DIY 半导体制冷冰箱 制作全过程攻略.docx
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DIY半导体制冷冰箱制作全过程攻略
DIY 半导体制冷冰箱 制作全过程(攻略)
其实这篇文章早在一个半月前就应该发表了,前段时间追问我制作方法的人很多很多,有点接应不暇。
由于最近正在赶制“伊兰迪尔之光”(激光枪),所以久久没有发布冰箱的制作攻略。
五一将近,伊兰迪尔之光几近完成,在此之前,有必要提前发一下这个攻略,否则,届时伊兰迪尔之光的光芒可能会盖过这个冰箱。
并且,这个冰箱对制作伊兰迪尔之光的某系统有很大的借鉴之处。
废话有点多,有耐心的话,请看下边教程。
制作启迪与原理:
制作冰箱的起始想法来源于以为好心的“刘哥”,认识也有3年多了吧,虽然聊天的机会很少,但是我们都从对方学到了许多东西。
一直没有时间的刘哥,去年年底放弃了制作“车载冰箱”的计划。
今年年初,鉴于北京夏季的强烈热潮,我决定制作一个冰箱。
最开始没有想到用半导体制冷片(限于本人见识),因为觉得功率并不是很理想,而且,效率达不到55%。
鉴于最小的压缩制冷机的体积和噪音,转向于半导体制冷片。
半导体制冷片,基于帕尔贴效应,将半导体制成的热泵,将冷端的热转移到热端,并用散热片或者换热扇将多余热量散去。
下边是工作原理图:
制作过程:
原理基本就是这样子的,下边我讲一下制作过程:
首先肯定是设计思路与方案了。
脑海里形成很多方案。
例如:
采用多级制冷还是多片并联?
风冷还是水冷?
水冷的话,用水箱/流水/换热扇?
内胆材质?
内胆厚度?
等等等等,这是个很复杂的过程,尤其是在定做内胆的时候,需要精细到0.1mm的精确计算,这样箱内胆才会很好的闭合,达到很好的导热绝热效果。
采购:
保温箱体材质选择:
聚苯乙烯泡沫。
箱体内胆:
1系列3mm纯铝箱体。
制冷片:
72W或者108W(TEC1-12706/TEC1-12709) 价格商家不同,价格13-60元不等。
换热系统:
风冷/水冷。
温度指示:
电子温度计。
内反射膜:
铝箔胶带。
蒙皮:
防水贴纸。
电源:
12V开关电源,电源的功率很重要,因为半导体制冷片耗电量巨大,一般200W以下的电源很难满足,个人建议收购一个二手计算机电源。
最初方案是用风冷,仅处于试验时期,因为强制风冷效果很显著。
半导体制冷片又称“温差片”,散热越好,制冷越好,跟功率没有太大关系,反而功率大了,难以散热,制冷效果反而变差。
风冷优点是:
换热快,结构简单,低碳
;缺点也比较显著:
制冷停止后,生热效率也比较高,因为相当于箱内外间接联通。
水冷虽然比较费电,制作相当的复杂精细,耗费RMB也比较高,但是能达到很好的保温效果。
我拍照的地方不是很多,但是大家应该能比较看清楚。
下边是初版的制作过程:
1.这个是初版成品的使用图,水盆有点碍眼。
。
。
因为没有水箱。
。
。
2.用大闸蟹的聚苯乙烯泡沫箱为内部保温层,铝板为内胆,转眼,固定两片并联叠放的TEC1-12706制冷片作为二级制冷(大家千万不要这么做,这个有败笔之处,由于计算不当,两片叠加的制冷片内片功率应该小于外片的45%,否则会烧毁!
切记!
),最外边固定纯铜水冷头,接好水管。
注意:
因为制冷片工作温度不能超过65度,否则有烧毁的危险,这里,我接了一个55度常闭温控开关,贴到水冷头上,接到开关电源开关上。
可以保护电路。
所有导热面,需要用导热硅脂填涂(不要用硅胶,经验之谈,因为以后换零件很费事。
。
。
)
3.将铝板外漏部分用泡沫板贴上,所用保温材料缝隙用聚氨酯发泡胶填充,并用透明胶带固定。
4.内层保温箱的外层,全部用铝箔胶带覆盖,以达到能减少热辐射的目的。
5.这部分照片也有点偷工减料了。
最外层厚度不够,需要5-7cm泡沫才能保温比较好,我用的材料不是很好,有条件的可以买聚苯乙烯泡沫,很便宜。
6.全覆盖后,贴上防水贴纸,旨在外观,保护,隔热,防水。
顺便,把温度计装上,探头贴在铝胆内壁上(需要事先钻眼)
7.顶盖的材料不够了,用硬质泡沫代替,用聚氨酯发泡胶粘接
8.凝固后,去除多余部分,贴纸,大体外观已经出来了
9.链接并固定水泵浦,管子用硅胶管,贵,但是非常好用
10.大功告成,暂时没有换热扇,用水箱吧
(耗时断断续续的3天,11年2月24号完成)
下边是3月3号完成的改进,前面说到,制冷片不能简单叠加,所以后来改了方案,而且水箱改成了换热扇。
下边没有说明,相信聪明的各位看图就明白了(制冷片采用12709,大功率)
总结:
提醒大家:
注意线路散热!
散热才是制冷的关键,同时也是安全的必要条件!
下边我说几个整体制作过程需要主要的问题,如果制作过程不加以考虑的话,很有可能导致失败:
1.制冷片在没有精确计算的条件下,不要叠放!
2.制冷片不是功率越大越好,散热才是王道!
3.开关电源选择要注意功率!
4.线路电线导电能力要强,要不200W/12V=16A,普通电线满足不了。
5.尽量不要用插头,要用小夹子,拆卸简单,不容易发热。
制作过程貌似就这么简单,但是我制作的时候,由于网络没有比较全面的介绍,在试验阶段,烧坏2块制冷片,剩余了一块60多元的铜水冷头,一个风冷散热器等等。
。
。
关键是拆装过程太麻烦,基本每次改装都需要一整晚。
总耗资:
400元之内(有剩余材料),因为搭进去的感情和精力比较多,不低价转让。
教程有点裹脚布了,但是希望能给大家一些经验。
如有兴趣研究邮件我 ynkn2717@
另外,希望看到这里的朋友,能在五一的时候关注我的博客,我会在五一的时候发布我DIY的激光枪“伊兰迪尔之光”,很抱歉,目前关于激光枪的一切信息我都不能透露,因为可能会涉及到法律责任,所以大家敬请期待吧。
小鱼一条2011-04-3017:
26:
52 [举报]
很高明的制作,看了很有收获。
关于散热的结构没有看懂,是水冷加风冷吗?
水泵是什么型号的?
博主回复:
2011-05-0100:
09:
25
水冷,那个是换热扇组合
fengyihao19882011-07-2523:
37:
36 [举报]
我现在也在做TEC降温。
看了你的图不是很明白。
请问下你改进后的那个是水冷加风冷吗?
如果不是左上角那个蓝色的类似于水壶的东西是什么啊。
如果是水箱放在哪了,那个蓝色的带俩角的是啥啊。
个人觉得要是风冷的话你的风扇没有和外界交换啊,怎么能把热散到外面呢?
小弟初学,还望多多指教。
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贝卡哈姆2011-12-0909:
37:
13 [举报]
我是听人介绍过来看的,楼主果然牛的一塌糊涂,看的我都湿了。
。
。
小弟是学微电子的,大二菜鸟一枚,正在尝试自己做一些简单的电子产品。
敢问楼主后面几张图那个蓝色的东西是什么?
4609406182012-08-3007:
41:
08 [举报]
可以在箱内布满铜线导冷吗
博主回复:
2012-09-0318:
56:
39
不用 增益不大
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