Предыдущие заметки из серии «Сделай сам» вы прочтёте, щёлкнув мышью здесь.
Термос считается полезной вещью, которая обязательно должна быть в хозяйстве. Термокружка - младшая сестра термоса - котируется пониже. Практически в каждом доме уже имеется несколько термокружек самых разных видов, но китайские производители не останавливаются: выпускают всё новые их модификации. Дошло уже до установки в кружки моторчиков для перемешивания напитков и спиралей для подогрева.
Мы тоже поработали над усовершенствованием термокружки, добавив в неё термоэлектрический преобразователь - элемент Пельтье. Мы вставили его изнутри между двумя донышками. Получилась активная кружка, которая позволяет как подогревать напиток, так и охлаждать его в зависимости от полярности поданного постоянного напряжения. Предлагаем читателю повторить наш опыт.
Сразу отметим, что качественная термокружка для нашей задачи подходит плохо. Дело в том, что изделие, которое долго хранит тепло, должно быть изготовлено из металла с низкой теплопроводностью, что нам не подходит. (Теплопроводность материала можно оценить на ощупь - при прикосновении он должен казаться холодным.) Дешёвая, чисто пластмассовая, модель термокружки тоже не годится - по понятным причинам.
Мы взяли для экспериментов неразборную термокружку - по сути, стальную колбу. В её нижней части нужно было прорезать отверстие, чтобы через него вставить внутрь заранее припасённый элемент Пельтье размерами 30x30x3 мм. Металл колбы оказался довольно прочным, ножовочное полотно постоянно соскальзывало, но мы справились с задачей.
Между внешним дном и внутренним в нашей кружке было довольно большое расстояние - порядка 15 мм. Чтобы обеспечить надёжную передачу тепла, мы сложили в стопку две алюминиевые пластины (отрезанные от транзисторных радиаторов) и проложили элемент Пельтье между ними, предварительно промазав всё это термопастой. Получилось нечто вроде торта «Наполеон».
Сборка многослойной конструкции через узкое отверстие с помощью пинцета - дело непростое. Чтобы выполнить задачу, нам пришлось одну из алюминиевых пластин сделать подлиннее, просверлить в ней пару отверстий и нарезать в них резьбу для фиксации «Наполеона» на внешнем донышке кружки двумя винтами. Только после этого мы смогли вставить резиновую теплопроводящую прокладку между полученным «тортом» и внутренним донышком термокружки.
Отметим, что теплопроводящую резину можно извлечь из старого ненужного оптического накопителя на CD или DVD (см. рис. на шаге 4), где излишнее тепло микросхем отводится на корпус через кусочки такой резины.
В ходе испытаний термокружки выяснилось, что поток тепла через крепёжные винты сводит на нет все её холодильные свойства. К счастью, оказалось, что теплопроводящая резина достаточно хорошо удерживает «торт» на месте, так что мы смогли выкрутить винты.
Отметим, что термоэлектрический элемент можно заказать через Интернет или приобрести в магазинах электронных компонентов. Модуль Пельтье размерами 30x30x3 мм обошёлся нам всего в 200 руб. Учтите, что в салонах розничной сети «Чип и Дип» цена будет в четыре-пять раз дороже. Владельцы этой сети, видимо, считают, что радиолюбительство и другое домашнее творчество - это элитные занятия.
Для питания термоэлемента рекомендуем источник постоянного напряжения 5-7 В (можно нестабилизированный), обеспечивающий ток не менее 1 А. Поскольку возможности рассеивать тепло наружу у кружки небольшие, номинальное для элемента Пельтье напряжение 12 В лучше не подавать. Схему можно дополнить обычным или двухполярным двухцветным сигнальным светодиодом.
При работе не торопитесь, соблюдайте технику безопасности, будьте осторожны.
Далее следуйте инструкциям на фотографиях.
__________________________________
Спасибо за ваши комментарии и лайки. Нам важно, что вы нас читаете.