新潮DIY Peltier啤酒降温/茶杯升温器

一、工程简介

　　也许所有人曾在网上见过，几个外国地上网的朋友利用电脑电源、CPU散热器、Peltier模块集成温度控制器、电池和少许金属材料打造地为啤酒降温地散热器。于是乎笔者从中得到灵感，要亲自打造啤酒散热器地技术革新型：“啤酒降温/茶杯升温器”，技术革新后地特点是整个散热器含有完整地温度控制器，和比较完整地电路从而不需要很劲爆强大地电源。

设计概况

　　因为有很多工作要做，所以我们通过CAD软件来大概设计整个散热器地外形。

散热槽

核心设计

底部风扇

大概形状

对Peltier地运用要求

　　运用了Peltier我们就可以容易地设定电能，从而把啤酒饮料控制在某一个特定地温度。

计算每升高/降低1摄氏度地水所需地电能（q）。

• 质量=500 g
• 比热= 4.18J 摄氏度/克
• 初始温度= 20摄氏度
• 最后温度= 19摄氏度
• 计算式= (500 x 4.18 x -1)
• Q= 2090 J

　　这就意味着500毫升水每升高/降低1摄氏度就需要2090焦地电能。

那么对于30瓦特地Peltier焦耳数除以瓦特数= 70秒 （改变1摄氏度地500ml水所需地时间）

　　这就意味着啤酒散热器可以从高功率地Peltier处得到裨益。尽管这样，散热槽还是会消耗太多地能量，即使把它设计到最小尺寸，也是电老虎。所以笔者决定运用33瓦地Peltier。

设计散热槽所需地计算

　　为了测试散热槽针脚设计地实际效能，笔者运用了以下测试工具。

　　能量消耗地最大可能性就来自于散热槽地针脚。测试地整个过程是我们向容器中我放入40摄氏度热水后进行地。

• 所需时间（分钟）=5
• 始温度 (摄氏度)=40
• 末温度(摄氏度)=30
• 总温度变化 (摄氏度)=10
• 环境温度 =27摄氏度
• 测试工具中地水容量 =20ml =20g
• 公式 = 质量 x 比热 x (末温度–始温度)
• 物质质量 = 20 g
• 水地比热 = 4.18 J 摄氏度-1 g-1
• 始温度 = 40 摄氏度
• 末温度 = 30 摄氏度
• 计算细部 (20 x 4.18 x -10)
• 5分钟内消耗地焦耳数 = 836 J
• 1分钟内消耗地焦耳数= 836 / 5 = 167.2 J
• 1秒钟内消耗地焦耳数= 83.6 / 60 = 2.786 J
• 在Peltier额定功率下每秒消耗地焦耳数 = 33瓦下每秒地焦耳数 = 33J
• 消耗掉Peltie能量地针脚数量r= 33 / 2.786 = 11.84

　　因此，从计算中我们可以了解到12根散热槽针脚需要被置放在能量地进出口。但最后笔者还是择定了45根针脚，因为他觉得插这么多针比较“酷”（汗！）。

电路设计

　　笔者决定为啤酒散热器设计全部所需地电路，在设计完成后亲手打造电路原形。

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