Lodówka turystyczna

---

1. Lodówka przed zmianami

W środku sporo miejsca na modyfikację. Widać zaślepkę otworu na gniazdo 230V i miejsce na mocowanie zasilacza 230V, którego w tej wersji lodówki nie było. Spore możliwości montażu nowej płytki w miejsce poprzedniej. Do radiatora idą 4 przewody, czyli jest tam wyłącznik termiczny. Sam wentylator o boku 92mm możliwy do łatwej podmiany na coś lepszego. Radiator krzywo zamocowany, gdyż z jednej strony wypychają go przewody - kolejna rzecz do poprawy.

2. Poprawa radiatora i likwidacja wyłącznika termicznego

Blok aluminiowy i sam radiator zostały w granicach zdrowego rozsądku przeszlifowane. Wokół bloku była pusta przestrzeń, która została wypełniona paskami styropianu. Sama pasta termoprzewodząca typowa biała (zapewnie 1W/mK) została zastąpiona pastą 7,5W/mK. Przy okazji okazało się, że ogniwo Peltiera to dosyć dużej mocy TEC1-12705 pobierające 5A przy 12V. Druga ciekawostka to usunięty wyłącznik bimetaliczny, który okazał się mieć parametr 85°C - zabezpieczał więc raczej urządzenie przed przegrzaniem w trybie ogrzewania, a nie przed oblodzeniem w trybie chłodzenia.

Po zrobieniu porządków z radiatorem, szybki test i okazało się, że przy temperaturze otoczenia 23°C w lodówce robi się około 6°C a obszar przy mocowaniu bloku aluminiowego ma około 1,5°C. Najprawdopodobniej samo ogniwo Peltiera bez problemu zeszło poniżej 0°C. Wynik zadowalający.

3. Stworzenie zasilacza i poprawa równomierności pracy wentylatora

Gdy ogniwo Peltiera jest włączanie i wyłączane, to zmiana przepływu prądu powoduje widoczne zmiany spadki napięcia na przewodach i wyraźnie słyszalne (irytujące) zmiany szybkości obrotowej wentylatora. Dlatego wentylator zasilany jest z przetwornicy stabilizującej napięcie na poziomie 10,5V. Przy okazji na płytce umieszczono też mosfet sterujący ogniwem Peltiera, zasilacz 5V, i złącze czujki temperatury. Całość mocowana w miejscu oryginalnie przeznaczonym na zasilacz 230V.

4. Tylny panel, wtyczka speak-on i wymiana przewodu zasilającego

Aby uniknąć strat energii, przewód został wymieniony na nieoszukane 2,5mm². Zamiast złącza zapalniczki, użyto złącza speak-on. Przy okazji został przygotowany tylny panel na elektronikę sterującą wraz z dławnicą trzymającą kabel.

5. Wymiana wentylatora i dorobienie tunelu powietrznego

Zamiast wentylatora 2000RPM został zamontowany wentylator 2500RPM bezpośrednio na radiatorze na podkładkach tłumiących wibracje. Dorobiono tunel dostarczający wentylatorowi powietrze z zewnątrz obudowy.

6. Regulacja temperatury

Sterowanie z założenia uproszczone. Istnieje możliwość zadania temperatury z dokładnością 1°C i jej kontrola z dokładnością 0,1°C. Wyświetlanie zostało oparte na 7-dmio segmentowym wyświetlaczu LED, a sterowanie jest oparte na ATmega8A. Sterowanie ogniwem Peltiera zostało oparte na prostym algorytmie bang-bang. Doświadczenie z poprzednich konstrukcji pokazuje, że regulator PID zapewnia dokładniejszą regulację, ale jednocześnie wprowadza "sieczkę" zakłóceń w zasilaniu przez jego zbyt częste obciążanie, a w zastosowaniu lodówkowym nie jest niezbędne.

7. Poprawa izolacji cieplnej

Lodówka wypełniona jest wszędzie styropianem, który jest całkiem niezłym izolatorem ciepła. Jednak zauważalna jest cieńsza ścianka w pokrywce. Dlatego też do pokrywki trafiła wkładka styropianowa 2,5cm. Druga wkładka jest przykrywką kładzioną na chłodzone przedmioty, w przypadku, gdy lodówka nie jest w pełni zapełniona.

8. Efekt końcowy

9. Pliki projektu

Schemat i PCB zasilacza (KiCad): lodowka_zasilacz.zip

Schemat i PCB sterowania (KiCad): lodowka_sterowanie.zip

Oprogramowanie mikrokontrolera (Atmel Studio): lodowka_firmware.zip

Tylny panel obudowy (Freecad): panel_wyswietlacz.zip

Tunel wentylatora (Freecad): went_tunel.zip