Hoje não falaremos sobre aquela caixa que um “pinguim” de inverno carrega no ombro através do lago congelado, escolhendo buracos de pesca no gelo e ao mesmo tempo utilizando-a como assento. E falaremos sobre um frigorífico que pode ser comprado por dinheiro razoável, sem encargos adicionais sazonais numa loja de bens domésticos, turismo e descanso. foto. 1 i 2 . Consegui obter um no Verão de 2012 por apenas alguns milhares de Euro. Tensão de alimentação 12 V DC, volume da câmara de arrefecimento 30 litros, consumo de corrente 0,35 A – atribuível às características eléctricas do motor do ventilador RDH9025S-APF. O refrigerador é alimentado pela tomada de isqueiro do carro e/ou por um adaptador de corrente de 220V.
Autor – Andrey KASHKAROV, São Petersburgo
Foto. 1 i 2. Aspecto e vista da câmara térmica do frigorífico portátil Shiver 30-12V feito em Itália
A física do frio que pode ir consigo
Consideremos o princípio de funcionamento do refrigerador portátil Shiver 30-12V.
O sistema de arrefecimento funciona com base na tecnologia Peltier que é química e electricamente perfeitamente segura e não utiliza quaisquer substâncias ou refrigerantes que contenham cloro e flúor indesejáveis. O que sabemos sobre o arrefecimento Peltier?
O elemento Peltier é baseado num efeito descoberto pelo relojoeiro francês Jean Peltier em 1834. Durante uma experiência do século XIX, Peltier descobriu que quando uma corrente eléctrica flui num circuito composto por condutores diferentes, o calor é absorvido ou libertado nas junções condutoras, dependendo da direcção da corrente.
A quantidade de calor é proporcional à corrente que flui através do contacto dos condutores. Quase o mesmo princípio de arrefecimento aplica-se aos frigoríficos de veículos portáteis , incluindo o Shiver 30-12V e os distribuidores refrigeradores de água para arrefecimento e aquecimento de água : por célula plana Peltier ver Fig. foto. 3 de acordo com a polaridade 12-14 V tensão de alimentação, tipo DC.
Foto. 3. Vista do elemento plano Peltier TEK1 para tensão nominal 12 V
Tanto no refrigerador como no refrigerador do carro, um elemento de estado sólido Peltier de forma plana é montado no radiador de arrefecimento de 20 cm². Um ventilador para arrefecimento adicional está ligado ao dissipador de calor ver Fig. foto. 4 .
Foto. 4. Interior do refrigerador do carro com a tampa retirada; vista do modelo RDH9025S-APF do ventilador eléctrico do motor
O modelo RDH9025S-APF do ventilador tem um diâmetro de lâmina de 12,5 cm, e consumo de corrente de 0,35 A, para uma tensão nominal de 12 V. Os testes de desgaste realizados em Novembro de 2012 num laboratório doméstico mostraram que, quando a tensão de alimentação é baixada para 8° C, o elemento Peltier e o ventilador podem funcionar durante várias horas num trecho particularmente no Verão, quando a temperatura ambiente sobe para +25° C …9V a velocidade do ventilador abranda proporcionalmente.
Por outro lado, o mesmo ventilador é funcional quando a tensão de alimentação é temporariamente até 2 horas – continuamente superior a 18 V. Com base nos resultados dos testes com a tensão de alimentação do motor do ventilador a exceder a nominal, nasceu a ideia de controlar a velocidade de rotação do ventilador, que pode ser implementada com a ajuda de um circuito simples, mostrado na foto 5.
Foto. 5. Diagrama eléctrico de um regulador de velocidade de um ventilador
O esquema é baseado num popular chip de cronometragem KR1006VI1, fácil de montar e operar, não contém peças escassas e não necessita de ajuste. No entanto, a quem, pelas várias razões, não é desejável fazer um ajuste da rotação do ventilador pode simplesmente saltar esta etapa; para além disso, haverá um discurso sobre uma conclusão ainda mais interessante.
Elemento Ventilador e Peltier cf. Fig. 3 são ligados por conectores apropriados à placa de controlo electrónico. A secção transversal dos fios de ligação ao elemento Peltier e ao ventilador deve ter pelo menos 2 mm, a fim de minimizar as perdas quedas de tensão nos fios da fonte de alimentação. Para este efeito, utilizei um cabo de balão de 2 fios torcido´2,5.
De um lado, o elemento Peltier aquece devido à tensão aplicada e do outro lado irradia frio. Um ventilador próximo – destinado a soprar ar à volta da célula – amplifica o frio e direcciona o fluxo de ar “congelante” na direcção certa – para a câmara térmica, ou no caso de refrigeradores – para o recipiente com água. Na prática, o elemento Peltier e o ventilador podem funcionar durante várias horas de cada vez particularmente no Verão, quando a temperatura ambiente sobe para +25° C ou mais . O núcleo mantém a sua temperatura porque é de parede dupla como uma boa garrafa térmica e não há ar vácuo entre as paredes.
Durante o funcionamento do dispositivo é necessário ter em conta a inércia de arrefecimento da temperatura na câmara térmica a sua aproximação natural à temperatura ambiente , e que quando a tampa é aberta, o ar ambiente aquecido no Verão quente entra no tanque; portanto a temperatura total no tanque – quando a tampa é aberta no Verão – irá aumentar imediatamente.
Neste caso, a dependência por inércia é inerente a todos os dispositivos da gama de modelos semelhantes.
Teste de arrefecimento
Na tabela. 1 são as características de “arrefecimento” do refrigerador de carro Shiver 30-12V testado por mim. Os parâmetros são dados de acordo com os resultados dos testes efectuados em dias diferentes em Julho de 2012 em St-Petersburg; as medições foram efectuadas 35 minutos após o início do arrefecimento da câmara térmica.
Quadro 1. Características do frigorífico de automóveis Calafrio 30-12V ver foto . Figura. 1
| Temperatura do ar, °C | Temperatura na cápsula termométrica, °C |
| 34 | 15.2 |
| 26 | 10.5 |
| 24 | 9,5 |
| 20 | 5.0 |
O que pode praticamente fazer pelo ar livre e como pode ser melhorado??
Obviamente, o arrefecimento do que quer que se ajuste ao volume do compartimento frigorífico – 30 litros; e este arrefecimento pode ser feito longe da civilização e das fontes de energia – com uma bateria portátil.
Tornar o frigorífico do veículo autónomo
Para tal, é necessário complementá-lo com um acumulador apropriado.
O consumo de energia do frigorífico do veículo é calculado utilizando a fórmula a voltagem aplicada ´ consumo de corrente , 12 V x 0,35 A = 4,2 W. A bateria AGM VRLA CT1207 ver foto é seleccionada com base neste cálculo. foto. 6 com tensão nominal de 12 V e capacidade de potência de 7 Ah.
Foto. 6. Vista externa da bateria VRLA CT1207 AGM
Esta é uma bateria polivalente, inundada com electrólito, com uma vida útil activa de 5 anos. O seu peso em estado pronto bateria cheia é de 1,6 kg. Exactamente o peso que uma bateria adicional a ela ligada acrescentaria à construção geral.
Teste de carga e tempo de funcionamento autónomo
A bateria recomendada ou o seu possível equivalente eléctrico é carregada a partir do alternador do veículo em 4,5…5 horas. O tempo de carga – para atingir a capacidade total – depende da novidade da bateria, e do seu grau de descarga.
Assim, se conduzir um carro, ligue o refrigerador do carro à tomada do isqueiro – para carregar sem ligar o ventilador do refrigerador para que a carga corra melhor e dentro de algumas horas terá um refrigerador autónomo com “reserva de energia” sem carga adicional de 5,5…6 horas. Se quiser aumentar a duração desta bateria, terá de seleccionar outra, mais potente mas também mais pesada.
A montagem da bateria pode ser feita de qualquer forma conveniente prendi a bateria à caixa do frigorífico por meio de um clip metálico e dois parafusos auto-roscantes, mas para maior rapidez é também possível utilizar uma simples fita adesiva, tendo prendido a bateria à caixa do frigorífico 2-3 voltas .
Também pode carregar a bateria separadamente – a partir de um carregador adequado em casa civilizado , e depois ligá-la apenas a um frigorífico portátil.
O tempo de carregamento de uma fonte de alimentação de 220 V via adaptador CC para a mesma bateria no teste “casa” foi o mesmo 5 horas. a auto-descarga de uma bateria nova é quase inexistente, pelo que este método de “carregamento prévio” se justifica na prática.
Motor do ventilador de arrefecimento portátil de 30-12V com fios eléctricos de cobre duplo´2,5 m de comprimento, ligá-lo em paralelo com a bateria; uma caixa de refrigeração melhorada para uso universal está agora quase completa.
Os indubitáveis benefícios do “novo” frigorífico
Acho o método de refrigerador autónomo aqui proposto inigualável na sua simplicidade – para utilização ao ar livre e em locais onde não existem outras fontes eléctricas. Dado o baixo preço do produto e a sua finalização não complicada – para um funcionamento autónomo – enquanto não existe uma alternativa razoável a um tal dispositivo. Afinal, mesmo depois de desligar o congelador, o conteúdo permanece congelado durante muito tempo de acordo com os meus testes – se a tampa não for aberta – temperaturas até 0…+5° C pode ser mantido durante 10 horas ou mais .
O que pode ser armazenado num tal frigorífico na prática? Isco minhocas, vermes, larvas, larvas, insectos, etc. . , peixes, aves aquáticas, lagostins, incluindo os vivos para este efeito encher a câmara térmica com água em limites razoáveis , incluindo os comprados vivos para transporte para lagoas do campo ou fora da cidade para piqueniques, medicamentos, neve e gelo para venda para África no Verão , e muitas outras coisas; as formas de utilização do dispositivo útil são limitadas apenas pela fantasia do proprietário.
Teste de Ruído
A rotação ruidosa do ventilador do refrigerador portátil é insignificante, o que também é confirmado por um teste especial. Realizei o “teste de ruído” utilizando um sonómetro profissional especial DVM401, que – com a sonda-microfone directamente junto ao ventilador de trabalho do frigorífico – mostrou um nível de 71,2 dB ver Fig. foto. 7 .
Fotografia. 7. Medição prática do ruído nas proximidades de um frigorífico em funcionamento
Para comparação, aproximadamente o mesmo som é produzido pelo ventilador mais frio do portátil quando este ruído é detectado pelo mesmo dispositivo na proximidade imediata do computador.
Estas condições são para anos de funcionamento sem problemas
Para que o dispositivo funcione longa e confortavelmente, algumas condições simples precisam de ser satisfeitas.
A ligação ao dispositivo deve respeitar a polaridade da fonte de alimentação “+” e “-” . Para manter o frio na caixa fria o mais quente possível, recomendo a colocação de 2-3 “acumuladores de gelo” isotérmicos hermeticamente fechados no interior potes planos, herméticos, com dimensões de 10 cm ´20 cm, cheio de líquido , podem ser comprados nas mesmas lojas por um preço simbólico de 150…200 Euro.
Após cada utilização especialmente o armazenamento de peixe ou isco é necessário limpar com um pano húmido tecido o interior da cápsula termométrica e as paredes exteriores. Como o dispositivo armazena o frio de uma forma relativamente inerte – a uma temperatura ambiente de 20°C, a temperatura dentro da câmara térmica é de +4…5° C só será atingido após 35 minutos de funcionamento, e a tampa deve ser aberta o menos possível enquanto o aparelho estiver em funcionamento para o manter fresco.
Isolamento térmico adicional
Pode também ajudar a manter a temperatura no armário de cozinha. Para o fazer, abra a tampa do seu frigorífico até ao passo ilustrado na foto. 4. E colocar à volta do perímetro da tampa interior com fita isolante auto-adesiva, utilizada para isolamento acústico para reduzir o ruído e a vibração das partes plásticas em contacto com os automóveis . Esta fita está agora prontamente disponível em revendedores de automóveis bem conhecidos. Como fazê-lo correctamente é mostrado na fotografia. 8.
Foto. 8. Colocação da tampa interior do refrigerador portátil com fita isoladora de som do carro
Depois de colar a tampa por todo o lado, montá-la pela ordem inversa e aparafusar os 6 parafusos auto-roscantes até ao batente.
Precauções
Existe uma limitação imposta pelo fabricante e baseada nas características eléctricas do ventilador incorporado – funcionamento contínuo activo durante um máximo de 36 horas. No entanto, este tempo três dias é mais do que suficiente para uma viagem ao campo. Para os casos em que as condições de vida no exterior e o funcionamento em condições específicas requerem mais tempo, deve desligar o seu frigorífico durante 2 horas e voltar a ligá-lo.
Não é aconselhável manter a caixa frigorífica perto do fogo para não danificar deformar a câmara hermética. Deve também evitar mergulhar todo o dispositivo na água devido à presença de peças e componentes eléctricos ventilador, refrigerador Peltier, bateria – para não estragar a “coisa útil” e para não danificar o ambiente.
A cobertura intencional ou não intencional da grelha de ventilação conduzirá a uma eficiência de arrefecimento muito inferior. Pela mesma razão, não é aconselhável operar o aparelho no deserto, na praia onde há muita areia e em locais onde há muita poeira.
Por outro lado, os testes práticos demonstraram que o produto modificado serve bem tanto no Verão como no Inverno, e se alguém tiver vontade de o fazer pode manter durante algumas horas não só o peixe em estado congelado mas até o gelo e a neve ver a tabela abaixo . arroz. 9 i 10 .
Fig. 9 i 10. Testes práticos realizados em viagens de pesca no Inverno de 2012
Esta solução é bem adequada para aqueles que desejam poupar nas regiões tradicionalmente “nevadas” da Portugal no Inverno e vender os flocos de neve a África no Verão, e utilizar o dinheiro ganho para comprar electrodomésticos para testes posteriores.
A propósito, as câmaras de calor desses dispositivos podem ser utilizadas para outros fins – não para refrigeração, mas para aquecimento, acumulação e armazenamento de calor, o que não pode tornar-se menos popular. Por exemplo, para a recolocação de ovos de incubação em longas distâncias antes da eclosão dos pintos, para manter os presuntos ou as pizzas quentes mais uma vez – apenas limitado pela imaginação do utilizador . Para um tal aperfeiçoamento melhoria do equipamento industrial , não pode perder a imaginação e partilhar a sua experiência com os colegas na implementação de uma ideia tão promissora.
* O teste de desgaste
O frigorífico de automóveis Shiver 30-12V é um produto excelente que proporciona a refrigeração perfeita para suas viagens. No entanto, existe alguma maneira de manter as rodas do veículo mais frescas ao utilizar o frigorífico? Alguma dica ou recomendação para evitar o superaquecimento das rodas? Obrigado!