ペルチェ素子の活用冷蔵庫の製作

ペルチェ素子のお勉強から部品の購入

この記事には後日談があります「こちら」

こちらでは、DIYでペルチェ素子を使用します。配線の間違えにより発火・感電の危険性が有りますので、行う場合は自己責任でお願いします。あくまでも参考・暇つぶし程度にご覧ください。

ではでは本章へ

「自作植物実生保温庫」を本棚に作りましたが、
この時は冬でしたので加熱と保温の事しか考えていませんでした。
夏場の冷却をどうするか？
実はいろいろと考えていました。
冷却といえば？

ファンで風を当てる。
外気を当てることとなり不在時に締め切った部屋の空気を入れても意味がない・・・

氷で冷やす。
保温庫の中に氷を置くのだが定期的に氷の入れ替えが必要等現実的ではない・・・

冷蔵庫用コンプレッサーの利用
コンプレッサーを搭載しており冷媒を循環させた時の気化熱にて冷やします。
冷却能力は高くウーンという音がなりサイズ的にも大きく成ります。
制御も難しくDIYには向きません。

ペルチェ素子の利用
ペルチェ素子はよくホテルの冷蔵庫に使用されるものです。四角い板状の素子に電圧を掛けると、表が冷たく裏が熱くなります。
それぞれにヒートシンクとファンを取り付け冷たい部分の冷気分散及び霜付き防止、
熱くなる部分の放熱を行います。
調べると通販で販売されており手軽に入手ができるようです。

コンプレッサー方式と比較し冷却能力は劣りますが、音・振動がなく小型です。
まさに、今回の用途にマッチしています。

ペルチェ素子のお勉強から部品の購入
ではでは本章へ

・ペルチェ素子とは？
・「ペルチェ素子」これだけでは何も出来ません必要なものは？

・ペルチェ素子とは？

ペルチェ効果を用いた板状の半導体素子の一種です。
直流電流をながすことにより冷却・加熱を自由に行えます。
低温側で吸熱、高温側で発熱が起こり低温側から高温側へと熱を押し下げます。

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・「ペルチェ素子」これだけでは何も出来ません必要なものは？

ペルチェ素子の両側にヒートシンクと放熱ファンを付けます。
セットになったものが販売されています。放熱が激しいので放熱側は大きいシートシンクとファンが付いています。

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市販のペルチェ素子はほぼほぼDC12Vなので家庭用AC100Vから変換するコンバーターが必要です。
車載用ならば、直接シガライターから電源が取れます。（乗用車ならばDC12V、ですがトラックなどはDC24Vの場合が多いので確認が必要ですが）

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庫内温を測定し温度制御を行うために
サーモスタットが必要。
これは、温度と冷却or加熱モードの切り替えが有ります。

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いろいろと調べましたが結果、これを購入しました。

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ペルチェ式冷蔵庫ブランドPeltismの電子冷蔵庫に使用されるペルチェ冷却ユニットです。最高級ペルチェ素子を使用している本格キット。DIYや手作り冷蔵庫に。
とあります。
ついついものぐさな私は、このキットを購入しました。

このキットには、「ペルチェ+シートシンク+ファン」のセット+温度調節器+電源ユニットがセットになっています。

　実は結線図がついておらずどこになにをつなげばよいのか分かりません。
購入元に問い合わせを行ったところ使用例の写真が送られてきました。
これを参考に結線しましたが、うまく動きません。
どうしようもないので、あちこちテスターで当たり結線しました。
何とか動くようになった配線方法がこちら
※これが正解ではないかもしれません、どなたか正解をご存じのかたご教授ください。

●結線方法
　A:ペルチェ素子は、専用のギボシが付いており＋ーを間違えないよう接続。
B:冷却用と放熱用のファンは2個一緒にFANポートへ接続（コネクターが付属していませんので購入し自作）
　FANポートは二か所ありますが1か所は電圧が低くファンが回らないので仕方なく2個のファンをつなぎもう一か所のFAN2ポートに接続しました。
C:温度センサーの配線を温度調節器に接続
D:電源ユニットと温度調節器を3本線で接続
E:100Vコンセントを電源ユニットに接続
F：スイッチ（購入しました）に接続しONでハイパワーOFFでローパワーとしました。
（ONすると赤と緑のLEDが明るくなりペルチェとファンに10Vの電圧がかかります、OFFにするとLEDが暗くなりペルチェが5Vファンが2Vに電圧降下します。）

何とか試行錯誤し動くようになりましたが、付属の温度調節器はダイヤルを回しても変化が見られず何やっているのか分かりません？

取り合えず発泡スチロールに取り付けテスト機を製作し、中にビールを入れて一晩放置したところ、少しぬるいですがビールも飲頃めました。
庫内温度を計測すると15度しか冷えていませんでした。-_-;
植物実生保温庫に使用するにはちょうどいいかもしれませんが・・・

折をみていろいろテストして、ゆくゆくは「自作植物実生保温庫」に取り付ける計画です。

●コネクターの入手
　コネクターは[XHコネクター」が使用されており
私は名古屋大須の第2アメ横パーツセンターで購入しました。
ネットで購入する場合は下記「アマゾン」「楽天市場」で購入できますが
単価に対し送料が割高だったり、送料無料でこんなにいらないのに沢山入っていたりと
電子工作を頻繁にされる方は良いですが意外と割高です。
あと有名な「秋月電子通商」でも購入できます。