خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / آموزش ساخت: یک فن (پنکه) که با شمع کار می کند

آموزش ساخت: یک فن (پنکه) که با شمع کار می کند

آیا این داستان را شنیده اید که یکی از دانشمندان بزرگ ایرانی یک حمام را با یک شمع گرم می‌کرد ؟ البته شاید این داستان اندکی اغراق داشته باشد اما فکر می‌کنید از یک شمع کوچک چقدر انرژی می‌توان گرفت؟ امروز در ساختنی طرز ساخت یک پنکه را خواهید آموخت که با شمع کار می‌کند! در واقع قلب این پنکه قطعه ترموالکتریک است که توانش را از حرارت یک شمع می‌گیرد.برای ساخت این پنکه از ماژول TEG (ژنراتور ترمو الکتریک) که بسیار گران است استفاده نشده،بلکه از المان سردکننده یا همان ماژول TEC (کولر ترمو الکتریک) استفاده شده است که هم ارزان تر است و هم کارایی خوبی دارد. این ماژول‌ها می‌توانند تا 200 درجه سانتیگراد را تحمل کنند که برای کار ما کافی است. وقتی از ماژول TEC که نام تجاری آن peltier است، به عنوان ژنراتور استفاده می‌کنید در واقع از اثر زبک  (seebeck effect) در ترموالکتریک استفاده کرده اید.

ایده اصلی ساخت این وسیله چیست ؟

در مطلب‌های قبلی (قدرت آتش) در مورد اثر زبک (Seebeck) صحبت کرده ایم. اثر زبک به این معنی که این ماژول یک طرف سرد و یک طرف گرم دارد. این ماژول‌ها برای بکار انداختن یک موتور انرژی تولید می‌کنند و جریان هوایی که توسط آن موتور ایجاد می‌شود، گرماگیر یا هیت سینک بالایی را خنک می‌کنند. درواقع روند کار فن‌هایی که با استفاده از ماژول TEC ساخته می‌شوند به این ترتیب است: تفاوت دمای بیشتر –> افزایش توان خروجی –> افزایش سرعت چرخش موتور–> افزایش جریان هوا–> تفاوت دمای بیشتر—> و این روند همینطور ادامه خواهد داشت. همین جریان هوا گرما را در اتاق پخش می‌کند که هدف این ساختنی همین است! اگر تکه پایینی این وسیله را جدا کنید، از این وسیله می‌توانید به عنوان پخش کننده گرمای اجاق گاز یا هر منبع گرمای دیگری استفاده کنید. پس از اینکه اختلاف دما به 15 درجه برسد، موتور شروع بکار خواهد کرد. نمونه ای که در ویدیو می‌بینید وقتی شروع به کار کرد که در فضای آزاد قرار گرفت؛ یعنی وقتی که گرماگیر در اثر تماس با هوای آزاد خنک تر از تکه پایینی شد. این ساختنی را می‌توانید داخل آب گرم، روی یک تکه یخ یا یک تکه پیتزا قرار دهید و کارایی آن را ببینید.

قطعات مورد استفاده در ساخت فن ترموالکتریک:

  •  فن پردازنده (CPU)‌های قدیمی: (صفحه پایه 33 در 33 میلیمتر) – دو عدد
  •  ماژول TEC مدل (TEC1-07110T200  30 x30 x3.3 میلیمتر) – موتور DC : 1.5 تا 3 ولت
  • فن یو اس بی (از جنس فلز- فقط پره‌های آن مورد نیاز است)
  • خمیر حرارتی (با کیفیت MX-4)
  • یک تکه چوب
  • دو عدد فنر بزرگ
  • چهار عدد پیچ M4 و دو عدد پیچ M3
  • لوله‌های آلومینیومی‌(اختیاری) مشخصات ماژول TEC (در ΔT=68 C)

مشخصات :

  • ولتاژ ماکزیمم : 8.5 ولت
  • دمای حداکثر 200 درجه سانتی گراد

نحوه ساخت:

قبل از هر چیز لازم است بدانید لازم نیست حتماً از این قطعات استفاده کنید. گرماگیر، ماژول TEC/TEG، موتور، فن، خمیر حرارتی، پیچ و مهره و صفحه پایه را می‌توانید با انواع دیگر آنها جایگرین کنید. قبل از هر کاری حتما ویدیوی آموزشی را نگاه کنید.

قوانین پایه برای ساخت این دستگاه موارد زیر است:

  • در مورد ماژول TEC یا TEG نکته کلیدی این است که ابعاد آن کوچکتر از صفحه پایه گرماگیر باشد. مشخصاتی هم که در بالا ماژول ذکر شده است خیلی مهم نیستند،اما باید مطمئن شوید ماژولی که استفاده می‌کنید،می‌تواند درجه حرارت بالا را تحمل کند زیرا برخی از ماژول‌ها فقط تا دمای 100 درجه را تحمل می‌کنند. اگر در انتخاب ماژول دقت نکنید برای افزایش تحمل دمای آن باید ساختمان آن را تغییر دهید.
  • دمای طرف گرم سازه نباید از حداکثر دمای ماژول بیشتر باشد (در انتخاب شمع دقت کنید تا شعله آن با سطح سازه برخورد نکند)
  • در مورد طرف سرد سازه هم یک گرماگیر کارآمد (سینک‌های حرارتی) انتخاب خوبی است.
  • برند یا همان نام تجاری خمیر حرارتی که استفاده می‌کنید باید معتبر باشد تا مطمئن باشید اختلاف دما را افزایش می‌دهد.
  • بهتر است موتوری که استفاده می‌کنید یک ولتی یا در همین حدود باشد.
  • وقتی فن را انتخاب می‌کنید،دقت کنید باید با سرعت چرخ موتور کم،جریان هوای زیادی ایجاد کند.
  • صفحه پایه شما باید بتواند سازه دستگاه را ثابت نگه دارد و گرما را خنثی کند. گرماگیر پایینی (گرم) را جداکنید و برای آنکه ظاهر بهتری پیدا کند آن را صیقل دهید.

نتیجه گیری و بهینه سازی فن ساخته شده:

برای اینکه گرمای شعله به خوبی جذب شود،گرماگیر را با فاصله 5 میلیمتر از پره‌ها نصب کنید و فاصله آن را از سطح هم زیاد در نظر بگیرید. ابعاد جدید عبارتند از 78 x63 x15 میلیمتر. با استفاده از دریل روی گرماگیر چهار سوراخ ایجاد کنید تا بتوانید با استفاده از 4 پیچ M4 گرماگیر را روی سکوی چوبی نگه دارید. پیچ‌ها را از زیر سکوی چوبی عبور دهید و به گرماگیر پیچ کنید. بهتر است پیچ‌ها را با لوله‌های آلومینیومی‌بپوشانید تا ظاهر بهتری پیدا کنند. فاصله میان چوب و گرماگیر باید 35 میلیمتر باشد اما در نمونه ای که در ویدیو می‌بینید این فاصله 40-45 میلیمتر است تا شعله تا حد امکان به سطح گرماگیر نزدیک باشد. با این فاصله گرماگیر خیلی گرم می‌شود البته نه تا آن حد که ماژول را آب کند. البته این فاصله باعث ایجاد دوده سیاه روی سطح خواهد شد. حالا باید دو فنر را به پیچ‌های M3 وصل کنید و با استفاده از آن گرماگیر بالایی را روی گرماگیر پایینی محکم کنید و ماژول TEC و خمیر حرارتی را بین آن دو بگذارید. هر دو طرف ماژول TEC را با لایه نازکی از خمیر حرارتی بپوشانید. فشاری که فنرها به سازه وارد می‌کنند باعث می‌شود گرما به طرف سرد هددایت شود. ماژول TEC را مستقیماً به موتور وصل یا لحیم کنید. با استفاده از یک تکه فلز و کابل موتور را هم به گرماگیر بالایی وصل کنید و فن را هم با یک چرخ تسمه کوچک و چسب به موتور وصل کنید.

این فن در حین کار کمی‌صدا تولید می‌کند. در زیر می‌توانید چند پیشنهاد برای افزایش کارایی موتور و کاهش سروصدای آن بخوانید:

  • سکوی چوبی زیر فن را جدا کنید تا بتوانید از این فن به عنوان پخش کننده گرمای اجاق گاز استفاده کنید.
  • برای افزایش توان خروجی فن، دو یا چهار ماژول را به هم ببندید و از آنها در کنار هم استفاده کنید. برای اینکار باید یک صفحه مسی با ضخامت 5-1و میلیمتر که همه ماژول‌ها را بپوشاند، به سازه اضافه کنید و فن پردازنده را روی آن قرار دهید.
  • از موتور دی سی بدون جاروبک استفاده کنید تا سروصدای فن کاملاً از بین برود.
  • یک موتور و چند چرخ به سازه اضافه کنید تا فن را به یک فن گردان تبدیل کنید. موتور را زیر سکو و چرخ‌ها را روی آن قرار دهید.

منبع

خلاصه مطلب
آموزش ساخت: یک فن (پنکه) که با شمع کار می‌کند
عنوان مطلب
آموزش ساخت: یک فن (پنکه) که با شمع کار می‌کند
توضیح کوتاه
آموزش ساخت یک فن که با حرارت شمع کار می‌کند
نویسنده

بیشتر بخوانید:

آموزش ساخت : لوستر چوبی شیک و ارزان بسازید... اگر طرفدار لوازم خانگی هستید که ظاهر متفاوت وحتی غیرعادی دارند، احتمالاً از این لوستر چوبی خوشتان می آید. ساخت این لوستر بسیار ساده است و طراحیش طوری ...
آموزش ساخت ماشین خورشیدی ساده با قطعات ارزان... قبلاً در ساختنی طرز ساخت ربات خورشیدی ساده را یاد گرفته اید. در این پست ساخت ماشین خورشیدی را یاد می گیرید که از قطعات ارزان و با روش بسیار ساده ای سا...
آموزش ساخت : سوت پلاستیکی بسازید در این پست طرز ساخت یک سوت پلاستیکی با دستگاه برش لیزری را یاد می گیرید. شاید فکر کنید سوت پلاستیکی را میشود با ابزارهای بسیار ساده تری هم ساخت اما ای...
آموزش ساخت : با آردوینو تیونر گیتار بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک تیونر گیتار را یاد می گیرید که با آردوینو ساخته میشود. در این تیونر آردوینو کار تشخیص فرکانس ورودی صوتی را انجام میدهد و LED...
با میکروکنترلر Linkit One دستگاه مهاجم یاب بسازید... دستگاه مهاجم یاب دستگاهی است که با کمک سنسور اولتراسونیک نزدیک شدن افراد را تشخیص می دهد. اگر کسی به مدت طولانی شما را دنبال کند، مهاجم یاب به شما اطل...
جاکلیدی چرمی چرخشی سبک و شیک بسازید در این ساختنی به شما یاد می دهیم چطور با کمترین هزینه و ابزار ممکن، جاکلیدی چرمی چرخشی بسازید. قبلاً آموزش ساخت جاکلیدی چرخشی چوبی را یاد گرفته بودید ...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

با دستگاه برش لیزری ربات چوبی منعطف و بادوام بسازید

قبلاً در ساختنی آموزش ساخت ربات مقوایی را یاد گرفته اید. آن ربات قابل برنامه …

۷ دیدگاه ها

  1. خی این همه تجهیزات، موتور و… اگه بود که فضاپیما میساختیم 😀 مشکل امکاناته امکانات !

  2. واقعا دستتون درد نکنه من ایده رو با کمی‌تغییرات به پژوهشسرا گفتم و اونا ایده من رو قبول کردن و الان من شروع به ساخت این دستگاه کردم

  3. با عرض سلام و درود نزد سایت ساختنی. خیلی متشکرم از سایت زیبا و جامع و خوبتون.من این پروژه رو میخوام برای پروژه کاروفناوری انجام بدم اما متاسفانه مطالب به اندازه دیگر پروژه‌ها کامل نیستند تا من با اطمینان این پروژه را شروع کنم به همین خاطر خواهشمندم مطالب را کمی‌جامع تر و واضح تر کرده و یا سایتی را در این باره معرفی کنید.از رسیدگی هر چه سریع شما متشکرم.

  4. با عرض سلام . خیلی ممنون بابت اینکه یه سایتی به این خوبی و طراحی کردین. من این ساختنی رو برای پروژه دانشگاه درست کردم با اینکه خروجی کمی‌میگرفتم ولی بد نبود و استاد هم قبول کرد. اگه این سایت نبود کارم خیلی سخت بود ممنون از همتون .

پاسخ دهید