miércoles, 9 de octubre de 2013

Heladera refrigerador casero portatil 12v.

HELADERA REFRIGERADOR PARA CAMPING PORTATIL



Cabe decir que mi falta de presupuesto me suele obligar o impulsar a pensar en como hacer las cosas en casa, pero también lo hago por la gratificación que me genera los resultados.

En esta ocasión y debido a mi gusto por acampar al aire libre quería tener una heladera que funcionaria con electricidad tanto 12v como 220v y que sea portatil.

Construccion:

Primero lo primero: 
TIPOS DE REFRIGERACIÓN:  

Existen varios tipos de refrigeración, las mas comunes, hablando a matacaballo son: 
*Por compresión y descompresión de gases (como la de tu cocina seguramente)estas necesitan equipos medianamente voluminosos, pero son muy efectivas, al ser muy voluminosas lo descarte como opción. 

 No obstante vienen equipos a gas de 12v de tamaño reducido, y en Argentina las única que se consiguen son las Danfoss, y son muy caras. 





  


Esta es Coleman:  
 


*Por absorción, las que tiene la llamita de kerosene 
*Por evaporación 
* Algún tipo de maquina térmica antigua, Ej: 

 
*Y el maravilloso sistema peltier (el cual es el que yo voy a utilizar), que sera detallado brevemente a continuación. 


 

EL EFECTO PELTIER 

No me voy a largar a tirarles datos de física super avanzada porque no me van a entender, (yo tampoco lo entiendo ) 
El efecto Peltier es una propiedad termoeléctrica descubierta en 1834 por Jean Peltier, trece años después del descubrimiento del mismo fenómeno, de forma independiente, por Seebeck. El efecto Peltier hace referencia a la creación de una diferencia de temperatura debida a un voltaje eléctrico. Sucede cuando una corriente se hace pasar por dos metales o semiconductores conectados por dos “junturas de Peltier”. La corriente propicia una transferencia de calor de una juntura a la otra: una se enfría en tanto que otra se calienta, mientras yo mas refrigere el lado caliente mas frío esta el lado frío (little problem beibi) . 
UNA IMAGEN VALE MAS QUE MIL PALABRAS: 


Para mas información: 
APRENDE MAS SOBRE EL EFECTO PELTIER HACIENDO CLICK AQUI 
 

PROBLEMAS A ENFRENTAR Y SOLUCIONAR: 

*COMO REFRIGERAR EL LADO CALIENTE DE LA PLACA 
*COMO AISLAR EL LADO CALIENTE DEL LADO FRÍO DE LA PLACA, ya que este es una de las principales limitaciones del uso de placas peltier en sistemas, debido a que origina una gran perdida de frío, ademas de su alto consumo 
* ALIMENTACIÓN DEL SISTEMA 
* ILUMINACIÓN DEL COMPARTIMIENTO 
* DISTRIBUCIÓN UNIFORME DEL FRÍO 
*CONSEGUIR LOS ELEMENTOS NECESARIOS 
*Y DEMÁS ADAPTACIONES QUE IRÁN SURGIENDO DURANTE EL PROCESO.  

 


PARA REFRIGERAR EL LADO CALIENTE :

Necesitaba un refrigerador, bueno y confiable, por que si falla se me quema todo ,
 

 

Dimensión del disipador de calor (L) x 130mm (W) 74mmX (H) 158.7mm 
Disipador de calor Peso 790g 
Heatpipe Ø 6 mm X 6 X 
Ventilador Sugerido de 120mm x 120mm X25mm 
Velocidad Sugerida del Fan800 ~ 1200rpm 
Nivel de Ruido Sugerido(dBA) Por debajo de 26dBA 
Flujo de Aire 57CFM 
Dirección del disipador: escape trasero del ventilador 
  *EL DISIPADOR: 
 

 

EL FRENTE: 

 

EL PERFIL, CON SU DESVIADOR DE AIRE CALIENTE: 

 



*EL BLOCK (lo que quedaría apollado en el microprocesador de un pc), con sus 6 HEATPIPES  ( los tubitos de cobre de la imagen, están rellenos de un refrigerante que al evaporarse refrigera, y se enfría con el disipador) : 


 

ACA ESTA SIN EL SOCKET LGA 775 (socket es el coso ese conformado por las patitas que aparecen a los costados del block, las cuales sirven para adherirse a la placa madre del CPU), lo gris es la pasta térmica original con la que venia. 
Note que el block era mas pequeño que lo esperado, lo medí con un "calibre", y me dio 40x40x40 mm, justo el tamaño de la placa peltier. 

 

El tipo de conexión que utiliza, el cable rojo es el positivo, el negro el negativo y el amarillo un sensor de efecto hall, o sonda hall, la cual  indica a la placa madre las RPM (revoluciones por minuto) que desarrolla el cooler, si este comienza a funcionar a un régimen de revoluciones insuficiente el CPU se detiene para prevenir cualquier daño por recalentamiento. 
El sensor hall funciona midiendo el campo magnético, (densidad de flujo magnético). 
Muuuy simple: 
 

Mas información: 
PARA SABER MAS SOBRE EL EFECTO HALL HACE CLICK AQUI

 

 

PARA LA ALIMENTACIÓN:
Adivinen... utilice una fuente de pc usada del tipo ATX,  esta era de 550 W REALES, alcanzaba y sobraba para lo que yo necesitaba 


 

 

 La refrigeración de la fuente es dada por un pequeño cooler y su conector maestro es de 24 pines  


 


 

MI PLACA PELTIER: 

la placa es la de marca TEC y sus características generales: 
Número de tipo: TEC1-12709 
Umax (V): 15.2V 
I máx (A): 9A 
Potencia: max. 136.8W 
T max (grados celsius): 67 (esta es la maxima temperatura que puede alcanzar el lado caliente sin quemarse) 
Dimensiones (mm): 40 X 40 X 3.5 
Cable de alimentación: 15cm


con buena refrigeración es capaz de lograr unos  -10cº!! 

 

 


En este video un yanque, nos muestra, curiosamente con el mismo tipo de cooler que el mio, la misma marca de placa y todo, la capacidad de refrigeración en bruto de estos módulos termoeléctricos, llegando al punto de congelar agua. 




link: http://www.youtube.com/watch?v=fIMYlslqPnM&feature=related 

Mierda, cuanto entusiasmo che. 

 

PARA LA DISTRIBUCIÓN EQUITATIVA DEL FRIO DENTRO DEL COMPARTIMIENTO: 

Naturalmente dentro de cualquier sector aislado con un foco frío y uno menos frío, se desarrolla el fenómeno de la CONVECCIÓN, en el que una masa caliente de alguna materia fluida gana masa y volumen desplazando  a la fría, la cual perdió "peso" 

 

Mas info: 

APRENDE MAS SOBRE LA CONVECCION HACIENDO CLICK AQUI

Mantener este efecto dentro del compartimiento suponía un obstáculo si quería poner bandejas dentro de la caja, ya que estas interrumperian el flujo de aire. 

Otra vez entraba en juego el rendimiento del equipo en si, este punto es muy importante, debido a que si no mantenía una circulación de aire frío dentro de este, tendría una zona refrigerada y otra relativamente menos fría, de tal forma que esto originaria una gran perdida del potencial del aparato. 


Comencé nuevamente a pensar en como solucionarlo... hasta que desarme mi vieja cpu y vi ese esplendoroso y mugriento conjunto de cooler-disipador estándar de una Pentium 4, y me di cuenta que si lograba enfriar el disipador de aluminio de este, mediante la placa peltier sumado al cooler, tendria un FORZADOR DE AIRE IMPROVISADO
       


 


Quise encontrar uno igual al del PentiumIV, usado, pero no encontré

 

 
 
 


 

PARA EL COMPARTIMIENTO: 

Resolví usar un conservadora comun y silvestre, que rondara unos 60 Lts, cabe destacar que mientras mas reducido el ambiente a refrigerar mas rápido lograría alcanzar la temperatura deseada, (si es que lo logro) 

Algo así como esto: 
 
PARA AISLAR EL LADO FRÍO DEL CALIENTE: 
En mi taller no había nada, así que me fui a un par de metalurgias a buscar algo que me pareciera que sirviera, encontré una barra de aluminio de 40 x 40 mm, la corte de 3,8 cm de largo y la puse del lado frío de la placa, (entre el disipador y la peltier) 

 


Coneguidos los materiales necesarios, comencé  con las modificaciones, primero al cooler que refrigera el lado caliente de la placa peltier, este tenia un protector del disipador, que en verdad funciona como desviador del aire caliente residual 


Como estaba antes: 

 

Como quedo despues de la amputacion: 
 
Esta modificación altero significativamente el rendimiento al momento de refrigerar. 
Hora de modificar el cooler que dispersaba el aire frio dentro del compartimiento, en este caso tenia que lograr invertir la dirección del flujo de aire de modo que tomara aire desde el disipador helado, y no que le se lo diera, así que el aire ingresara dentro del compartimiento. 
Una imagen vale mas que mil palabras: 
Desarmado: 
 
Necesite romper las pequeñas arandelitas que oficiaban de seguro para mantener unidos el cooler y su disipador 
 
ANTES: 
 
 
DESPUES: 
 
En la primera imagen se tiene como foco caliente a refrigerar a un microprocesador. 

 

MODIFICACIONES A LA FUENTE: 

Puse manos a la obra y comence a adaptarla para el uso que yo necesitaba...cuando la abrí me encontré con este fabuloso panorama: 
 
primero lo primero...lograr hacerla encender sin la motherboard/pc...muy simple puenteando 
Comence a testear los voltajes dados por todos los cables y me dio : 
 

La refrigeración de la fuente es dada por un pequeño cooler pedorro y su conector maestro es de 24 pines. Los resultados de las mediciones con un multímetro/tester fueron las siguientes: 
Negro – rojo: 5.16 V (pines 4, 6, 21, 22, 23) 
Negro – amarillo: 12.03V (pines 10,11) 
Negro – azul: -11.29V (pin 14) 
Negro – naranja: 3.33V (pines 1, 2, 12, 13) 
Negro – violeta: 5.12V SB (pin 9) 
ANTES DE SELECCIONAR Y ETIQUETAR LOS CABLES ÚTILES: 

 

SELECCIONE LOS QUE ME HARÍAN FALTA Y LOS FUI ETIQUETANDO : 

 
Como la organización de un cableado eléctrico es ESENCIAL se me dio por cortar los cables que no me hacen falta. 
COMO ESTABA: 
 
Y LOS CABLES QUE DESOLDE DE LA PLACA: 
 
COMO QUEDO 
 

Hice una especie de tablero sobre la tapa misma de la fuente, el cual alojaría tres interruptores/selectores 
*uno de encendido general 
*otro de el encendido de las luces (esto sirve en caso de que estuviese conectado a una bateria de 12v) 
* uno para una lamparita led roja de baja luminosidad, la cual cumpliría la función de luz testigo. 
* y por ultimo el de selección del tipo de alimentación, linea/bateria 

PD: posee un conjunto de llaves selectoras en un costado de la fuente que selecciona que uso se le da a la energía de esta, ya sea para una salida 12v de múltiples usos, para el sistema de refrigeración o para la salida cargadora de celulares. 
PERFORADO Y CON UNA LUZ TESTIGO: 
 
EN ESTA FALTA TODAVÍA PONER EL SELECTOR DE LA ALIMENTACIÓN: 
 
LE METÍ UN PAR DE LEDS ROJOS DENTRO DE LA FUENTE (de pura facha y aparte los quería usar  ) 

 

Como quedo: 
 
link: http://www.youtube.com/watch?v=5iRtVCxCM1c  

 
 
Después de 5 minutos : 
 

 

Y aca armada en su aparejo completo, como estaría armada refrigerando... 
 


Comenzaron los problemas con el tema de refrigeración,  logre congelar el disipador, 
  
 
 

pero al momento de enchufar su chino cooler, era tal el aire que pasaba, que el disipador no tenia tiempo de refrigerarse, y se calentaba, por lo tanto el aire que ingresaba dentro del compartimiento no era demasiado frio. La solución fue la de alimentar el cooler con 5v, siendo que en verdad es de 12v, de esta manera las revoluciones de este eran menores, y generaba un menor flujo de aire, era notable la diferencia en la temperatura expulsada, hay que tener en cuenta que en su funcionamiento normal el disipador solo enfriaría  aire que ya estaría a una temperatura relativamente baja debido a que este se encontraría en el interior del compartimiento, otra amenaza me parecía que era la superficie total de del disipador, mientras menos superficie de disipación, menos tiempo el aire entraba en contacto con el foco frio,  

ENSAMBLADO ( y malas noticias... ) 



Conseguí una conservadora bien barata, la perfore y arme todo el sistema como había quedado de acuerdo, remache la fuente 12v a la caja de la conservadora, y le agregue un enchufe hembra de encendedor de auto, para conectar culaquier cosa 12v
Las malas noticias son que perdí todo las fotos del proceso de armado, ( por culpa de un formateo de la pc mal echo),

Finalmente el aparejo queda en este orden: 

 

Enfría entre 27-35 grados por debajo de la temperatura ambiente, llegando como máximo a -3 grados celsius  

Le meti un par de leds al interior.. 
 

  

 

 

Me fui 15 días en carpa en pleno diciembre con 30/35 grados de calor y me funciono barbaro, no me dejo a pata nunca ni siquiera cuando se la olvidaron afuera de la carpa y se mojo toda, a la salida de 12v, le enchufe un televisor portátil de esos en blanco y negro y la fuente se la banco tranquilamente, llevamos lacteos carne y los mantuvo perfectos, ademas de enfriarnos las bebidas muy bien. 

Ahora estoy haciendo una con freezer y por sistema de compresion de gases adaptando un motor de 220v a 12v. 


Este proyecto tambien lo tengo publicado en Taringa.

13 comentarios:

  1. no se ven las fotos. podrias republicarlas. me interesaba hacer lo mismo. gracias

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  2. muy bueno lo tuyo!! probaste en hacerlo portatil como para auto???

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  3. te felicito, muy claro todo, si me largo a hacerla te enviaré comentarios. Mucha suerte y saludos desde Ciudad de San Luis. atuk59@hotmail.com

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  4. Muy buen post viejo! Mas claro imposible! Tengo una idea de usar este sistema para refrigerar el aire de un gabinete de pc,¿ te joderia mucho decirme donde conseguiste la plaquita? Soy de cba tambien! Muchas gracias! Mi mail es juan-carrizo@hotmail.com

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  5. Muy buena!
    ¿Che y cuanto gastaste más o menos?

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  6. Què maravilla!!!
    Tenès un costo aproximado para que tengamos una idea de cuànto sale armarla?
    Alcanzaràn los 12v del encendedor del auto? Digo, tal vez se puede hacer a 220v para cuando paràs en un camping, y que despuès siga en friando a 12v
    mientras vas en ruta.

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  7. A ver si entendí bien....
    Funciona a 220v... porque la fuente de alimentación es de una PC y la transforma a 12v:
    Tambien le pusiste un conmutador para que funcione con los 12v del coche ??

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  8. Muy buena, quiero hacer lo mismo pero con un gabinete de PC, podrías ayudarme ???? Te lo agradecería mucho... joelover666@hotmail.com

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  9. Estimado: me gustó mucho la información. Tengo un velero, que viene con el cajón plástico tipo conservadora. Me han recomendado utilizar un compresor Danfoss de 12 volt para armar un refrigerador (hay que agregar por supuesto, la serpentina en el interior de la heladera), y ese tipo de compresor consume 2,5 Amp/hora. Has visto el sistema? Creo que es más eficiente que con placas Peltier pero también mucho más caro. Espero tus comentarios. Te ruego me pases aviso a mi casilla de payolopezmuro@gmail.com Muchas gracias.

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  10. Hola! Me gusta mucho el invento e intente copiarlo con una caba o nevera de 60 lts una placa de peltier y dos disipadores de pc con sus respectivos coolers, pero no he logrado que funcione, no se si seran las placas de petier ya he comprado 3 con una que se me quemo. si me puedes enviar informacion te lo agradeceria mi correo es: mauricio.castilla007@hotmail.com
    De antemano muchas gracias.

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  11. Me encantó me podrías pasar la información a mi correo
    En esta cuenta o a hotmail
    Joel_de_jesus12@hotmail.com

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  12. hola, te consulto, me podés pasar tu email para ver si me podés hacer un par de esos?

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