Termoelektrik Sıcaklık Optimizasyonu: Akıllı Masa Tasarımı, İmalatı ve Kontrolü

Yıl 2022, Cilt: 7 Sayı: 1, 14 - 22, 03.08.2022

Murat Gürkan Ergün , Koray Özsoy

Öz

Günümüzde ortamın sıcaklığını otomatik ayarlamak için sistemler veya mekanizmalar sayesinde insanların konforu artmaktadır. Sistemlerin veya mekanizmaların çoğu gürültülü çalışmaları, çok yer kaplamaları, kullanım ömürlerinin sınırlı olması, arızalanma ihtimallerinin yüksek olması, bakım gerektirmeleri gibi birçok kısıtlayıcı özelliklerinden dolayı çalışmada tüm bu sorunları çözen termoelektrik modüller (peltier) elemanların ısıtma ve soğutma sistemlerinde kullanılması tercih edilmiştir.

Çalışmada,termoelektrik bir modül olan peltier ile oda sıcaklığının otomatik olarak ayarlanması sağlanmıştır. Akıllı masa tasarımı için uygun mekanik ekipmanlar seçilmiştir. Mekanik tasarım tamamlandıktan sonra, elektronik devre tasarıma geçilip Proteus programında simülasyonu yapılmıştır. Mikrodenetleyici sistem olarak Arduino Uno kullanılıp, Arduino IDE ortamında kontrol yazılımı hazırlanmıştır. İki adet LM35 analog sıcaklık sensörlerinin ortam ve radyatör sıcaklığını ölçüp, mikrodenetleyici ile peltier sıcaklığı ve fan hızlarının ayarlanması yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Optimizasyon, Termoelektrik, İklimlendirme, Akıllı Masa

Thermoelectric Temperature Optimization: Design, Manufacturing and Control of Smart Tables

Öz

Today, people's comfort is increasing thanks to systems or mechanisms to automatically adjust the temperature of the environment. Thermoelectric modules (peltier) elements, which solve all these problems, have been preferred to be used in heating and cooling systems due to many restrictive features of systems or mechanisms such as noisy operation, large footprint, limited lifetime, high probability of failure, and need for maintenance.

In the study, the room temperature was automatically adjusted with the peltier, a thermoelectric module. Appropriate mechanical equipment has been selected for smart desk design. After the mechanical design was completed, the electronic circuit design was started and simulated in the Proteus program. Arduino Uno was used as microcontroller system and control software was prepared in Arduino IDE environment. By measuring the ambient and radiator temperature of two LM35 analog temperature sensors, the peltier temperature and fan speeds are adjusted with the microcontroller.

Anahtar Kelimeler

Optimization, Thermoelectric, Air-Conditioning, Smart Desk

Kaynakça

• [1]. Brougham, D., & Haar, J. (2018). Smart technology, artificial intelligence, robotics, and algorithms (STARA): Employees’ perceptions of our future workplace. Journal of Management & Organization, 24(2), 239-257.
• [2]. Usta, H., and Kirmaci V. (2002) "Termoelektrik Etkiler Ve Soğutma Etkinliğinin Uygulanmasi." Teknoloji 5.
• [3]. Gupta, Rohit, et al. (2018) "Arduino based temperature and humidity control for condensation on wettability engineered surfaces." 2018 Emerging Trends in Electronic Devices and Computational Techniques (EDCT). IEEE, 2018.)
• [4]. Purnamasari, D., (2017) "Perancangan Kotak Pendingin Dan Penghangat Minuman Menggunakan Modul Termoelektrik Peltier Tec1-12706 Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno."
• [5]. Papanchev, T., (2020). "A Fuzzy Control of Peltier-Based Thermal Chamber for Reliability Tests." 2020 21st International Symposium on Electrical Apparatus & Technologies (SIELA). IEEE, 2020.)
• [6]. Iskrenović, Predrag S., et al. (2019) "Thermostat with Peltier element and microcontroller as a driver." Measurement 137: 470-476.)
• [7]. Junizan, Nur Afiqah, et al. (2019), "Design and Implementation of Automatic Room Temperature Controlled Fan using Arduino Uno and LM35 Heat Sensor." International Journal of Engineering Creativity & Innovation 1.2 : 8-14.)
• [8]. El-Hasan, Tareq S., et al. (2016)., "Arduino and Labview based control for efficient drive of cooling fan system." Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 13.10 : 771-780.
• [9]. Kaushik, Suraj, et al. (2018)., "Automatic fan speed control using temperature and humidity sensor and Arduino." International Journal of Advanced Research, Ideas and Innovations in Technology 4.2 453-457.)
• [10]. Lee, M., and Tae-Wan K., (2014)., "A study on the heat sink with internal structure using peltier module in the natural and forced convection." Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 15.7, 4072-4080.
• [11]. Nandini, K. K. (2013)., "Peltier based cabinet cooling system using heat pipe and liquid based heat sink."3-17.