" title="Написать письмо">Написать письмо
Донаты на карту ВТБ:
2200 4002 2461 6363

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 2400
Просмотры материалов : 9329332
 
Охладитель холодильника v.1.1 (15.03.2026). Печать E-mail
2026 - Март
15.03.2026 16:58
Save & Share
Эксперименты с охлаждением нагревающихся стенок низкого холодильника (трубки фреона расположены по бокам) показали: при 2 вентиляторах 12В и напряжении 12В - заставляют работать холодильник на 30% меньше (без изменения интервала простоя). Увеличение ресурса холодильника, уменьшение шума холодильника, уменьшение нагрузки на компрессор (по звуку слышно даже), экономия электроэнергии. Особенно эффективно - в жаркое время. А также возможность установить холодильник туда, где конвекция воздуха отсутствует.

В случае высокого холодильника - сетка с фреоном на задней стенке проще: достаточно 1 вентилятора 12В питанием 12В, дующим на решётку снизу вверх в максимальном месте её нагрева (выход из компрессора: либо справа, либо слева).


Создание чистовой версии прибора обошлось примерно в 5 подходов, и всегда получалось одно и то же:
- тест замены 12В на 5В (охлаждение стенок требует меньших оборотов - в ущерб количеству вентиляторов) - условно-успешно (вычитается 8мин работы компрессора вместо 10мин при 12В, даже когда вентиляторы расположены оптимально: в самой горячей точке стенок - близко к компрессору). Истина находится в районе 6-9В, как максимальная эффективность и тихая работа, - но сил на преобразователь напряжения уже не было из-за жары и гипоксии: создал искусственную жару в квартире 27 градусов - жарко, датчик CO2 1600ppm показывает при норме 1000ppm (надышал при активной деятельности);
- тест датчиков вибрации - провалы (раз, два: недостаточная точность);
- тест датчика Холла, как контроль протекающего тока в холодильник, - провал (невозможно нормально преобразовать сигнал для работы с транзисторами: слишком слаб, даже когда он припаян к земле без токоограничения);
- тест термопредохранителей (пришлось даже транзисторный инвертор сигнала создать из-за глупости продаванов: присылали NO вместо NC) - провал (когда всё было собрано на чистовую - выяснилось, что инвертированные 35-градусные не защелкиваются обратно: не хватает изменения температуры 8 градусов ниже его нормы - тут уже окончательно пердак порвался).

Пришло понимание, что тратить время дальше смысла нет: не обойдётся решение этой задачи без Arduino Nano за 150руб (разве что, с датчиком Холла повезёт - но там и транзистор 20руб стоит, и за розетку 70руб отдай, и за модуль 85руб - так цена на Arduino и набежит).

Понимая, что исходниками всё гораздо проще будет, - аппаратная работа закипела, с воодушевлением под мелодию Clear Like Ice от Vanessa Mae:
- остался запас единственного терморезистора MF52 (3950, 10кОм), с тестирования перегревания кулером RAM. 8.6кОм при старте (прикреплён к стенке без термоинтерфейса: тупо армированной лентой). Логично: стенки холодильника холодные, тепло вливается в него обратно - нельзя вентиляторами дуть: принцип суховея получится (который хорошо прочувствовался рукой из окна машины, в попытке спастись в области от смога 2010 года: жжёт!). После старта компрессора: стремительно падает за 30с до 7.3кОм, за 1.5мин до 6.3кОм - высокая чувствительность. Это - точка старта вентиляторов: стенки холодильника достаточно разогрелись. Точка выключения вентиляторов: холодильник остановился при 6.5кОм, а стенки ещё тёплые, - надо на уровне 6.8кОм отключать;
- за время работы вентилятора, показания терморезистора не искажаются: армированная лента обеспечивает термозащиту;
- из системы защиты от протечек заимствуется эффективность делителя напряжения для определения изменения сопротивления: 1:2-1:9.68. Было решено выбрать резистор 3.9кОм для остроты ощущений. Соответственно, в исходниках пишется напряжение на терморезисторе 1.91В для старта и 1.82В для остановки. Как видно, резистор был выбран не очень удачно (естественно: шунт не закорачивается + пропорция в обратную сторону). И как дальше ни играйся, больше дельты 0.095В не получается (при 8кОм). Ну, значит, 8кОм. А вот разница между стартом и ожиданием ощутима: 8кОм - 0.29В, 3.9кОм - 0.36В (поэтому возвращаем 3.9кОм взад).

Мелодия со скрежетом обрывается на середине. Ну что ещё может пойти не так (мне всегда так не везёт, устал уже):
- именно в этот момент закончились все длинные и средние провода. Точнее, их процент в куче проводов оказался настолько мал, что выбирать их оттуда смысла не было. Позднее была найдена длинная связка проводов от БП ПК 24+4pin в другом месте (а также сделал разделение проводов на короткие и длинные по разным коробкам), - но на момент пайки выяснялось, что их даже в резерве не осталось. В итоге, удлинение вентилятора с правой стороны (чтобы с левой корректно сполз вниз) до оптимального расположения - выглядело как кошмар с участками проводов по 5-10см и кучей кусочков термоусадок. Пикантности добавляло то, что сдвоенные провода тоже все кончились, - значит, что: синяя изолента;
- транзисторы закончились (опять жизнь на место ставит). Совсем (только BD238 выбешивают своим PNP). А значит, нужно раскромсать инвертор сигнала (который паялся с такой любовью, что аж тошнит) и изъять из него BD237;
- если для термостатов выгодно было толстенные провода использовать, то для Arduino они не подходят: огромный риск перегреть платформу. Пришлось на каждый толстый провод напаивать провод-переходник потоньше - чтобы потоньше припаять к нужному контакту платформы;
- пока не было нормального драйверпака - на старом ноуте Arduino IDE работала без проблем. Но когда воспользовался им - он установил BlueTooth - а у него конфликт с Arduino по порту COM3 (а других в ноутбуке нет). После установки блютуса - его хрен вычистишь. Бился-бился - единственный способ: заказать USB-провод 3м на алиэкспрессе за 156руб со скидкой - и подключиться к стационарному ПК. Это ранее платформа была мобильной: перенёс куда надо и подключил - а теперь всё на холодильнике завязано (и повезло, что ПК стоит на кухне). С этого мгновения - проходит ещё несколько недель ожидания. Вот почему ненавижу ноутбуки: с ними одни проблемы.

Когда провод прибыл - были быстренько написаны исходники (A7 читает терморезистор, D3 включает транзистор) - всё работает. Некоторые нюансы монтажа только осветить стоит:
- вентиляторы висят на шпагате, а не на собственных проводах;
- Arduino и её обвес - успешно спрятались внутри пузырька из-под центрума (который много меньше, чем из-под компливита);
- ножки терморезистора растопырены и направлены вверх.




С точки зрения повышения надёжности - лучше рядом с каждым вентилятором впаять конденсатор 3300мкФ/5В: при изношенном подшипнике - может не стартануть и вечно пытаться прокрутиться. С данными вентиляторами вышло хлеще: один стартанул, другой нет. Оказывается, забыл воткнуться в адаптер - и питание обоих вентиляторов шло от ПК через передок (тонкие провода USB), да ещё и через провод 3м, да и провода длинные ещё от транзистора, да и на самом транзисторе при пониженном напряжении падает больше чем при 5В. Вот, конденсатор даже такой треш привёл в порядок: успешный старт второго вентилятора при напряжении 4В (исправлял 3.9В при старте).


Не учёл, что Arduino светится в темноте, - теперь в ночи пузырёк светится (хотя тут всё из выбранного хлама светится)... И никак не выключить: либо светодиоды отпаивать, либо их токоограничивающие SMD-резисторы.

За то время, пока в ПВЗ шёл провод: сделал схему для датчика переменного тока - для реализации включения вентиляторов подойдут оба варианта (Холла - предпочтительнее теперь: нет привязки к температуре - спаял и сразу работает). Соответственно, мизерное энергопотребление + у модуля датчика Холла светодиод выпаять - проще, чем из платформы). Ну и главный вывод: зачем возился с терморезистором (у которого ещё и временная инерция на охлаждение оказалась)?


В дальнейшем - возможна доработка исходников (коряво написаны) и платформы:
- снижение энергопотребления платформы, в т.ч. выдалбливание светодиодов;
- придётся увеличить ток базы: резистор 2.2кОм приводит к тому, что на транзисторе падает 0.06В, - пока неясно, много это или нет (погрешность - требуемая реальная величина 2.177Ом может быть не достигнута). Поэтому в схеме поправлено на 2кОм - когда на фото 2.2кОм/5%/0.125Вт;
- отработка в летнюю жару при температуре до 32 градусов (поправка номиналов в исходниках). Поэтому датчик Холла и предпочтительнее: ему плевать на температуру.


(добавлено 16.03.2026) Ночь показала, что исходники работают нормально циклично. Однако они, действительно, корявые: там время после старта учитывать надо. И резистор для транзистора 2кОм выбран неверно: 2775Ом надо - что соответствует либо потенциометру W502, либо постоянному 2.7кОм.

Экономия ресурса компрессора тоже не совсем точная. Если ранее холодильник работал 34мин и отдыхал 54мин - то теперь он работает 27мин и отдыхает 54мин. Если ранее было 16.4 циклов в сутки, то сейчас стало 17.8. Значит, реальная экономия - всего лишь 77мин/день - но 28105мин/год - 468ч/год - 23.4кВт/год при усреднённой мощности холодильника 50Вт. Однако эти сэкономленные кВт, с учётом подорожания с 7.28руб/кВт до 8.46руб/кВт, - вся эта светящаяся конструкция без проблем окупится в первый год использования, а вентиляторы - на второй год.

А ведь для морозилок эта штука идеально подходит (судя по внешнему виду, у них охлаждаются именно стенки). Возможно, у них стенки горячее холодильников, - но кто мешает поставить повышающий преобразователь после USB-разъёма и поддать вольтажа.

(добавлено 17.03.2026) Не выдержал и припаял на выход адаптера питания 5В преобразователь с 5В на 6В:
- минимальный порог питания платформы - максимальная точность измерений (без искажений);
- преобразователь SX1308 стоит 31руб, конденсаторы на 2 вентилятора стоят 10руб/шт. За +11руб получается функционал, повышенным напряжением вентиляторы прокручивающий;
- конденсаторы, получается, не нужны. Из этого следует, что в схеме уменьшается количество неудобных в пайке тройных соединений на 4шт.

Осталось обновить исходники, перерисовать схему, протестировать при "32 градусах", поставив источник тепла рядом с датчиком, - и победа.

(добавлено 18.03.2026) А вот когда на 6В переход состоялся - Arduino начала мерить напряжение с делителя без всяких искажений. И исходники превратились в условное говно: когда вентиляторы несколько раз включаются и выключаются. ...просто переписать исходники (нормально уже).

Абстрактно об инерции датчика при охлаждении.



(добавлено 18.03.2026) Схема перечерчена. Именно заменена: её характеристики влияют на исходники, и они тоже заменены.

(добавлено 24.03.2026) Успешный пуск вентилятора 24В (впервые куплен в жизни) от 5В (40мм) - к вопросу, можно ли их попробовать использовать вентиляторы 24В в данной конструкции.

(добавлено 31.03.2026) Зажарили отоплением (а накрыватели батарей уже спрятал). На кухне было 29 градусов + палящее утреннее солнце - всё работает (но создаётся впечатление, что вентиляторы работают на 1мин больше).

(добавлено 05.04.2026) 30 градусов + влажность 45% от белья + солнце - вентиляторы после отключения холодильника крутятся 3.5мин. Стенки холодильника, практически до самого отключения холодильника, - тёплые. То есть, 6В на вентиляторы 12В - хватает при работе даже в такой стрессовой ситуации. Создалось ощущение, что холодильник больше 27мин (в таких-то условиях - вполне возможно: значит, без вентиляторов мог вообще 50% общего времени не выключаться).

Конечно, было бы правильно поставить 2 датчика: чтобы сравнивать температуру в помещении с температурой стенки холодильника - однако такой датчик нужно прятать и от батарей с солнцем, и от вентиляторов: искажение температуры приведёт к обратному эффекту.

(добавлено 09.04.2026) Вместо резистора и термистора можно попробовать датчик температуры TMP36*: 3 ноги, плоская поверхность, изменяемое напряжение на серединной ноге.
Обновлено ( 09.04.2026 13:52 )
 
 

Последние новости


©2008-2026. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).

Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Top.Mail.Ru