返回信息流过了这么久,却还有想说的,又很多,不好意思再开一个帖子让很多友人来刷,就干脆还用这个坑,再写点东西好了。
我啊,总的来说,是个什么事都干不好的人。
虽然总想认真干点什么,但是又总是抱着极其随便不愿努力的态度,最后就落得个什么都不是的结果。
就好像在淡出爱乐的时候才突然发现自己其实完全不懂什么是合唱指挥。就好像突然发现调了快一个星期的matlab代码已经有发布了无数个版本的工具包可用。就好像突然发现其实水床制冷器并不制冷,反而会不停地给水床加热。
所以,就经常觉得,人生,只不过是一个个的坑而已。一个在自己眼里张牙舞爪的无敌猥琐触手怪,也就突然变得干瘪了。
但是,即便睡大觉,即便和兄弟和女神吃好吃的玩好玩的,人生也不是能逃避掉的东西啊。玩得很开心,也能帮别人解决一些小麻烦,高兴归高兴,最后还是要回来,一个一个,把人生的坑都填上才好吧。
所以我就又来发图了。之前抱着玩票的心态,抱着随意做做玩的心态,抱着坏了也无所谓的心态弄出来的水床,现在虽然还是有遗憾,不过至少我可以拿出来给大家看了。很认真的哦,每个细节都考虑到了哦,不是管不管用都好而是一定会管用的哦。
算是给自己个交代吧。有那么多人看,过去这么久了还有人不时把帖子顶上来,我却放着一个有问题的设备在展示,那样会睡不好觉的。
虽说太多事让我睡不好觉了,但是果然今天不太想干活呢……所以就先挑简单的来吧。
啊对了,今天想起来了就查了一下,看来真的有新闻报道了,但是无所谓了吧……贴个地址让大家吐槽一下记者的科学水平吧,我硬是解释了不下五次工作原理……
http://news.sina.com.cn/o/2013-07-11/151027641657.shtml
另外就是这个真心没什么大不了的,下面给个新闻链接,是南航一个大二的技术帝搞出来的,没用水床,而是将铝管铺在凉席下面进行导冷的。
http://news.sohu.com/20130628/n380135336.shtml
好吧,开始了。
————————————————————————————————————————
首先是对散热这个问题的总体思考。我们希望的是冷,但是没有类似于“冷量”这种东西,我们只有热量。热量的传递遵循这样的规则:由热的地方自然地传向冷的地方,反过来传时,需要以能量作为代价。降温不是魔法,肯定要遵循等价交换原则……啊,中二了,拿能量守恒解释就足够了,这个思路后面也会用到很多的。
我们最终要做的,是将水床里面的热量搬出来,排到空气里面去。从这句废话之中我们可以找到很多有用的信息:比如,是否有水和外界循环并不重要;比如,搬运热量的能力一定受制于“制冷片”这一关键部件的效率;比如,从整个系统角度看,最终的散热能力,也就是制冷能力,是被制冷片的散热结构制约的。
之前的设计之中,前两点我已经看到了,但是最后一点并没有想到,于是一败涂地。
就从最后一点看,给我们水床散热的其实不是制冷片,那货有多大的功率都不重要,重要的是散热风扇究竟能以多高的效率将热量散掉。这么一想,想用一个小风扇加一个传热块随随便便凑合一下,与其叫杯水车薪不如说只是聊胜于无的散热思路,简直不可理喻。
后续有一些查询工作,在此略过。总之最后,我查到了一个很简单又很有效的散热设备:水排。
水排肯定是什么短语的缩写,不过淘宝的话搜他就好了。原理上看,就是将热水流导入一根或几根很长很长蜿蜒曲折的毛细管里,用风扇或者蒸发散热片或者直接淋水对其进行散热。由于散热的接触面很大,降温效率可以达到很高;同时因为导热介质是水,比热很大载热能力很高,基本不会出现散热部件过热的情况。
于是在第二期的采购中,我购置了三个主要设备(以及一截软管):
1、隔膜泵。这货是个坑。
优点很明显:无水启动,无水可工作,吸程(管道里全是空气的时候能够将水吸起来的极限高度)5米,扬程(从出水口接管子向上延伸至水流无法延管道上升的极限高度)100米(不管你信不信,我反正信了)。由于操作问题,水床里难免有些空气,气泡进了离心泵以后会导致泵失去作用开始空转,挺麻烦的,但是隔膜泵没这个问题。
缺点更明显:功率30W,相当于半个制冷片,并且同时使用制冷片和隔膜泵的时候会超出12V6A电源的最大功率。噪音巨大,大到(会让北师宿舍楼的住户来北邮体育场抗议)相当于手机开满音量放音乐一样的地步,完全无法忍受。
2、水冷交换块。这个是老东西了,不过这次单独上个图好了,既然我已经把东西都拆了。
这次的开口方向和上次的不一样,图个乐吧。啊,其实是为了走管道方便一点。
3、风扇+水排一体设备。
这个是这次采购的核心设备(既然隔膜泵已经坑掉了)。使用方法就像看上去那么简单,电线接了电,水头接上水管,ok。
本来我的思路是,嘛,其实你大概也能猜到吧:
水床——水泵——水排——交换块 |(热)制冷片(冷)|交换块——水泵——水床。
但是既然跪了一个水泵,好吧,怎么弄啊。
这时候我就想起来了一个之前看到的回复,当时觉得他的想法是不是太简单了,现在想想,这位一定是比我看得更远吧。
用水床里的水对散热部件进行冷却,如果这样的方案行得通,那就有可能用一条水路完成冷交换和热交换两个过程,于是我就开始试着链接,最后形成了这样的一个结构:
连接原理:
水床——水泵——交换块|(热)制冷片(冷)|交换块——水床
| |
——水排 ————长水管——
从热端吸热之后的“冷却水”经过水排散热,通过一个长水管(一方面是余料利用,另一方面是怕散热不足),进入冷端交换块,变成冷水进入水床。一直这么跑着,水床的温度确实不断下降,比之前的感觉凉多了;但是显然还不够。
为了比较一下这样究竟浪费了多少制冷能力,我把管线这样连了一下:
水泵——交换块——水排——水泵
交换块接制冷片热端,冷端不接水。跑了大概10分钟,制冷片冷端结霜了……而循环水的这一边,水温达到了温热的级别(比澡堂洗澡水凉一点,但是显然是热水)。
水排这个东西挺特别的,你越是拿热水给他排热,他效率就越高,这和之前风扇加散热块的那套不太一样,那个无论如何都散不了什么热。换言之,本来散热端稳定在50℃左右时能够保证散热量,但是水床内部水循环时水温却低于室温,这之间的温度差就一定是散热能力的差别的反应——水排在50℃和20℃时的效率差就是我损失的制冷量。
但是,至少这个设备真的一直在制冷了——制冷片和两边的两个交换块始终保持在稍微有些凉手的温度上。
于是呢,这次大概真的要结束了,因为我实在是懒得弄了,为了20的水泵花12的邮费实在有点蛋疼,还要等一个星期,算了吧。
————————————————————————————————————
接下来,我要开始整理所有用到的设备和零件了,我尽可能细致,希望能达到“购物车里面放上这些东西就没问题了”的水平。
1、水床。好吧这个是肯定的吧,没人会忘了这一项吧,嗯。推荐的是里面有海绵垫的那种,因为这种在设计上就是让少灌水的,也就不会对循环设备产生太大的水压了。大约150之内吧。
2、电源。请购买12V6A及以上的电源,电压不要变,电流可多不可少。质量稍微好点吧,楼主之前烧过一个劣质电源,为此还联系换货耽误了一个星期。另外,如果你想把制冷搞强力一点,可以找12V10A的大电源。大约30左右?忘记了
3、半导体制冷片。制冷片有各种型号各种功率,本人推荐的型号是12706,40*40毫米,功率60W。制冷片选择的关键,一是电压(有些小型制冷片工作在5V下,那种是做usb设备的),二是功率(某些碉堡了的高能制冷片一个顶五个这个,但是功率也是五倍的),三是尺寸(你要是买小了还好,买大了可就不好找水冷交换块了)。12706比较便宜,大约15以内,一些别的型号的就会贵一些。另外别弄级联制冷片,两片制冷片串联之后,电阻加倍,功率减半,你是大学生你肯定知道我用了哪个公式。
4、水冷交换块*2。两边各一个,出口入口随意,尺寸是40*40。大概20不到能拿一个下来。
5、小号离心水泵(*2)。之所以加括号是因为我现在只有一个,也跑起来了,但是如果有两个,肯定跑得很嗨。水泵基本用鱼缸用的水泵就好,又小又安静,不过注意两点,一是一定要有两个水口(有的鱼缸水泵只有出水口,是泡在水里用的),二是看好功率要很小才行(不然就像我这样……)。大约20到30一个。
接下来是各种配件
6、水管,至少4米。床的长度大约2米多点,跑跑管子能跑掉3米,设备再用一些,4米一点不多。不太心疼钱就弄5米保险一下吧,还可以把水泵什么的放到离床远一点的地方。大约4元一米。
7、DC母头。这是把你各种设备的线整合起来,和电源进行连接的东西,虽然很不起眼,但是没有就什么都干不了,千万别忘了。两块钱?
8、(粘性)导热胶。其实你不用导热胶,只是把各种块五花大绑起来就够了,不过好像不太专业?几毛钱,无所谓了。无粘性的是小包装的,打开是一小块,放上按紧就好,粘性的会同时有胶水的作用,粘完了就弄不开了。
9、管道铁箍*2+。意思是说至少两个,用来固定水床两边的入水口和出水口,如果设备的出入水口和管子搭不紧也可以用这个固定,不过没必要弄太多了。大概5毛?忘了。
10、热缩线。为什么我这次发的图里面线都是红的和黑的散一大片,上次的图里线都是一根一根的?因为我还没来得及弄热缩线。热缩线是一个套线,火烧一下就会缩紧,是用来整理飞线的,一米(肯定用不完)大概不到一块吧。
好了,我能交待的就这么多了,应该可以基本保证各位能复现出我做的这套东西了,勇敢的少年快去创造奇迹!
填上一个坑的感觉真好。
这是一条镜像帖。来源:北邮人论坛 / picture / #2861591同步于 2013/7/1
Picture机器人发帖
【已重写】水床大坑的终结
acelib
2013/7/1镜像同步0 回复
订阅后,新回复会通过你的通知中心匿名送达。
0 条回复
暂无回复 · 你可以订阅本帖等待新回复。