董明珠側目!大神制半導體空調能達到零下 12.3 ℃

08-12

如果制作傳統空調,就需要到空調壓縮機巨大的散熱器等等,最主要是需要復雜的計算。比如壓縮機啟動功率需要對應多大的電容器,還有中控 PCB,專業的管路密封等等,實在是過於復雜,而且最後的價格有可能超過成品空調。

另外一種能夠比較容易獲得的制冷器就剩下半導體制冷片瞭,然而這種東西對於電源的需求比較高,制冷散熱比也比較低,就是說得到的冷量通常需要釋放數倍能量的熱量才可以。半導體制冷片的另一個特點就是隻要薄薄的一片,冷熱分別在兩面。除瞭散冷散熱器之外,體積是十分小巧的。

這種東西在淘寶上十分容易被找到,不同的型號有著不同的制冷功率和電流需求,因此在選擇半導體制冷片的時候需要計算好所需電源 12V 的輸出功率。

筆者通過各種對比最後選擇的是型號為 12709 的半導體制冷片,制冷功率最大為 82W,最大電流為 9A,一共購買瞭八片,因此制冷片的總功耗為 656W,使用輸出為 1000W 功率的電源讓負載達到 60% 左右比較合適。正好某編手裡有一臺鑫谷昆侖電源,能達到 1080W 的輸出功率,用在這個空調上最合適不過瞭

花錢不手軟 裝備瘋狂買

一般普通空調的制冷功率在 1100W 左右,而本辣條的制冷片總制冷功率也在 656W,雖然隻有 1P 空調的一半,但好在睡的房間不是很大,理論上應該夠用瞭。用過半導體制冷片的人都知道,影響到它的制冷效果的因素除瞭功率外,還有就是散熱,因此在散熱系統的打造上,本辣條設計瞭一個非循環式冷卻系統。

傳統的水冷系統無論分體還是一體,水冷液都僅僅限於內部循環,處於封閉狀態下進行導熱。而本辣條設計的非循環式冷卻系統是將水冷排省去,直接將水管內的水註入水冷頭,而後不需要進行循環,直接將熱水排放掉(大部分情況下都是收集起來二次使用)。

水雖然是是比較容易獲取的高比熱容液體,但是如果使用循環冷卻系統,將導致水溫越來越高,並且如果跟空調室外機一樣的話,整個系統將面臨著更麻煩的水路和需要防水的風扇,大型冷排和高揚程水泵,無疑增加瞭巨大的成本,因此使用小水流自來水還是比較劃算的。水管內的自來水壓力非常大,完全不用擔心揚程問題。

八片半導體制冷片

水箱兼水泵

在散冷方面,就一定要使用循環式瞭,DIY 常用的水冷排是最好的選擇,具有價格低易操作的特點,為瞭達到最好的效果,本辣條選擇瞭 360mm 冷排的同時還選擇瞭一體式水箱水泵,能夠達到 5M 的揚程。然而顯卡頻道的主管吉吉知道本辣條的空調制造計劃之後,就又祭出瞭 ZOL 祖傳 360mm 純銅水冷排,這樣子冷排數量就達到瞭兩個,理論上散冷效果也會有所增加。

祖傳 360mm 冷排

水冷頭選擇的是長度為 200mm 的 M 型水道,相對於 U 型水道有瞭更大的接觸面積,能夠讓導熱介質更充分的傳遞熱量。由於是冷熱兩面都需要溫度傳導,因此每組制冷器需要兩個冷頭,一共四個。至於什麼三通啊、寶塔啊什麼的就按需求購買吧,算好一共有多少個接口就行,最好能全局腦補一下具體數量。

350m3/H 的滾筒風扇

M 型水道水冷頭

鑫谷昆侖 1080W 電源

誤差比較大的熱電偶傳感器

雖然散熱采用非循環式冷卻系統,但是散冷的話,就需要一個像室內機一樣的滾筒風扇瞭,為瞭能夠更加靜音,滾筒風扇隻選擇瞭風量為 350m3/H 規格的,在扇葉兩端的軸承上都設置有減震膠環,試運行時候比 600m3/H 風量的空調室內機安靜多瞭,在購買時候還選擇瞭帶調速器的套餐,在溫度和噪音之間有一個更平衡的調節。為瞭能夠檢測效果,溫度計自然是必不可少的東西,還好隻要五元錢,一口氣買瞭仨!

運行試車 效果驚人

接下來就可以先進行初步的試機組裝瞭,最先開始的就是制冷模塊的組裝,隻要有 DIY 基礎的人都知道最低的成本的導熱方式就是使用矽脂,求助於吉吉這個土豪的時候,眼睛都不眨的甩給我一瓶信越 7783,雖然傳說效果不錯,但真的是難塗的貨!

這時候隻好使用悟空制作液冷主機時候剩下的矽油瞭,用來稀釋矽脂剛剛好。在對比瞭數次之後,本辣條選擇貼在銑過的那一面,因為看上去紋路比較正常。剩下的工作基本無腦瞭,用這種高端矽脂塗瞭 4mm*4mm*8 的面積之後,我的內心是痛的 ..... 但轉念一想,反正不是我的,也就釋然瞭。

另一個冷頭被當成灰板瞭

裝配半導體制冷片的時候,要註意帶字的一面為冷面,在導冷水冷頭上用馬克筆標註 C(cold)為冷面。然後用購買的卡扣螺絲鎖緊,用手挪動下制冷片,看看是否能被移動,用工具再次鎖緊,不必擔心大力出奇跡,半導體散熱片能夠經受得住 85N/cm2 的壓力。

用力!鎖緊!

由於本次是試車,冷面不做散冷處理,熱面使用循環式冷卻方式,組裝過程變得簡單瞭許多。裝機經常註意的小夥伴可能知道,顯卡的額外供電接口和 CPU 供電接口都是提供 10V 和 GND 的,一個正極對應好一個負極直接插進去就可以瞭,接通之前先去百度一下接線定義,萬萬不得反接。

試車的時候隻帶瞭一組制冷器,360mm 冷排散熱器也能比較輕松的應對 270W 左右的發熱。按照理論接好線之後,懷著忐忑的心情短接瞭電源上的啟動線,最明顯的就是冷排上風扇燈亮起,緊接著就是水泵的嗡嗡嗡,最害怕的起火冒煙還是沒有出現。

制冷速度非常之快,幾秒鐘就能感覺到冷面開始冰手瞭,為瞭獲得準確的冷面溫度,筆者決定直接將熱電偶傳感器塞進冷頭的菊花裡,以獲得最核心的溫度。最終單冷排的散熱功力讓制冷模塊達到 -13 ℃,理論上如果疏熱介質溫度能夠更低的話,冷面溫度也會低一些,雖然暫且不知道制冷量,但是這一次試車總算還沒翻車

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