Hallittu ja valvottu peltier-jäähdytys käytännössä
Jylhä, Hermanni (2015)
Jylhä, Hermanni
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505198985
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505198985
Tiivistelmä
Insinöörityön aiheena on suunnitella, rakentaa ja testata peltier-elementille ohjain, jota
voidaan myös valvoa ulkopuolelta Zigbee-radioverkon kautta.
Peltier-elementin ohjaimen pohjaksi valittiin Arduino Uno-kehitysalusta. Arduino unolle
rakennettiin oma prototyyppipiirilevy, johon kaikki ohjaimeen tarvittava apuelektroniikka
sijoitettiin. Suunnittelun aikana muodostui ongelmaksi peltier-elementin hinta ja niiden
tarvitsemat erikoiset jännitteet. Ohjaimessa käytetty ensimmäinen MosFET-piiri tuhoutui,
koska se todennäköisesti ei testeissä kytkeytynytkään täysin päälle. Pienen
kytkentämuutoksen jälkeen toinen MosFET-piiri toimi odotetulla tavalla.
Työn ohjaimen toimiessa keskityttiin muodostamaan yksinkertainen Zigbee-radioverkko
työssä käytetyn Arduino Unon ja Raspberry Pin välille. Zigbee-radioverkon pystyttäminen
ei ollut täysin ongelmatonta, sillä projektissa käytetyt kaksi Zigbee-moduulia olivat hieman
erilaisia.
Työssä onnistuttiin rakentamaan peltier-elementille ohjain joka ajoi noin 90 W:n peltier-
elementtiä kuumenematta lainkaan. Ohjainta testattaessa peltier-elementin todellinen
jäähdytystehokkuus yllätti. Peltier-elementti vaatii yli kaksinkertaisen määrän energiaa
jäähdytettävään lämpömäärään nähden. Ohjaimessa käytetty peltier-elementti ilmeni
hieman liian heikoksi, sillä se ei pystynyt puristamaan lämpötiloja halutulle tasolle. Peltier-
elementin avulla on mahdollista rakentaa ilmajäähdytys, joka pystyisi puristamaan
lämpötilat halutulle tasolle, kunhan valittu peltier-elementti on riittävän tehokas ja sille
tarjotaan sen tarvitsema täysi jännite.
voidaan myös valvoa ulkopuolelta Zigbee-radioverkon kautta.
Peltier-elementin ohjaimen pohjaksi valittiin Arduino Uno-kehitysalusta. Arduino unolle
rakennettiin oma prototyyppipiirilevy, johon kaikki ohjaimeen tarvittava apuelektroniikka
sijoitettiin. Suunnittelun aikana muodostui ongelmaksi peltier-elementin hinta ja niiden
tarvitsemat erikoiset jännitteet. Ohjaimessa käytetty ensimmäinen MosFET-piiri tuhoutui,
koska se todennäköisesti ei testeissä kytkeytynytkään täysin päälle. Pienen
kytkentämuutoksen jälkeen toinen MosFET-piiri toimi odotetulla tavalla.
Työn ohjaimen toimiessa keskityttiin muodostamaan yksinkertainen Zigbee-radioverkko
työssä käytetyn Arduino Unon ja Raspberry Pin välille. Zigbee-radioverkon pystyttäminen
ei ollut täysin ongelmatonta, sillä projektissa käytetyt kaksi Zigbee-moduulia olivat hieman
erilaisia.
Työssä onnistuttiin rakentamaan peltier-elementille ohjain joka ajoi noin 90 W:n peltier-
elementtiä kuumenematta lainkaan. Ohjainta testattaessa peltier-elementin todellinen
jäähdytystehokkuus yllätti. Peltier-elementti vaatii yli kaksinkertaisen määrän energiaa
jäähdytettävään lämpömäärään nähden. Ohjaimessa käytetty peltier-elementti ilmeni
hieman liian heikoksi, sillä se ei pystynyt puristamaan lämpötiloja halutulle tasolle. Peltier-
elementin avulla on mahdollista rakentaa ilmajäähdytys, joka pystyisi puristamaan
lämpötilat halutulle tasolle, kunhan valittu peltier-elementti on riittävän tehokas ja sille
tarjotaan sen tarvitsema täysi jännite.