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[转载]DIY 半导体制冷冰箱 制作全过程(攻略)

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发表于 2013-9-7 18:21:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
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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:

DIY 半导体制冷冰箱 制作全过程

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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:22:54 | 显示全部楼层
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。。。

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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:23:50 | 显示全部楼层
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。。。)

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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:24:45 | 显示全部楼层
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。

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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:25:37 | 显示全部楼层
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。


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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:26:33 | 显示全部楼层
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。


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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:27:26 | 显示全部楼层
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)

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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:28:38 | 显示全部楼层
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


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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:30:02 | 显示全部楼层
8.凝固后,去除多余部分,贴纸,大体外观已经出来了

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 楼主| 发表于 2013-9-7 18:30:49 | 显示全部楼层
9.链接并固定水泵浦,管子用硅胶管,贵,但是非常好用


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