ตู้เย็นจากของเหลือใช้ และทำความรู้จัก Peltier(เพลเทียร์)

บางทีการขับรถไปเที่ยวตามที่ต่างๆ เราก็ต้องมีเครื่องดื่มหรืออาหารสดติดรถ ติดไม้ติดมือไปด้วย ทีนี้สิ่งที่จะขาดไม่ได้คือน้ำแข็ง เพื่อรักษาความสด หรือทำให้เครื่องดื่มเย็นดื่มและก็ชื่นใจ แต่เราก็คงจะพอจะรู้ว่าพอน้ำแข็งมันละลายมันก็ไม่ได้น่าอภิรมณ์สักเท่าใหร่ ครั้นจะเอาตู้เย็นมาด้วยมันก็จะลำบากกัน โปรเจคนี้เราเลยมาทำตู้เย็นแบบพกพาไปใหนก็ได้ง่ายๆกันดีว่า ไม่ต้องต่อปลั๊กไปให้ยุ่งยากอีกด้วย

อุปกรณ์

• กล่องเก็บความเย็น, กล่องโฟม, ถังน้ำแข็ง หรืออะไรก็ได้ที่คิดว่ามันเก็บความเย็นได้
• Heat Sink พร้อมพัดลมระบายความร้อน อันนี้ใช้ของคอมพิวเตอร์เก่าก็ได้นะครับ หรือจะซื้อก็ไม่วากัน ราคาก็ตั้งแต่ 200 บาทขึ้นไปแล้วแต่ประสิทธิภาพ
• พระเอกของเราเลย Peltier (เพลเทียร์) หรือแผ่นร้อนเย็น  ราคาประมาณ 150 บาท ซื้อได้ตามร้านอุปกรณ์อิเล็คทรอนิค บ้านหม้อ ฯลฯ
• ซิลิโคนนำความร้อน ร้านคอม ร้านอุปกรณ์คอม หรือใหนๆถ้าไปบ้านหม้อละก็ซื้อมาเลยครับ ราคาประมาณ 10-50 บาทต่อหลอด
• หม้อแปลง 12 v. ,แบตลิเที่ยมโพลิเมอร์(Li-po) 11.1v.  ,หัวต่อไฟจากรถ อันนี้แล้วแต่ออกแบบนะครับ จะต่อไฟบ้านก็ใช้หม้อแปลงหรืออแดปเตอร์ 12v. ใช้แบตก็พกพาสะดวกที่สำคัญอย่าลืมที่ชาร์จ หรือหัวต่อที่จุดบุหรี่จากรถก็สะดวกในการติดรถไปที่ต่างๆได้

วิธีการ

  จริงๆไม่ได้มีอะไรซับซ้อนเลยครับ ง่ายๆเลยคือ เมื่อป้อนไฟฟ้ากระแสตรงเข้าตัวมัน จะทำให้มันเกิดการถ่ายเทพลังงานความร้อนขึ้นทำให้ด้านหนึ่งร้อน และอีกด้านหนึ่งจะเย็นซึ่งด้านร้อนจะร้อนถึง 90 องศาดังนั้นจึงควรมีแผ่นระบายความร้อนไม่ให้มันร้อนเกินจน เกิดความเสียหายขึ้นได้ ส่วนด้านเย็น จะเย็นจนติดลบเลยทีเดียว(ลบ 5 ถึงลบ 10)ขึ้นอยู่ที่ขนาดและกำลังของแผ่น 

เริ่มจากนำซิลิโคนทาด้านร้อนหรือด้านที่หากมองจากสันของแผ่นด้านขั้วลบ ด้านร้อนจะอยู่ซ้ายมือตามภาพ และยึด Heat sink เข้ากับ Peltier แล้วทำการต่อสายไฟ

การต่อไฟฟ้าก็ง่ายๆเลยครับ ขั้วสีแดงคือบวก(+) สีดำคือลบ( -) ต่อกระแสไฟส่งให้พัดลมด้วยเพื่อระบายความร้อน และสุดท้าย เจาะช่องภาชนะที่นำมาใช้ เห็นมั้ยครับง่ายแสนง่าย  อ้อที่สำคัญถ้าจะให้ดีต่อสวิตช์เปิดปิดเข้าไปด้วย ทีนี้ก็สบายละครับลาก่อนน้ำแข็งสำหรับแช่ของต่างๆ ลองทำดูนะครับ มันง่ายและไม่แพงอย่างที่คิด แล้วคุณจะภูมิใจเวลาเอาไปอวดใครๆ

การทำงานของแผ่น Peltier

ทีนี้มาทำควารู้จักแผ่นเพลเทียร์(peltier)
"แผ่นร้อนเย็น Peltier"
เทอร์โมอิเล็กทริค คูลเลอร์ เพลเทียร์ TEC (Thermoelectric Cooler Peltier) ซึ่งเป็นแผ่นที่สามารถสร้างความเย็นได้ที่ด้านหนึ่ง และปล่อยความร้อนออกมาที่อีกด้านหนึ่ง เพียงแค่จ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไปเท่านั้น

"หลักการทำงานของแผ่นเพลเทียร์"
หลักการทำงานของแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์นั้น เป็นหลักการที่มีชื่อว่า เทอร์โมอิเล็กทริก (Thermoelectric) หลักการทำความเย็นแบบนี้เกิดขึ้นได้ โดยการใช้สารกึ่งตัวนำแบบ พี-เอ็น (P-N Type)

ซึ่งสารกึ่งตัวนำแบบพี-เอ็น คือส่วนประกอบหลักของแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ โดยการทำความเย็นจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ มีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง(Direct Current : DC) หรือไฟดีซี ให้กับแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ เพราะเมื่อกระแสไฟฟ้าเดินทางผ่านวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นสารกึงตัวนำแล้วก็จะเกิดการทำปฏิกิริยาขึ้น

สารกึงตัวนำ แบบพี-เอ็น ซึ่งต่างชนิดกัน เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ก็จะมีการดูดกลืนกันของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนจากระดับพลังงานต่ำทางด้านสารกึ่งตัวนำแบบพี ไปสู่ระดับพลังงานที่สูงกว่าทางด้านสารกึ่งตัวนำแบบเอ็น กระบวนการดังกล่าวส่งผลให้ที่ผิวด้านหนึ่งของแผ่นเพลเทียร์มีการดูดพลังงานความร้อน ซึ่งก็ได้จากความร้อนที่อยู่โดยรอบนั่นเอง เมื่อความร้อนในบริเวณรอบๆถูกดูดเข้ามา ก็จะทำให้ในบริเวณนั้นมีอุณหภูมิต่ำลง ซึ่งด้านนี้ก็คือด้านทำความเย็นนั่นเอง

และในขณะเดียวกัน ก็จะเกิดการดูดกลืนของอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานที่สูง ในสารกึ่งตัวนำแบบเอ็น สู่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่า ในสารกึ่งตัวนำแบบพี ส่งผลให้เกิดการคายความร้อนออกมาที่บริเวณผิวหน้าของอีกด้านหนึ่ง