پروزه ساخت اب سرد کن قابل حمل

[TERRORIST]

به نام خدا

سلام

پروژه ساخت آب سرد کن قابل حمل

همراه داشتن آب خنک رکن اساسی یک پیاده روی بیابانی یا کوه نوردی در فصول گرم است
ساخت وسیله ای به اندازه ی یک قمقمه متوسط که در هر شرایطی آب خنک را در اختیار ما قرار دهد همواره یکی از دغدغه های ورزشکاران و نظامیان بوده است.

در ابتدا با اجزا تشکیل دهنده آشنا میشویم
1- قمقمه با عایق مناسب
2- کفه انتقال دهنده مسی با عایق نیکل
3- TEC یا المان سرد کننده
4- لوله انتقال دما Heat Pipe
5- مولد الکتریکی Generator
6- گیربکس افزایش دور مولد
7- برد تثبیت کننده ولتاژ مورد نیاز
8- هیت سینک مسی Copper Heatsink
9- دمنده Fan

معرفی تکنولوژی های به کار رفته در این پروژه

TEC یا المان سر کننده
Thermo Electric Cooling

نوعی نیمه هادی است که با مصرف انرژی الکتریکی در دو طرف خود اختلاف دما ایجاد میکند به نحوی که یک طرف آن سرد و طف دیگر داغ میشود.

از مزایای این تکنولوژی میتوان به:
1- عدم استفاده از قطعات مکانیکی در آن
2- اندازه بسیار کوچک
3- عدم استفاده از کلروفلوروکربن ها در ساختار TEC Chlorofluorocarbons
4- کنترل بسیار دقیق و درجه به درجه دما از طریق تغییر ولتاژ
5- عمر طولانی بیش از 100.000 ساعت
اشاره کرد.

اما این تکنولوژی خالی از عیب نیست چون با صرف هزینه بالایی به کارایی دلخواه دست پیدا نخواهیم کرد اما محققان و شرکت های مختلف در حال توسعه این تکنولوژی هستند.

لوله انتقال دما Heat Pipe

این لوله یک وسیله برای انتقال حرارت است که با استفاده از هدایت گرمایی گرما را بین دو جسم جامد دارای اختلاف دمایی انتقال میدهد.

ساختار Heat pipe

تشکیل شده از یک لوله دوسر بسته از جنس الیاژی با رسانایی بالا مانند مس است که دارای یک هسته داخلی از همان جنس میباشد.

لوله را در محیط خلا میسازند و مقداری مایع (زود تبخیر شونده) بسته به نوع محل کاربرد داخل ان میریزند، به نحوی که به منظور استفاده در دماهای بسیار پایین از جیوه، و سدیم استفاده میکنند و در دماهای معمولی از الکل و آب.
به طور مثال از اب به منظور کار در دماهای بین 20 تا 150 درجه استفاده میشود.

سیکل کاری این لوله ها به این شکل است که مایع در اثر گرما به گاز تبدیل میشود و ملکول های اون به طرف نقطه سردتر در خلا حرکت میکنند و دوباره تبدیل به مایع میشوند، و این گردشه پیوسته ادامه پیدا میکند.

به منظور جلوگیری از اثر کشش سطحی که حرکت مایع را کند میکند شیارهایی به صورت موازی روی سطح اصلی بخش زیرین باید ایجاد کرد.

این لوله ها از هیچ قطعه مکانیکی استفاده برای انتقال حرارت استفاده نمیکنند و هیچ نیازی به نگه داری ندارند فقط باید از شکستگی ان ها که موجب خارج شدن گاز و از بین رفتن خلا داخلی میشود جلو گیری کرد.

مولد الکتریکی Generator

مولد الکتریکی دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرزی الکتریکی تبدیل میکند
موتور های الکتریکی شباهت بسیار زیادی با مولدهای الکتریکی دارند و حتی در بعضی موارد میتوانند به عنوان مولد الکتریکی کار کنند البته نه با کیفیت یک مولد الکتریکی


سیکل انجام پروژه

قمقه آبی(کاملا عایق) را در نظر بگییرید که بخش تحتانی آن بای یک تسمه مسی به قطر یک سانت و شیارهایی(به منظور انتقال سریع سرما به مایع داخل قمقمه) با عمق شش میلی متر که با روکش نیکل(برای جلوگیری از اکسیده شدن مس) عایق شده است جایگزین شده باشد .

طرف سرد قطعه TEC را به کف قمقمه(کف تسمه مسی که صاف است) میچسبانیم و در بین آن خمیر سلیکون با ترکیب حداقل 10% نقره و 20% فلزات رسانا استفاده میکنیم به منظور افزاییش سرعت در انتقال دما که این افزایش سرعت به دلیل پر کردن شیارهای میکروسکوپی بین سطحین و در نتیجه افزایش سطح برخورد به وجود می آید.

چهار هیت پایپ شش میلی را به سمت داغ قطعه TEC میچسبانیم و دوباره بین آن ها از خمیر سیلیکون استفاده میکنیم
هیت پایت های u شکل که یکطرف آن به سطح TEC میچسبد و طف دیگر آن به کف هیت سینک.

روی سطح هیت سینک از یک فن 5*5*1 استفاده میکنیم .

گیربکسی با دستگیره در نظر داشته باشد که دوران را افزایش میدهد، میله خروجی گیربکس به مولد الکتریکی به منظور تامین انرژی مورد نیاز متصل میباشد.

برد تثبیت کننده ولتاز هم وظیفه رساندن انرژی مورد نیاز به قطعه TEC و فن را بر عهده دارد.

سیکل کاری به این شکل است که با چزخاندن دستگیره انرژی الکتریکی تولید میشود و قطعه TEC با مصرف انرژی الکتریکی کفه مسی قمقمه را سرد میکند که موجب سرد شدن مایع داخل قمقمه میشود و در ادامه مجموعه ی هیت پایپ ها به علاوه هیت سینک و فن دمای حاصله از فعالیت TEC را دفع میکنند.


TERRORIST