Temperature control with Peltier cells

Abstract

[EN] The project consists of the study of current solutions for the cooling of volumes of one cubic decimeter with Peltier cells and the design and manufacture of a cooling chamber of one cubic decimeter with Peltier cells. In addition, a controller will be designed and implemented to control that the temperature in the camera is in a range between 5 °C and 10 °C with an outside temperature of 25 °C to 30 °C. Once implemented, a study will be carried out to find out the parameters achieved, the dependence of the internal temperature on the external temperature, the hysteresis of the internal temperature control and the cooling range.

[ES] Este proyecto final de grado presenta el diseño y la construcción de un refrigerador basado en el uso de celdas de Peltier. El objetivo del proyecto era desarrollar diferentes modelos de refrigerador, pero con una base común, el uso de las celdas de Peltier como mecanismo de enfriamiento. Para completar el proyecto ha sido necesaria una extensa investigación sobre los principios de los efectos termoeléctricos, en la refrigeración con celdas de Peltier y en las consideraciones de diseño específicas para esta tecnología. Durante el proyecto los componentes fueron elegidos minuciosamente, incluyendo las celdas de Peltier, disipadores, ventiladores y fuentes de alimentación. En el proceso de diseño fue necesario el uso de programas CAD, prototipado y constantes mejoras para asegurar el funcionamiento, fiabilidad y un sencillo uso para el usuario. Tests experimentales y evaluaciones sobre el funcionamiento fueron llevadas a cabo en cada uno de los modelos, midiendo la eficiencia de enfriamiento, el consumo de energía, la estabilidad de la temperatura y otros parámetros relevantes. Esta memoria contribuye a la comprensión de las celdas de Peltier como tecnología de refrigeración y aporta importantes percepciones en el diseño y construcción de un refrigerador eficiente utilizando esta tecnología.

[CA] El projecte consisteix en l'estudi de solucions actuals per a la refrigeració de volums d'un decímetre cúbic amb cel·les de Peltier i el disseny i fabricació d'una càmera de refrigeració d'un decímetre cúbic amb cel·les de Peltier. A més es dissenyarà i s'implementarà un controlador per a controlar que la temperatura en la càmera es trobe en un rang entre 5 °C i 10 °C amb una temperatura exterior de 25 °C a 30 °C. Una vegada implementat es realitzarà un estudi per a esbrinar els paràmetres aconseguits, la dependència de la temperatura interior respecte a la temperatura exterior, la histèresi del control de temperatura interior i el rang d'enfredament. Nº de páginas: