелика вага.

Крім того, матеріал легко обробляється, а зроблені з нього деталі добре склеюються за допомогою звичайних рідких цвяхів.

Як зробити короб саморобного холодильника

---

Зібрати короб для майбутнього холодильника просто. Для заготовок рекомендується придбати кілька листів пінополістиролу завтовшки 5 мм. Цей матеріал продається листами розміром 1200х600 мм, а дешева ціна за один елемент не вдарить по кишені. Між собою деталі короба поєднуються звичайною монтажною піною. У роботі не обійтися без рулетки, ножа, олівця та рівня.

1. За основу шаблону береться дерев’яна або картонна скринька середніх габаритів. За його розмірами з пінополістиролу звичайним або канцелярським ножем вирізаються деталі – стінки та кришка.
2. Монтажною піною вони з’єднуються між собою. На поверхню листа наноситься шар піни, після чого заготовки необхідно з’єднати, давши просохнути 10 хвилин. Для успішного закріплення важливо не рухати листи до повного просихання. Для максимальної теплоізоляції рекомендується робити стінки холодильника подвійними.
3. Кришку холодильника слід вирізати так, щоб вона повністю закривала простір скрині та щільно прилягала до її стінок.
4. Після повного просихання короба його можна фарбувати. Пінополістирол поглинає фарбу, тому фарбувати його краще за кілька заходів.
5. Зсередини холодильник за допомогою рідких цвяхів обклеюють звичайним утеплювачем з алюмінієвою фольгою.

Читайте також: Як вибрати холодильник: поради покупцям

Готовий ящик вже відмінно утримує холод, проте для того, щоб він міг його виробляти, короб слід доповнити перетворювачем холоду і необхідними для його роботи елементами.

Монтаж охолоджувального вузла, розрахунок потужності елементів Пельтьє

---

Наступний крок – це складання та монтаж охолоджувального вузла майбутнього холодильника. Щоб отримати повноцінно робочу техніку, потрібно під’єднати корпус до елемента Пельтьє, який можна купити в будь-якому магазині радіотехніки та комп’ютерних компонентів.

Принцип роботи термоелектричного перетворювача Пельтьє полягає у різниці температур верхньої та нижній частини. При подачі на елемент живлення 12В, струм який проходить через деталь, перетворюється на теплове випромінювання (верхня сторона) і холодний потік (нижня сторона).

Перевагами елемента Пельтьє є відсутність рухомих деталей, газу або рідини. Крім цього, їх робота не супроводжується шумом. Використовується деталь, як у мініхолодильниках, так і кондиціонери кулери питної води.

Головний недолік елемента – його порівняно висока вартість.

Нижній край елемента Пельтьє стає джерелом холоду для саморобного холодильника. Головне технологічне завдання на цьому етапі полягає у передачі холоду у внутрішню частину холодильника, де встановлюється радіатор і, навпаки, відведення теплової енергії назовні. З точки зору фізичних процесів, ефективною є наступна конструкція:

1. У бічну стінку холодильника під прямим кутом вмонтовується алюмінієвий брус. Металева поверхня забезпечить подачу холоду усередину корпусу.
2. З боку камери до бруса приєднується радіатор, який поширює холод.
3. Із зовнішнього боку до алюмінієвої деталі прикріплюється елемент Пельтьє, що виділяє теплову енергію.

Можна піти легшим шляхом і посадити охолоджувач на клей-герметик, але це менш ефективно.

Як зробити розрахунок холодильника, що працює на елементах Пельтьє

---

Щоб саморобний холодильник повністю виконував покладені на нього функції, слід зробити правильні розрахунки.

Врахуйте, що тепловтрата холодильника залежить від різниці температури всередині та зовні приладу. Наприклад, температура приміщення, де стоїть скриня, дорівнює 25 градусам. Відповідно, якщо на холодильнику не буде встановлений охолоджувальний елемент, всередині його будуть ті ж 25 градусів. Якщо додати один елемент Пельтьє з радіаторами на всі боки і підсилити його кулером, то через деякий час температура в герметичному відсіку на 30 літрів знизиться до 19 градусів. Як це виглядає на папері:

• накресліть на аркуші дві осі. У точці їх перетину поставте число 0. При цьому горизонтальна лінія – це температура, а вертикальна – потужність одного елемента Пельтьє, що врівноважує втрату тепла.
• для наочності на горизонтальній лінії поставте точку, яка позначить температуру без елемента 25 градусів;
• з цієї точки почніть вести пряму лінію у бік вертикальної осі;
• на ділянці 2/3 поставте точку, що позначить температурний показник 19 градусів;
• якщо відзначити ще 1/3 відрізка, то температура зменшиться до 13 градусів і для цього показника знадобиться вже два елементи. Кожна наступна деталь знижує температуру на 6 градусів.

Для охолодження повітря в невеликому домашньому холодильнику знадобиться три елементи Пельтьє. Для забезпечення приладу енергією підійде блок живлення зі звичайного комп’ютера. Крім цього він може працювати від автомобільного акумулятора (потрібний подовжувач з роз’ємом під прикурювач).

Щоб ваш холодильник генерував холод, важливо під час встановлення елемента Пельтьє дотримуватись ряду правил та рекомендацій.

1. Дотримуйтесь полярності дротів. Якщо цього не зробити й змінити полярність, то під час роботи елемента нагріватися й охолоджуватися будуть протилежні частини деталі.
2. Забезпечте верхній частині нагрівального елементу постійне повітряне охолодження. Для цієї мети підійде як спеціально куплений кулер, так і вентилятор із системного блоку комп’ютера. Від сили потоку повітря багато в чому залежить потужність роботи елемента Пельтьє.
3. Важливою деталлю у безперебійній ефективній роботі охолоджувача є ізоляційна прокладка. Вона відводить тепло верхньої сторони елемента, щоб нижній радіатор, що охолоджує, безперебійно виконував покладене на нього завдання.
4. Кріпити робочий елемент між верхнім і нижнім радіатором рекомендується на кшталт «бутерброду». На початку йде верхній радіатор. Далі за допомогою шприца наноситься маленький шар теплопровідної пасти. На цю речовину приклеюється керамічна поверхня елемента Пельтьє. На нижню частину деталі знову наноситься теплопровідний крем, на який кріпиться нижній охолоджувальний радіатор. Для з’єднання всіх компонентів слід міцно притиснути й дати конструкції просохнути п’ять годин.

Додатково до нижнього радіатора можна приєднати ще один кулер. Він дозволить пристрою краще поширювати площею скриньки холод. Також холодильник швидше набере необхідну температуру. Кулер унеможливлює виникнення на стінках пристрою конденсату, завдяки чому вміщені в нього продукти завжди будуть сухими.

Процес набору необхідної для охолодження продуктів температури залежить від того, наскільки тепло там, де розміщений холодильник. Чим тепліше зовні, тим охолодження відбувається довше. Важливий аспект – теплоізолювальні якості самого холодильника та його об’єм. Хороший саморобний холодильник повинен бути герметичним і оснащений кришкою, що щільно прилягає.

Підсумовуючи, можна зробити висновок, що для самостійного створення невеликого холодильника, який морозитиме і зберігатиме холод, знадобиться три елементи Пельтьє і два кулери на охолоджувальний та нагрівальний радіатор. Корпусом стане заздалегідь покритий утеплювачем бокс або власноруч зібрана конструкція з пінополістиролу, пінопласту або іншого матеріалу. За наявності всіх перерахованих предметів, мінімальних навичок роботи з технікою, часу та бажання повторити досвід самостійного складання холодильника зможе кожен.