用饮料展示柜改装半导体电子酒柜

成都老陈发表于 : 2014-11-02 22:05 只看楼主楼主

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我在9月发个帖”自制制冷机+电加热器+温控器+容器组成葡萄酒发酵温控设备”(http://bbs.winesinfo.com/show.aspx?class=73&id=366756），简要谈了半导体制冷片的优缺点，最大的问题是制冷效率较低。但这对我来讲还不是放弃半导体电子酒柜的理由，况且成都地区一年约三分之一时间日最高温度在18-20度以下，因此还是决定改装一台电子酒柜，这其中部分原因是好奇心的驱使。
一、在一个二手货生意人处花340元买一台饮料展示柜（无压缩机），实际空间约256L。买回家仔细检查，发现质量不好，只有凑合试用。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411020937519969.jpg[/Img]（图1）
二、设计思路。制冷片的工作原理在前张贴已谈及，在此不妨赘述几句。制冷片（见图2）接通12V直流电，会产生一面冷
[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411020944596423.jpg[/Img]（图2）
[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411020945594320.jpg[/Img]（图3）

一面热现象（见图3），冷面通过传导介质导入柜内降温，热面在柜外通过水冷头传递到散热片或冷凝器散热。热面散热效果越好，冷端温度降得越低。散热主要有风冷（图4）和水冷（图5）。风冷设备不需多少维护、噪音更小、没有抖动，但改造困难、制冷效率较低、成本较高。商用半导体电子酒柜应该都是采用风冷。考虑到水冷制冷效率高、改装不破坏柜子保温层、设计方案可信度大，决定先试试。展示柜上方有个长方形透明有机玻璃板（图6），柜内照明用，可以用来安放制冷片。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411020947517652.jpg[/Img]（图4）

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411020948343634.jpg[/Img]（图5）

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411020950202941.jpg[/Img]（图6）
三、制作。1.除去压缩机附件，清理不要的电器机械配件，切割小窗的有机玻璃使适合制冷片安装。制冷片冷面紧贴合金铝板，导冷块通过铝板再与制冷片面上的塑料长条固定（图7）。制冷片热面紧贴水冷头，水冷头经过硅胶管与冷凝器、潜水泵连接。为保险起见，使用了6片制冷片，制冷功率约386W，其中约60W备用。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411020957398572.jpg[/Img]（图7）
2.安装合金铝板，我只安装正对柜门的一面（图8），两侧面未安装（三面安装应该好得多）。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411021000542512.jpg[/Img]（图8）
3.安装制冷片、水冷头。制冷片没有字一面是发热一面需紧贴水冷头（图9）。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411021002438002.jpg[/Img]（图9）
4.安装温控器、电源及其相关电器线路。温控器只需1路输出就行（用于葡萄酒发酵的温控器就需2路输出）。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411021003562476.jpg[/Img]（图10）

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411021005117207.jpg[/Img]（图11）

5.安装散热系统：冷凝器、风扇、潜水泵、水箱并连接管道。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-10/201410011107135501.jpg[/Img]（图12）

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411021009316828.jpg[/Img]（图13）

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411021010082200.jpg[/Img]（图14）
6.柜门贴膜。

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411021011011933.jpg[/Img]（图15）
四、测试及使用。在2014年4月26日进行了测试，室温23度，设定温度为9度，从15:47分到18:30分自动停止，用2小时43分。当然实际使用时不需这样低温度。
在2014年夏天7月21日，室温29-30度，设定温度22度，回差3度（即19-22度，这也仅仅是测试，回差大会使葡萄酒质量受到影响），柜内放置约20瓶葡萄酒、约5-10公斤其它食品，记录三次柜内升降温时间，即由19度升至22度时间三次平均54分，由22度降至19度所需时间平均1小时4分。水箱水温最高38.5度，与室温温差不超过9度。正常情况温度设定在18-19度，夏天（8月上、中旬）出门半月也没有发现问题。
五、问题及解决办法。1）噪音问题，主要是风扇，我将38W交流风扇改为几瓦的静音直流风扇就好了，散热效果差点再加1台冷凝器。在启动时站在酒柜旁能听到声音，手触摸酒柜能略略感觉潜水泵轻微抖动（比冰箱压缩机抖动小）。
2）现在酒柜已运行半年，发现密封水箱箱底有泥浆状沉淀，可能是冷凝器内污物未清干净、灌注的纯净水未消毒、水箱用白铁皮制作（最好换用塑料箱）有锈迹等原因。解决办法：换消毒的纯净水，是否换塑料水箱有待进一步观察。
3）制冷功率偏大，导冷块有结霜影响制冷效率，冷凝水较多。解决办法：减小回差温度，制冷片分组投入，柜内加空瓶缓减温度变化。
商用半导体电子酒柜应该是风冷方式，一般要求环境温度不超过25度，有资料介绍半导体红酒柜只能比环境温度下降6-8度，我测试结果比环境温度下降14度（没有再往下测试了），这可能是水冷散热的优势。
展示柜改造完成后除了更换风扇、调整制冷片分组外，基本没有大的改动，一直在运行。下一步我准备尝试用风冷方式散热，待主要技术考虑成熟后再重新设计一台风冷散热的半导体酒柜。欢迎感兴趣的酿友们参与讨论，相互学习。

蹦字儿

发表于 : 2014-11-02 22:50 只看此人2楼引用

技术流[Img]/face/qqface/154.gif[/Img]

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lvhuwei

发表于 : 2014-11-02 23:26 只看此人3楼引用

[Img]/face/qqface/154.gif[/Img]

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江北小草

发表于 : 2014-11-03 07:58 只看此人4楼引用

改装成本是多少？

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kensoft

发表于 : 2014-11-03 10:20 只看此人5楼引用

还是压缩机制冷效果好+省电，楼主的动手能力强，赞一个

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lvhuwei

发表于 : 2014-11-03 10:43 只看此人6楼引用

牛13[Img]/face/qqface/154.gif[/Img]

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成都老陈

发表于 : 2014-11-03 22:44 只看此人7楼引用

回四楼：成本大概800-900元。

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苹果海棠

发表于 : 2014-11-05 03:19 只看此人8楼引用

动手能力真强啊

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来自石家庄。

℃丶小馋猫

发表于 : 2014-11-05 07:46 只看此人9楼引用

总成本1200多挺好！

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成都老陈

发表于 : 2014-11-07 21:47 只看此人10楼引用

今在淘宝看到新潮半导体酒柜可以恒温在12-18度（见下图），就算环境温度25度，也能降13度！看来自己动手改装风冷半导体酒柜应该没问题！

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411070941514829.jpg[/Img]

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三块二

发表于 : 2014-11-16 15:09 只看此人11楼引用

楼主有没有想过在柜子内部布一些铜管内装循环冷却水，接半导体冷面，增大降温面积，就是如何让冷水循环是个问题
比如在柜子内部弄个小容器装水泵循环？貌似可以实现哦。
另，我买了一个冷凝器来冷却水，发现冷凝器如果自然冷却，不加风扇的话效果不明显，不知道加了风扇效果如何，你加的是什么风扇？厨房那种排气扇还是冷凝器配套的风扇？

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成都老陈

发表于 : 2014-11-19 15:48 只看此人12楼引用

回11楼：
酒柜内用铜管冷却不但增大成本、安装技术复杂、而且效果不如通过导冷块（导冷片）传导金属板。下面2张图是导冷块、导冷片：

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411190337171317.jpg[/Img]
[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411190252157711.jpg[/Img]

若三面用铝板、采用较厚的导冷片和铝板，柜内制冷应该没问题，也不会结霜，关键是搞好柜外的散热措施。
第二个问题。冷凝器必须安装风扇，我做过实验：用风量大小不同的风扇给同一个冷凝器降温，柜内降温2度的时间差异明显，下面2图分别是实验用的38W15cm的交流风扇和3.6W14cm直流风扇：

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411190326193705.jpg[/Img]

[Img]//upfile1.winesinfo.com/2014-11/201411190326372235.jpg[/Img]
用大风量风扇效果当然好，但噪音较大，安装酒柜我用的14cm的小风扇。与冷凝器尺寸不太配套，目前淘宝还未找到大小适宜且噪音很小的风扇。

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