Su Soğutma Giyilebilir: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bazılarınız, terlemeden vücudumu serinletmek için kullanılan bir proje olan 5 Dakikalık USB Bilek Soğutucumu hatırlar. Bunun dezavantajı, sadece yaklaşık 5 dakika sürmesiydi. DFRobot'un sponsorluğu sayesinde bu süreyi yaklaşık üç saate kadar uzatabildim ve sol bileğimden daha fazla soğudum.

Bu proje, bir Peltier Modülü ve bir PC Fanı kullanarak bir alüminyum blokta suyu soğutur, ardından bir DC pompası kullanarak bazı borular boyunca iter. Bunlar, arkaya monte edilmiş bir güneş paneli ile şarj edilebilen şarj edilebilir li-ion pillerle çalışır. Liquid Cooling Wearable'ın hortumu, ciltle teması en üst düzeye çıkarmak için dar bir fanila altına giyilmek üzere tasarlanmıştır. Bir Dfrduino kullanarak, giyilebilir cihazı etkinleştirmek için DHT22 kullanan otomatik bir sıcaklık kontrolörü bile ekledim.

Onu giydiğim fotoğraflar yakında (2. sürüm) gelecek, ama şimdilik, başlayalım!

Adım 1: Araçlar ve Malzemeler

Bu proje için ihtiyacınız olacak (hepsi otomatik olarak yeni sekmelerde açılır):

Yükseltici dönüştürücü

DFRduino Uno Rev3

12VDC Su Pompası

12VDC Ayçiçeği Solar Şarj Kontrol Cihazı

Akıllı Çok Fonksiyonlu Şarj Cihazı

Peltier Fan Kiti

5/16 Vinil Boru

Jumper Telleri (test için)

Breadboard (test için)

Li-ion Piller

Güç bankası Pil

multimetre

DHT-22 Sıcaklık ve Nem Sensörü

5 Watt Güneş Paneli

Adım 2: Soğutma Cihazının Montajı

Öncelikle alüminyum soğutma bloğunuzu termal pedler, termal macun veya termal gresle kaplayın. Isı transfer sürecini engelleyeceğinden çok fazla koymayın. Şimdi Peltier modülünüzü etiketli tarafı size bakmayacak şekilde üzerine yapıştırın.

İkinci olarak, soğutucunuzun ve fan kombinasyonunuzun çalıştığından emin olun. Fanı soğutucuya vidalayın ve açın. Soğutucunun alt kısmı ortamdan biraz daha soğuk olmalı, ancak fan şu anda sadece hava üflediği için çok fazla olmamalıdır. Çalışırsa, bir sonraki adıma geçin.

Son olarak, Peltier'in diğer tarafını kaplayın ve soğutucuya yapıştırın. Artık alüminyum bloğunuz içinden geçecek suyu soğutacak ve Peltier'e bağlı fan fazla ısıdan kurtulacaktır. Daha güçlü bir mekanik bağ oluşturmak için biraz koli bandı kullandım ama bu gerekli değil. Artık hortumumuzla pompaya ve tanka bağlamaya hazırız. Kablolamayı kolaylaştırmak için iki kabloyu bir kabloya bağlayın. Bunlar 12v yüksek akımlı çizim bileşenleridir, bu nedenle büyük bir tel ölçer kullandığınızdan emin olun.

Adım 3: Pompalar ve Tesisat

Pompa Elektroniği

Pompa, sonunda kabloları açıkta olan standart bir fişle birlikte gelir. Varsayılan 5 voltluk voltajımız kesmeyeceğinden, bu kabloları bir yükseltici dönüştürücüye lehimleyin. Pillerimizden 11vdc almak için güçlendiriciyi kullanacağız. Diğer tarafta, bir USB kablosunu lehimleyin. Çıkış voltajını yaklaşık 11 volta ayarlamak için potansiyometreyi kullanın. Pompa 6v-12v hızındadır, ancak 11 ile güvende kalmaya karar verdim ve ayrıca ekstra ısı emicisi olmadığı için yükseltici dönüştürücüye fazla yük bindirmemeye karar verdim. Pompayı bağlayıp suya daldırarak elektroniklerinizi test edin. Açık olmalı.

Tank ve Boru

Sistem için suyu depolamak için 2 inçlik bir alüminyum kutu kullandım. 2 inçlik PVC boru kullanmayı denedim, ancak pompanın sığamayacağı kadar kalın olduğu için ya pompayı eğelememi ya da bütünün içini tıraş etmemi gerektirdi. PVC boru. Bir sonraki versiyonda projeyi PVC olarak güncelleyeceğim. Pompanızla birlikte gelen boruyu ona, ardından alüminyum bloğa bağlayın. Bazı vinil boruları kullanarak alüminyum soğutma bloğunun diğer tarafını bağlayın ve su tankınızın (bu durumda alüminyum kutu) içine bantlayın. Bu yapıldıktan sonra, pompanızı doldurup açarak tankın içinde test edin. Sızıntıları kontrol etmek için bunu yapmak da önemlidir.

Adım 4: Soğutma, Kod ve Devre

Soğutma

Dfrduino'yu kullanarak Peltier ve fan soğutma kombinasyonunu etkinleştirmek için bir minimum sıcaklık indeksi ayarlamanız gerekecektir. Bunu ucuz ama güvenilir DHT22 sıcaklık ve nem sensörünü kullanarak yapacağız. Veri kablosu için Analog Pin 0 kullanacağım, ancak isterseniz başka bir Pin kullanabilirsiniz. VCC ve GND'yi Dfrduino üzerindeki ilgili noktalarına bağlayın. Bu bize bilgi verecektir, ancak kendi başına hiçbir şey yapmaz. Yaptığımız soğutma cihazını gerçekten açmak (ve kapatmak) için, gücü elektromekanik olarak açıp kapatmak için bir röle kurmamız gerekiyor. Sadece 12v rölelerim var ve Arduinos maksimum 5v çıkış veriyor, bu yüzden aktifleşmesi için voltajı 5v'den 12v'ye yükseltmek için bir yükseltici dönüştürücü kullanıyorum.

devre

Yukarıda bahsedilen devre, DFRobot'un Ayçiçeği Güneş Kontrol Cihazı kullanılarak güneş enerjisiyle çalıştırılır. 12v (5W) fotovoltaik panelimden girdi alır ve onu kullanılabilir bir voltaj ve akıma ayarlar. Ayrıca DFRobot'un Akıllı Çok İşlevli Şarj Cihazı, bunu resimde gösterilen pilleri şarj etmek için kullanır, ancak aynı zamanda soğutma cihazının çalışması için enerji sağlamak üzere bir güç bankası olarak da işlev görür.

kod

Sıcaklık indeksi tetikleyicisi için kod bağlantısı.

Kopyalayın, kodu Dfrduino'nuza yapıştırın, böylece fan (ve buna bağlı olarak Peltier modülü) yeterince sıcaksa açılır.

Adım 5: Nasıl Çalışır?

Diğer Peltier yapılarımda olduğu gibi, termoelektrik soğutucu belirli bir voltaj alır (bu durumda 12 volt) ve ısıyı modülün bir tarafından diğerine pompalar. Bu, seramik karenin bir tarafını büyük ölçüde soğutur ve diğer tarafını ısıtır. Bileşenimize ısı geri yayılımı yoluyla zarar vermemek için, büyük bir soğutucu ve fan şeklinde aktif soğutma kullanmalıyız. Bu proje, bir alüminyum bloktan geçen sudan ısıyı çıkarmak için soğuk tarafı kullanır ve daha sonra bunu vinil boru kullanarak kullanıcının vücuduna itmek için bir dc pompa kullanır. Cilt ile teması arttırmak için üzerine dar bir gömlek giyilir.

Bunun en yoğun enerji tüketen bölümlerinden biraz enerji tasarrufu sağlamak için, hava çok soğuduğunda (örneğin içeriye girerseniz) fan ve Peltier kapatılır. Dfrduino, yalnızca ve ancak DHT22 sıcaklık ve nem sensöründen gelen veriler bunu garanti ediyorsa, bir röleyi açmak ve soğutma tertibatına güç sağlamak için bir yükseltici dönüştürücüye bağlanır.

Adım 6: DFRobot'a Özel Teşekkürler

Bu oldukça büyük bir projeydi, bu yüzden DFRobot'un sponsorluğundan memnunum. Her zamanki gibi harika ürün kalitesi ve hızlı kargo. Mağazalarına buradan göz atın.