Автомобильный холодильник (на элементах Пельтье) своими руками

Настал сезон жаркой погоды, и при отдыхе на природе всегда хочется прохладных напитков. В этом немного помогает термо-сумка, позволяющая сохранить температуру продуктов, взятых из домашнего холодильника.
Однако большинство из Вас едет на природу на личном автомобиле, и часто приобретает продукты по пути.

В данной статье автор YouTube канала «ТЕХНАРЬ» расскажет Вам, как он сделал небольшой портативный холодильник с питанием от 12 В, который может подключаться к прикуривателю в автомобиле.

Этот проект относительно прост в изготовлении, и не требует сварочных работ.

Материалы.
— Термоэлектрические модули Пельтье TEC1-12706
— Цифровой термостат 12 В W1209
— Цифровой термостат 12 В W1209WK
— Теплопроводящий клей
— Термопаста
— Штекер (с предохранителем) для прикуривателя
— Радиаторы для компьютерных процессоров, вентиляторы
— Неодимовые магниты
— Белая светодиодная лента
— Самоклеящаяся пленка Oracal
— Листовой пенополистирол толщиной 20 мм
— Листовой алюминий, плита
— Ламинат, QSB плита, ДВП, цветное оргстекло
— Клей «жидкие гвозди», силиконовый герметик, аэрозольная краска
— Провода, припой, термоусадочная трубка, клемники, разъем питания, выключатель, уплотнительная резинка
— Наждачная бумага, саморезы по дереву, болт М10.

Инструменты, использованные автором.
— Цифровой инфракрасный бесконтактный термометр
— Электрический лобзик
— Болгарка, отрезной диск
— Дисковая шлифовальная насадка
— Электрический паяльник с регулируемой температурой
— Нож для удаления заусенцев
— Шуруповерт, сверла по металлу, метчики
— Струбцины, комбинированная угловая линейка, маркер, отвертка, нож, карандаш.

Процесс изготовления.
Итак, сердцем этого устройства послужат два 12В термоэлектрических модуля Пельтье TEC1-12706, с заявленной мощностью охлаждения в 50 Вт, и потребляемым током от 4 до 6 А.
Размеры этих модулей 40X40X3,75 мм.

Для эффективной и долговечной работы модулей, им необходимо хорошее охлаждение «горячей» стороны. Для этого автор будет использовать старые радиаторы с вентиляторами для компьютерных процессоров.

Материал для наружной части корпуса следует выбрать таким, чтобы он не боялся влаги (возможно образование конденсата). Автор решил изготовить его из обрезков ламината, склеив вместе три полосы.

Из этого листа, используя электрический лобзик, нарезаются панели для боковых стенок, крышки, дна, и фасада дверцы.

Перегородка для задней части корпуса вырезается из плиты QSP (она сделана из более мелких чем OSB).

Для соединения деталей конструкции между собой, автор дополнительно приклеивает и прикручивает короткими саморезами небольшие планки из ламината ко внутренним их сторонам.

В итоге получаются вот такие стенки корпуса.

Все эти элементы соединяются воедино, швы герметизируются силиконом.
Заметьте, верхняя и нижняя части корпуса слегка выступают вперед, это нужно для установки дверцы.

В качестве охлаждающего радиатора, который будет расположен на внутренней задней стенке холодильника, послужит листовой алюминий 5 мм толщиной.

Из этого материала вырезаются вот такие уголки и полоски. После нарезки с их граней снимается фаска специальным ножом, а поверхности обрабатываются болгаркой с дисковой шлифовальной насадкой.

Теперь в уголках сверлятся и зенкуются отверстия для саморезов с потайной головкой. Уголки садятся на силикон, и прикручиваются к корпусу.

Аналогичным способом закрываются открытые торцы ламината.

В дверной панели автор вырезал окошко для контроллера, а также изготовил вставку из голубого оргстекла.

Поддерживать заданную температуру будет 12 В цифровой термостат W1209.
Его кнопки управления слишком короткие, и нажимать на них без изготовления удлинителей, или переноса на переднюю панель не получится. Поэтому автор снял реле и две клеммные колодки. Провода от датчика температуры он припаял к плате напрямую.

Кроме того, реле было перенесено поближе к термоэлементам, ведь потребляемый ими ток весьма велик, и чем короче и толще будут провода, тем лучше. Также были припаяны провода питания платы.

В стекле мастер просверлил отверстия для кнопок, контроллер закрепил при помощи пластиковой перемычки и горячего клея.
Периметр стекла и дверной рамки загерметизирован силиконом.

Кстати говоря, чтобы не заморачиваться с вырезанием окошка и перепайкой платы, можно использовать врезную версию термостата W1209WK. На одном циферблате отображается текущая температура, а на втором — установленная.

Теперь нужно организовать подвеску двери.
В нижнем углу дверцы вклеивается штифт, в дне делается ответное отверстие для него. А на верхнем углу дверцы сверлится отверстие, в которое вкладывается пружинка от зажигалки, и вставляется цилиндрический шток.

С помощью такой защелки дверца фиксируется на своем месте.

Теплоизолирующим материалом послужит пенополистирол толщиной 20 мм. Автор вырезает из него шесть прямоугольных деталей.

Со внутренней стороны утеплителя дверцы он вырезал углубление под датчик температуры.

Чтобы выровнять поверхность, датчик приклеивается к алюминиевой пластине специальным теплопроводящим клеем.

Все внутренние поверхности оклеиваются белой пленкой Oracal (ее обрезки можно раздобыть в любом рекламном агентстве).
При желании можно использовать клейкую ленту из алюминиевой фольги, это немного улучшит теплоизоляцию.

Затем устанавливаются накладки из алюминиевых уголков, и излишки пленки срезаются.

Охлаждающим радиатором послужит прямоугольная алюминиевая пластина, к которой автор прикрепляет два параллелепипеда из алюминиевой плиты толщиной 16 мм. Эти подставки нужны для того, чтобы элементы Пельтье находились за теплоизолирующим слоем из пенополистирола.

В подставках высверливаются отверстия для крепления к радиатору, и в них нарезается резьба М3.
Перед установкой, на место соединения подставок и радиатора предварительно наносится термопаста.

В итоге получается вот такая конструкция. Между радиаторами зажимаются элементы Пельтье, учитывая расположение «горячей» и «холодной» сторон, также на соединения наносится термопаста.

Плиты утеплителя фиксируются внутри корпуса на силикон, швы также герметизируются.

Автор предусмотрел небольшой светильник в верхней части холодильника. Это одна секция на три светодиода из светодиодной ленты, заключенная в коробку от лезвий для ножа.

По периметру корпуса наклеивается обычная уплотнительная резинка для окон.

Элементы Пельтье и вентиляторы подключаются параллельно, и будут включаться по команде термостата при помощи реле.
Светильник и плата термостата подключаются напрямую к разъему питания.

Задняя стенка изготавливается из ДВП, и окрашивается аэрозольной краской. На ней закрепляются вентиляторы таким образом, чтобы они находились напротив радиаторов.

В верхней части стенки сделано отверстие для выхода горячего воздуха, и защищено кусочком москитной сетки.

Также в дверце автор установил пару неодимовых магнитов, и сделал из болтов регулируемые площадки. Такая конструкция позволит регулировать усилие прижатия дверцы.

При включении холодильника от 12 В блока питания, ток составляет около 7,5 А. Через некоторое время он снижается до 6,35 А.

Исходная температура напитков составила 26 градуса.

Автор вынес холодильник на улицу, где температура больше 27°C, и подключил его к автомобильному аккумулятору.
Для измерений автор использует бесконтактный термометр.

Через час с небольшим температура на контроллере составила 15,7°C (при том, что датчик расположен далеко от радиатора, и теплоизоляция в этом месте не очень толстая).

Сам радиатор остыл до 6,7°C, а напитки охладились до 10,5.

Вот такой холодильник для автомобиля, гаража, или мастерской получился.
Для удобства подключения холодильника в автомобиле, рекомендуется использовать штекер для прикуривателя.

Конечно, похожий портативный автомобильный холодильник можно купить и на Aliexpress, одна из самых дешевых моделей стоит около 2600 рублей. Это устройство оснащено еще и функцией подогрева, так что его можно использовать в холодное время года для разогрева пищи или напитков.

Авторская версия имеет почти вдвое больший внутренний объем, и вмещает четыре 2Л бутылки с напитком.

Благодарю автора за рекомендации по изготовлению портативного холодильника на основе элементов Пельтье!

Конечно, размеры холодильника можно сделать как больше, так и меньше. Также можно увеличить мощность, установив дополнительные элементы Пельтье, либо используя элементы большей мощности.

Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.