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溫控系統的製作(水冷式) 已補充接線說明
(這篇文章已經被閱讀了 6813 次) 時間：2012/05/10 07:08:07pm 來源：jarvis0821
[LIKE=airdan;lanju;hitoshiQ;cortex;KISS小蟲;肘之公子;OutRunner;kmuh5816;MRK;ford4391;BOSS爸爸;神父;老甲虫;e0963141457;s7269559;pckkman;881101liang;=LIKE][這篇文章最後由jarvis0821在 2012/05/11 07:00:08pm 第 7 次編輯]
夏天將至，地處亞熱帶的台灣，夏日白天的均溫都在３０度以上
養蟲要溫控嗎？ 就成為許多蟲友都曾問過的問題
那要怎麼溫控呢？
方法有很多種：營業用冰箱、蟲室裝冷氣、放地下室、保麗龍加冰罐..等等
每種方法都有其利弊，就看你如何選擇
但可能有許多蟲友跟我面臨一樣的困難
我住在大城市的公寓或大廈裡，家裡的空間有限，實在沒辦法讓我放下一台營業
用單門冰箱，地下室是公共空間佔用會不好意思也怕蟲被偷，冷氣吹２４小時怕
被媽媽罵死，我曾經幹過把蟲養在自己房間這檔事，就跟我一起吹冷氣睡覺
最高紀錄曾經和數百隻成蟲幼蟲共處一室，下場就是被媽媽罵的很慘，而且電費
暴增，蟲兒們也像洗三溫暖一樣∼∼開冷氣∼∼關冷氣∼∼
所以今年回鍋蟲界的第一件大事就是自己ＤＩＹ一組溫控系統
這篇主要是解釋致冷系統，系統建立以後，你可以自由決定要放在哪個符合自己
家裡條件的空間大小裡
主要是參考 OutRunner大曾發表的精華文
http://insectforum.no-ip.org/gods/cgi-bin/topic.cgi?forum=7&topic=2065
要開始做之前，首先要準備材料
1.致冷晶片 $150~250
2.散熱膏 $25~200
3.散熱鰭片(冷端用) $20~50
4.風扇 $50~200
5.水冷頭(熱端用) $300~650
6.三分或四分水管 $50以內(依長度而定)
7.沉水馬達 $270~500
8.水箱 $100
9.電源供應器(power) $450~700
10.溫度控制器 $585
11.電線 $50以內(依長度而定)
哪裡買呢??
網拍(露天、奇摩)：1、2、3、4、5、7、9、10
電子零件行：1、2、3、4、11
水族館：7
不用錢：3+4(舊電腦CPU上的散熱器拔下來)、8(可以裝水的箱子就行)、9(舊電腦的power，但有個地方須注意危險，後面補充)
材料細部解釋
1.致冷晶片：半導體製程，通電後其一面會發熱(很燙,散熱做好才能通電)，一面會致冷，市面大小規格有很多種，此次主要參考一般用於電腦CPU散熱的規格，這樣材料會比較好找
我是用晶片型號TEC1-12708 (末兩碼有03~12,也就是使用電流,數字越大,使用電流越大)
40mm X 40mm X 4mm, 直流12V, 8A
迷思：型號末兩碼數字越大，理論上致冷越強，但是致冷晶片是必須將發熱那一面做到強大的散熱效果，才能發揮制冷面更強的致冷效果，參考之前有做過的前輩，最多人選用06型
注意：使用大電流晶片時(8A以上)，一定要注意你的電源供應器可否供應到相對大的電流數，還有就是一般的power其輸出的電線普遍都是走小電流的，所以比較細，大電流會造成電線發燙、絕緣外皮軟化甚至熔化，使用不甚有可能引發火災，一定要特別注意，改善的方法可以將power輸出的電線由power內部的電路板根本將整條電線換成粗的，或是選用工業用端子式的電源供應器
2.散熱膏：塗在散熱及致冷面，增加其導熱(冷)效果，市面有多種，可自行決定要用多好，效果小弟並沒有特別做過實驗，請自行試驗
3.散熱鰭片：裝於晶片致冷面，主要功能是增加其致冷面積，配合風扇將冷空氣傳送到更遠的空間
4.風扇：同上，基本上這兩個是一組的，可以從舊電腦CPU上直接拔下使用，風扇同致冷晶片也是吃直流12V,使用電流不到1A
5.水冷頭：裝於晶片發熱面，一端進水一端出水，主要功能是要把晶片發的熱快速帶走，也有人使用同上３+４的方式做成氣冷式，但是散熱效果沒有水冷來的強，致冷效果當然也會變差，選用同致冷晶片大小40mmX40mm或是更大，不可比晶片面積小，市面有賣銅製或是鋁製的，銅的導熱係數比鋁高，有些玩水族的朋友製作冷水機要使用鋁的是因為這樣才不會毒死魚蝦
6.水管：符號--->表示水管及水流方向 水冷頭出水端--->水箱 馬達出水口--->水冷頭入水端 (馬達入水口就在馬達本身,放入水中即可)
購買時需注意 水冷頭的管徑、馬達出水口的管徑，建議是都一樣最好，像我的水冷頭是３分，馬達出水口是４分，就必須再把這兩根水管黏合起來(下圖紅膠帶處)
7.沉水馬達：置於水箱裡，吃家用110V，主要功能是打水循環，一定要把馬達完全置於水中才能插電運轉，否則馬達空轉會壞掉
8.水箱：裝水用，水溫會隨著晶片運作發熱跟水作熱交換以後上升至超過３０度，此時致冷效果會下降。改善方法１用更大的水箱２用"銅管水冷排"再做一組氣冷式散熱讓水流經過降溫後再流進水箱，詳情請參考OutRunner大上面那篇精華文
9.電源供應器：供應整組溫控系統要吃直流１２Ｖ的設備，如：致冷晶片、風扇、溫度控制器(沉水馬達吃家用110V)，由於上面第１點提到晶片使用需注意其規格的電流量，故必須選用比其晶片電流更大的電源輸出，例如：使用晶片TEC1-12706 12V 6A，就可撘配 DC(直流)12)V 10A 120W的工業用電源供應器(可參考http://goods.ruten.com.tw/item/show?21107194609549)，由於工業用的電源供應器是採用端子台輸出(需配線鎖螺絲)，就可選用較粗的電線來配線，避免掉上述第１點細電線走大電流而發燙熔化的問題
一般電腦的power，大4pin的紅線是+5V,黃線是+12V,黑線是負，不確定的話可用三用電錶量量看
10.溫度控制器：這是個神奇玩意兒，主要功能是將溫度控制在一定的範圍內，例如：設定２４度，回差溫度調１，氣溫只要超過２４加１度，晶片及風扇就會作動致冷，一直到溫度降回２４度晶片才停止運作，如果遇到冬天氣溫持續下降到２４減１度時，晶片會反過來變成製熱，一直到氣溫回升到２４度時才停止運作，所以建議回差設大一點(大於1度)，不然這玩意兒頻繁的切換開關容易壞掉
市面多見兩種
第一種是OutRunner大精華文中提到的溫度開關，採機械式的作動，優點是很難壞，缺點是不夠靈敏(查過最小誤差是正負3度C)
第二種是此次我用的電子式溫度控制器，採電子式作動，優點是零敏度高(0.1度C)、很多控制選項如：當前溫度顯示、高低溫警報、冷熱自動切換致冷或致熱，缺點是常常開開關關的切換容易壞掉
11.電線：採用多心線，線徑2.4mm左右(跟店員說16AWG或18AWG)，主要功能是應付大電流，連接（晶片與溫度控制器之間）及（電源供應器與溫度控制器之間）的距離延長，以搭配實際位置需求
致冷頭的製作，其實主要就只有三個部位的黏合，由左至右是水冷頭+致冷晶片+散熱鰭片(風扇原本就鎖在鰭片上)，最後再用束帶牢牢固定，致冷晶片兩面塗散熱膏
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致冷系統圖（一）
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致冷系統圖（二）左邊那台是電源供應器 中間是溫度控制器 右邊那個是溫濕度計(量室溫)，中間18度是我把致冷頭放入K300裡的內部溫度
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開機實測風扇出口溫度(當時室溫26度)
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致冷頭置入K300容器中，由於只是測試一下，容器內並無做任何隔熱裝置，如：保麗龍片，也沒有做完全的密封，運作３０分鐘，達１７度（室溫２６度）
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後記：
當致冷系統完成後，只要將致冷頭放入你覺得適合的大小容器中，再用風扇或是軸流扇做室內循環，就是個不錯的溫控設備了
我預計用大的厚紙箱70cm X 70 cm X 70cm 來做溫控箱，內部鋪設保麗龍隔熱保冷，效果如何目前還不知，我預計可以降至２４度
目標是控溫在２２∼２６之間
另外有一點要注意的是散熱鰭片會因為致冷而產生冷凝水，可以裝個導流管來改善，或是放個水杯
其實整體還有諸多要改善的地方
如果有朋友覺得哪裏可以改善也歡迎討論
接下來補充說明電源接線的部份：
一 電源供應器
首先，我們先要了解工業用電源供應器的輸出接線位置及部位功能
電源供應器提供１２Ｖ的電壓以供應需要此電壓需求的設備，如：致冷晶片、直流風扇、溫度控制器
這邊可以看到此款提供三組１２Ｖ可使用(一正需要搭配一負)，市售有些只提供兩組
最右邊兩個螺絲端子就是連接你家裡牆壁１１０Ｖ的電壓，因為牆壁是交流電，所以Ｎ跟Ｌ沒有極性差別，隨意接
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接下來，準備一條有插頭的電線接上電源供應器，那條插頭一般你買電源供應器店家會送
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鎖上端子台，請鎖緊才安全，也不要緊到太誇張
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二 溫度控制器
先了解接線位置圖才能接對設備，及使用條件限制，請注意連接致冷晶片不可超過１５Ａ，否則會燒毀，用一般０６∼１０型不會有這個問題
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溫度控制器的接線位置，在其後方底部綠色孔，要將電線插進那個孔，必須鬆開上方螺絲
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溫度控制器要作動，必須接上電源，請用紅線將５號孔連接至電源供應器正端，黑線將６號孔連接至負端
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三 風扇
接下來連接風扇，風扇有紅黑黃三條線，只要用到紅跟黑，黃不用理它，紅線接正端３號孔，黑線接負端４號孔
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四 致冷晶片
最後來接致冷晶片，晶片也是紅跟黑兩條線，這邊要注意！！
溫度控制器上的說明並無標示正負極性，因為這款溫控器可以同時做加溫及致冷的動作，當溫度達設定條件，正負極會相反，晶片會從致冷反過來變加熱（上面材料解釋中有特別說明）
一般（致冷）的預設值是，晶片紅線接２號孔，晶片黑線接１號孔，千萬不要接反了（請詳閱溫度控制器的使用說明書,各家廠牌接線位置可能會不同）
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當然，你如果覺得很麻煩，想要一直讓晶片持續運作，也可以直接將晶片的紅黑線接到電源供應器的正負端
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接線整體圖，由於這只是展示接線，實際設備位置及接線的長度，請依個人需求配置
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補充：溫度控制器最右邊那條黑線是感溫線，請放入要溫控的空間，另外如果不想花錢買工業用電源供應器，而用一般電腦ｐｏｗｅｒ應該如何接，改天再ｐｏ
| jarvis0821 |
發表於： 2012/05/10 07:17:36pm
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我好像貼錯版了。
如果需要轉移，麻煩版主協助，感謝 |
 頂部 |
| azsx369 |
發表於： 2012/05/10 08:52:45pm
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我去年也如法泡製一個 我是用風冷 但低估了夏天的溫度 最熱時達到34度 我弄的溫控只能降溫4度 用來養中大 算是失敗了 今年看看把容器換小一點 看能不能降10度
厚紙箱70cm X 70 cm X 70cm 我弄的保麗龍箱差不多也是這大小 要注意密閉性還有先試試看會不會容器太大 以致於不能達到您要的溫度
祝您成功 |
| 頂部 |
| azsx369 |
發表於： 2012/05/10 09:02:00pm
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再補充一點
不知道是晶片的問題還是我使用上出問題
每一次啟動電源 晶片並不會都成功運作(我的風扇和晶片是並聯) 但是風扇都會動 所以您在重新啟動時也可以多注意一下晶片有無運作 不然 風扇幾分鐘後吹的是熱風ㄚ~~ |
| 頂部 |
| jarvis0821 |
發表於： 2012/05/10 09:18:27pm
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謝謝您的提醒
我是用工業用電源供應器，它提供三組12V輸出，測試時我直接一組接晶片，一組接風扇，由於散熱鰭片很快就冰了，尚未遇到晶片沒作動
透過溫度控制器改接的測試中，自動切掉或是啟動也尚未發現沒作動
power的電流不足是有可能造成晶片沒作動或是效果很小 |
| 頂部 |
| kmuh5816 |
發表於： 2012/05/10 09:27:18pm
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下面引用由jarvis0821在 2012/05/11 00:18:27am 發表的內容：
謝謝您的提醒
我是用工業用電源供應器，它提供三組12V輸出，測試時我直接一組接晶片，一組接風扇，由於散熱鰭片很快就冰了，尚未遇到晶片沒作動
透過溫度控制器改接的測試中，自動切掉或是啟動也尚未發現沒 ...
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很棒的一篇文
因為俺一點都不點的電學....可否協助列出一張表, 包括每一項的耗材成本, 及預估耗電費用~
感恩 |
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| jarvis0821 |
發表於： 2012/05/11 12:33:47pm
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下面引用由kmuh5816在 2012/05/11 00:27:18am 發表的內容：
很棒的一篇文
因為俺一點都不點的電學....可否協助列出一張表, 包括每一項的耗材成本, 及預估耗電費用~
感恩
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感謝您的鼓勵，可以表列一些材料成本，預估電費也可以估算，改日ｐｏ上
謝謝 |
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| AIDS黑死病 |
發表於： 2016/10/22 00:24:35am
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請問一下各位大大，完成品是直接放進保麗龍箱就可以了嗎？
還是要在箱子旁割一個缺口鑲嵌進去呢？
還有，請問一下版大，你在70立方公分箱子的效果如何呢？
我這幾天也要做一個來養南洋大兜（初學者）
希望各位能不吝指教。感謝^^
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