-- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/06 06:11:54pm [LIKE=huaracing;=LIKE][這篇文章最後由OutRunner在 2005/04/08 11:44am 第 5 次編輯] 溫控冰箱 自己做  (4/8 異動內容: 前言&溫度控制內容小改) [b][size=4]1. 前言:[/size][/b] 　這一篇的內容是自製溫控冰箱, 希望盡量講的深入一點, 所以內容可能有點硬, 部分內容可能解釋得不很清楚(偷懶), 請多包涵, 有溫控需要的人可以參考看看. 　[color=0000FF]藍色文字代表連結, 可點選查看內容.[/color] 　新蟲友可先參考去年的舊文: 　[url=http://insectforum.no-ip.org/gods/cgi-bin/topic.cgi?forum=7&topic=1089][color=0000FF]DIY冰箱 I[/color][/url] 　[url=http://insectforum.no-ip.org/gods/cgi-bin/topic.cgi?forum=7&topic=1092][color=0000FF]DIY冰箱 II[/color][/url] [b][size=4]2. 材料:[/size][/b] 　1. [url=http://tw.f2.page.bid.yahoo.com/tw/auction/b18491714][color=0000FF]木櫃[/color][/url]　　　 - 1個 $100  - 98x63x72cm 　2. [url=http://www.tande.com.tw/tecool/tecoolmodule.htm][color=0000FF]致冷晶片[/color][/url]　 - 1片 $280  - TEC1-127.10 (最近漲價?) 　3. 保力龍片　 - 6片 $200  - 60x90x2.4cm 　4. [url=http://tw.f3.page.bid.yahoo.com/tw/auction/c14933485][color=0000FF]水冷系統[/color][/url]　 - 1組 $700  - 含水箱/幫浦/水冷頭/散熱排 　5. 散熱片　　 - 1個 $100  - 7x12x5cm 　6. 風扇　　　 - 2顆 $100  - 6x6cm 　7. 電源供應器 - 1個 $100  - AT 250W 　8. [url=http://tw.f2.page.bid.yahoo.com/tw/auction/b14428613][color=0000FF]溫度開關[/color][/url]　 - 1個 $400  - 0~40度C 　9. [url=http://shop.cpu.com.tw/product_info.php/products_id/5417{13}210?osCsid=866ef23a8cd9d84e02f1e58f9dadbcf6][color=0000FF]可變電阻[/color][/url]　 - 1個 $100  - 50W 2Ω (選配) [b][size=4]3. 理論與計算:[/size][/b] 　自製冰箱最重要的就是要達到降溫目的, 所以這裡先講解一下降溫的兩個重點, 冷卻能力與隔熱效果, 以免做出來的冰箱不敷使用. [b]冷卻能力:[/b] 　致冷晶片的冷卻效率受到許多因素影響, 包括規格/電流/溫差等. 這次我們使用TEC1-127.10的最大致冷力是88.9W, 這是規格中在理想狀況下的致冷力, 當然在一般使用下是不可能達到的. 因此, 我們必須先大致估算一下我們的冷卻系統實際的冷卻能力. 　致冷晶片的致冷力並不是跟電流成正比, 請參考廠商提供說明-[url=http://www.tande.com.tw/tecool/freetalk-te.htm#a14][color=0000FF]致冷力與電流的關係[/color][/url], 實測中接上電源供應器12V, 測得電壓11.6V, 電流7.2A, 耗電量84W. 　影響致冷力的另一個因素則是冷熱面兩端的溫差, 溫差越小效率越高. 綜合電流與溫差, 廠商提供一個估算致冷力的方式-能源轉換效率-[url=http://www.tande.com.tw/tecool/FAQ-te.htm#Q17][color=0000FF]說明/圖表[/color][/url], 因此我們可以計算I/Imax與dT/dTmax來查出COP以估算出實際的致冷力. 　首先我們要訂定使用環境的溫度與冰箱的預定溫度, 就我的例子而言, 我希望可以在夏天室溫30度C的時候, 冰箱溫度不超過20度C. 　再來就是冷熱面實際溫度估算.致冷晶片熱端部分我們使用水冷散熱, 一般來說, 銅製水冷頭的散熱效果非常好, 因此估計晶片熱端比水溫高3度C. 再來是水溫, 冷卻水主要是借由散熱排來跟空氣做熱交換, 而晶片的耗電量加上致冷力超過100W, 因此估計水溫比室溫高7度C. 冷端的部分使用鋁製散熱片, 雖然配上兩顆風扇, 但散熱效果有限, 因此估算冷端比冰箱溫度低10度C. 　系統各部分的溫度: 室溫30  <->  水溫37  <->  致冷片熱端40  <->  致冷片冷端10  <->  冰箱溫度20 　估算致冷力所需的參數都有了: 　I = 7.2 (操作電流) 　Imax = 10 (規格最大電流) 　dT = 30 (致冷片熱端與冷端的溫差) 　dTmax = 67 (規格最大溫差) 　算出: 　I/Imax = 0.72 　dT/dTmax = 0.45 　[url=http://www.tande.com.tw/tecool/FAQ-te.htm#Q19][color=0000FF]看圖[/color][/url]得出: COP = 0.57 　加上先前算出的 耗電量 = 84W 　得到 [color=FF0000]致冷力 = 47W[/color] 　以上的估算雖然不是很精準, 但希望借由這個步驟, 可以使大家了解整個冷卻系統的流程, 以及如何增進致冷晶片的效率, 以達到冰箱所需的冷卻效果. [b]隔熱效果:[/b] 　影響隔熱效果的因素有溫差, 隔熱材料的熱傳導係數, 隔熱材料的厚度, 接觸面積, 用一公式來表示: 　熱傳導速率 dQ / dt = k * A * dT / h 　Q:熱能, t:時間, k :熱傳導係數, A:截面積, dT:溫差, h:厚度 　我們使用的隔熱材料是保力龍, 熱傳導係數是0.037W/m℃, 厚度0.024m, 木箱內部尺寸0.9x0.6x0.6m, 加上保力龍板後內部面積為2.48平方公尺, 預定溫差10℃. 　根據以上數據, 得到 [color=FF0000]熱傳導速率 = 38W[/color] 　加上冰箱內兩顆風扇耗電量4W, 維持比室溫低10℃所需的致冷力為42W, 小於先前估算的致冷力, 雖然如此, 還是得再次強調, 這些計算的結果跟實際相比可能還是會有落差, 這裡的用意主要還是想讓大家了解影響冰箱溫度的所有因素, 這樣才能夠依照個人所需, 製作專屬的實用冰箱. 　ps. 這裡並沒有考慮到食材所產生的熱量. [b][size=4]4. 溫度控制:[/size][/b] 　[img]http://outrunner.myweb.hinet.net/DIY/DIY05/11.jpg[/img] 　這是一張冰箱的外部配件圖, 可以看到一個溫度開關與可變電阻. 　一般來說, 單獨使用溫度開關就可以達到溫控的目的, 不過這裡我們可以藉由致冷晶片的特性, 使溫度控制更加得心應手. 　供給致冷片不同的電壓, 可以得到不同的冷卻效率, 因此可藉由[url=http://www.tande.com.tw/tecool/tempcon-main.htm][color=0000FF]溫控電路[/color][/url]來達到恆溫的效果, 但由於經濟考量, 將自動換成手動, 用簡單的可變電阻來供給不同電壓. 　 電源供應器的輸出電壓(5V/12V)可經由串接不同的電阻值來調整致冷晶片的操作電壓, 以得到適當的冷卻效率. 然而當室溫變化時, 冰箱溫度也會跟著變化, 因此, 必須再搭配一個3Pin的溫度開關, 當溫度過高時, 供給12V快速降溫, 當冰箱降到適當溫度後, 自動切換供給預先調整好的低電壓, 保持溫度穩定. 　兩段式功率可以減少溫度高低變換的頻率, 也有節省能源的效果, 實測中, 2V可以降2.5℃, 5V可以降6℃, 耗電量可是跟電壓平方成正比喔! 當然啦, 電阻也浪費了一些, 但總體來說還是節省不少. [b][size=4]5. 土木工程 :[/size][/b] 　這裡不會講太多的細節, 尤其是冷卻系統的組合, 可以參考[url=http://insectforum.no-ip.org/gods/cgi-bin/topic.cgi?forum=7&topic=1089][color=0000FF]DIY冰箱 I[/color][/url]. 　剛買來的木櫃: 　[img]http://outrunner.myweb.hinet.net/DIY/DIY05/01.jpg[/img] 　將中間兩片鋸下來做門: 　[img]http://outrunner.myweb.hinet.net/DIY/DIY05/03.jpg[/img] 　 　貼上保力龍: 　[img]http://outrunner.myweb.hinet.net/DIY/DIY05/05.jpg[/img] 　 　安裝冷卻系統: 　[img]http://outrunner.myweb.hinet.net/DIY/DIY05/12.jpg[/img] 　完成. (會不會太混?) [b][size=4]6. 後記:[/size][/b] 　冰箱已經製作測試完成, 上週開始使用, 目前狀況良好. 　有任何問題歡迎po出來一起討論, 因為你的問題可能也是別人的問題, 所以請減少單獨來訊的可能. 　大部分的資料由網路上取得, 如有錯誤, 請來訊告知, 謝謝! -- 作者： 緲微子 -- 發表時間： 2005/04/12 08:35:57pm [LIKE=董日月;=LIKE][quote][b]下面引用由[u]OutRunner[/u]在 [i]2005/04/06 06:11pm[/i] 發表的內容：[/b] 9. 可變電阻　 - 1個 $100  - 50W 2Ω (選配) [/quote] 有在賣2Ω 的可變電阻嗎 還是2kΩ？ -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/13 01:36:33pm 2Ω , 重點是功率. 我提供的連結可以參考一下. -- 作者： playaok -- 發表時間： 2005/04/13 03:47:39pm 可否請教一下電費? -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/13 04:25:24pm 最高耗電量約100W, 每天24小時. 電源供應器效率: 50% (估計) 夏季電費: 3.4元/度 這樣估計一個月要花: 100 x 2 x 24 x 30 x 3.4 / 1000 = 490元 如果接5V, 總耗電量約33W: 33 x 2 x 24 x 30 x 3.4 / 1000 = 162元 -- 作者： 吉丁蟲 -- 發表時間： 2005/04/13 04:26:17pm 有無火災之虞？ -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/13 04:35:42pm [LIKE=bbblackvin;帥阿毛;=LIKE][quote][b]下面引用由[u]吉丁蟲[/u]在 [i]2005/04/13 04:26pm[/i] 發表的內容：[/b] 有無火災之虞？ [/quote]有. -- 作者： tony888 -- 發表時間： 2005/04/13 05:37:05pm 請問一下 OutRunner兄： 我想使用大星這一款迷你水冷 可以給個建議嗎 [UploadFile=evercoolwaterwc3_1113385000.jpg] -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/13 05:47:55pm 這台用來散熱會不夠力喔, 水溫可能會很高, 建議再串接一個水冷排效果會好一點, 另外也要考量到水流量過小的問題. 我本來打算在冰箱內部使用這款水冷, 但後來沒標到所以作罷, 有機會的話我會再試試冰箱內部也用水冷的情況. -- 作者： tony888 -- 發表時間： 2005/04/13 05:56:05pm 喔...原來如此 感謝指導啊 那這一款你覺得如何 不好意思問題很多還請不吝賜教~ [UploadFile=EVERCOOLWATER200_1113386160.jpg] -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/13 06:26:07pm 一定要這個牌子的話, 現在應該是WC-202, 看起來還ok, 不過很貴吧? 建議還是買個二手堪用就好. -- 作者： w545 -- 發表時間： 2005/04/13 09:16:47pm 想請教 1.以溫控器控制電源供應器的開關,而啟動致冷晶片的開或關是否會影響晶片的壽命 2.一般晶片的使用壽命大概多長 -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/13 10:10:38pm [url=http://www.tande.com.tw/tecool/FAQ-te.htm#Q29][color=0000FF]這裡[/color][/url]有相關說明. 我想他所說的傷害主要來自冷熱交替, 單純的on/off應該問題不大, 不過這也是我第一次接上溫度開關使用, 所以實際情況還未知, 我想能撐個兩三年就很夠用了. 使用高低功率的方式也可以減少開關切換的頻率. -- 作者： tony888 -- 發表時間： 2005/04/14 09:15:57am [quote][b]下面引用由[u]OutRunner[/u]在 [i]2005/04/13 06:26pm[/i] 發表的內容：[/b] 一定要這個牌子的話, 現在應該是WC-202, 看起來還ok, 不過很貴吧? 建議還是買個二手堪用就好. [/quote] 感謝回覆啊~ 昨天下班就跑去噴了一台WC-202(的確很貴) 組裝測試之後，效果真是不賴啊 冷端在5分鐘內就降到零下 熱端約在20~24度(室溫21度) 今天回家後就要把它裝進保麗龍箱內 測試完再跟大家報告 PS：感謝作者提供的好方法啊！ -- 作者： drame919191 -- 發表時間： 2005/04/19 00:55:44am 2. 致冷晶片　 - 1片 $280  - TEC1-127.10 (最近漲價?) 4. 水冷系統　 - 1組 $700  - 含水箱/幫浦/水冷頭/散熱排 5. 散熱片　　 - 1個 $100  - 7x12x5cm 6. 風扇　　　 - 2顆 $100  - 6x6cm 7. 電源供應器 - 1個 $100  - AT 250W 8. 溫度開關　 - 1個 $400  - 0~40度C 9. 可變電阻　 - 1個 $100  - 50W 2Ω (選配) 請教一下各位上述這些材料要去哪種材料行購買阿??.謝謝^^ -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/19 09:56:24am 電子材料行: 2,8,9 光華商場(電腦周邊): 4,5,6,7 yahoo拍賣: 4,5,6,7,8 -- 作者： tony888 -- 發表時間： 2005/04/19 02:01:18pm 所以電源的部分最方便的就是電腦用的POWER. (大4Pin黃色的是+12V, 紅色是+5V, 黑色是地) 一般用12V的就夠了, 嫌太冷就用5V,_____引用自「DIY冰箱 Part I 」 請問是不是把大4PIN的黃色跟黑色的線剪下來接致冷晶片 致冷的功率會比較高 目前我是剪小4PIN的紅線跟黑線來接致冷晶片 雖然冷端可以降到零下 但實際上線後(置入保麗龍箱 約70L) 致冷效果不是很理想 僅下降兩度 而且我是用兩片6X6的致冷板 熱端也使用水冷系統散熱 再加上一台12CM的風扇 做導流 再煩請 OutRunner兄指導 謝謝~ -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/04/19 03:04:54pm 大小都一樣, 紅色是5V, 黃色是12V. 你用兩片....該不會把他疊起來吧? 千萬不要喔.... 如果不是, 你可以先測一下電壓電流水溫等等....大家再來研究.... -- 作者： tony888 -- 發表時間： 2005/05/09 11:18:59am [這篇文章最後由tony888在 2005/05/09 11:26am 第 2 次編輯] 請問OutRunner 兄，溫控開關用這個可以嗎[UploadFile=org_ts080srbig_1115608513.jpg] 因為我對電子不是很懂，可否請你畫個簡圖指導一下 電源→可變電阻→溫控開關→致冷晶片 的連接方式(含線路的顏色) 不好意思，不情之請 有怪莫怪 感謝你~ ※順帶一問，那條銀色的管子是否是溫控開關的溫度計？ -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/05/10 00:35:01am [這篇文章最後由OutRunner在 2005/05/10 00:44am 第 1 次編輯] 這個可以, 銀色的管子要放到冰箱裡面用來感溫的. 其實圖早就該畫了, 不用客氣. [img]http://outrunner.myweb.hinet.net/DIY/DIY05/26.gif[/img] 註1. 溫度開關的三個pin要用電表量一下, 高溫是 黃-綠 短路, 低溫是 橘-綠 短路, 注意 黃-橘 永遠是開路. 註2. 致冷晶片的電源也不要接反了, 不然冰箱變烤箱. -- 作者： tony888 -- 發表時間： 2005/05/10 09:15:22am 真是專業啊 連我這個外行人都一目了然 養蟲順便學一些知識 感謝你的指導 -- 作者： alexcarol -- 發表時間： 2005/07/02 01:27:28am 讚 等有空也來作一台用 這真是養蟲人的福音阿 -- 作者： davidoff -- 發表時間： 2005/07/05 11:39:42pm 看起來好像很危險的樣子，不過這樣做省了好多 -- 作者： 阿斯 -- 發表時間： 2005/07/10 04:23:26pm [quote][b]下面引用由[u]吉丁蟲[/u]在 [i]2005/04/13 04:26pm[/i] 發表的內容：[/b] 有無火災之虞？ [/quote] [quote][b]下面引用由[u]OutRunner[/u]在 [i]2005/04/13 04:35pm[/i] 發表的內容：[/b] 有. [/quote] 家裡有一個車用冷熱小冰箱, 也是用致冷晶片 在使用說明中有提到以下字眼: 1. 機器的錯誤操作會導致人傷亡和機器損壞<---人傷亡   :em21: 2. 散熱受阻不良會使機器受熱並起火 <-----------起火 :em11: 3. 該機器最多連續工作10小時, 工作時間超長會引起機器損壞, 應停機休息20分鐘 <-------------------不能一直插電   :em17: 本想拿來參考改裝, 看到之後突然有點怕 不知道是不是一般家電都是寫的會很嚴重 -- 作者： OutRunner -- 發表時間： 2005/07/10 05:22:51pm 插電的東西都有危險, 只是機率的問題罷了. 順便提一下, 我五月中搬家, 搬完後2號機(就是這篇這台)組裝完成後只剩6成功力, 之後就越來越差....檢查確認是晶片的問題, 原因有可能是之前提到的電壓切換頻繁(因為溫度開關). 也有可能是搬運時受損, 或只是單純的晶片不良. 不過在更換晶片後, 我也沒再用溫度開關了. 這兩個月, 室溫應該都穩定在30度上下, 因為蟲養的雜, 所以兩台都溫控在20度左右. 至於晶片壽命, 1號機使用至今, 還沒出現老化的問題. 散熱排已經移到室外, 增加冷卻效率, 減少噪音. -- 作者： danny948 -- 發表時間： 2005/07/10 08:25:57pm 希我可一成功 -- 作者： sa092788 -- 發表時間： 2006/08/03 02:05:34am [這篇文章最後由sa092788在 2006/08/03 02:13am 第 2 次編輯] [UploadFile=1_1154542310.bmp] 請問OutRunner 兄： 可變電組有3個接點，請問一下喔，一個接紅色5V，一個接橘色到開關，那另一個接點要接什麼呢？還是不用接，可是我看前面的圖有接一條白色線那是什麼作用？ 麻煩OutRunner 兄回答喔! 謝謝OutRunner 兄! 感恩！ -- 作者： jigfulvuptjp -- 發表時間： 2006/08/03 02:24:13pm 問一個笨問題     這種冰箱需要冷煤嗎 -- 作者： u412861 -- 發表時間： 2006/08/03 03:24:50pm 不用冷媒的啦 -- 作者： romantsai -- 發表時間： 2006/08/04 04:20:56pm 要維持30度以下的方法很簡單....我家的電子防潮箱有溫控...我現在需要溫控的蟲蟲都放在防潮箱裡就行了... -- 作者： 小伍 -- 發表時間： 2008/03/14 03:00:25pm 請問你如何選擇需要用多少功率的可變電阻,假設致冷力47W,可變電組就要用50W以上嗎 -- 作者： 小伍 -- 發表時間： 2008/03/14 03:03:00pm 請問你如何選擇可變電組要使用多少W的,比如說是致冷力40W,可變電阻就要用40W以上的是嗎 ? -- 作者： stan1976 -- 發表時間： 2008/03/14 08:11:32pm 我也做了一臺!!正在改良二號機. 不用水冷就可以降至11度了 (60cmX40cmX30cm的箱子) -- 作者： abcxyz987 -- 發表時間： 2008/04/11 08:52:16pm 你那麼厲害其實可以多做幾台出來賣給別人的啊 有人要你就幫他做做完加一些製造費就可以賣掉了 (開個玩笑)不過還不錯 -- 作者： insectlovers -- 發表時間： 2010/01/30 01:20:02pm 您真厲害 -- 作者： 小小弟 -- 發表時間： 2011/07/31 02:13:51pm 大大不好意思我可以問一些問題 1.請問八公分的風扇可以用嗎? 2.大大可不可以介紹給我您所使用的水冷系統呢? 3.大大可不可以介紹給我您所使用的溫度開關和可變電阻呢? 4.大大這個可以溫控25度嗎?(我要養D.H.L的) 5.請問除了大大列的材料還會需要其他材料嗎? 6.謝謝大大(感溫喔!) -- 作者： 小小弟 -- 發表時間： 2011/08/07 01:26:51am 拜託回復我啊 我不知道要怎麼做 萬事拜託了