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楼主: helium

为了能在深圳种高山植物,趁十一做个低温种植箱

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 楼主| 发表于 2018-10-3 00:56 | 显示全部楼层 来自: 中国香港
然后9月30号晚上放假了!当天晚上就把东西整出来了。在此要特别吐槽一下那个温控插座,调温按一下只能调0.1°C,三个时段一共要设置6次温度(开启温度和关闭温度),每次都需要按上几百下,其中有一次里面默认温度是99.9°C,真是把老子手都要按断了,这要是在我们公司,老板会把产品经理给开了:

温控插座设置3个温度段:
第一个温度段是0:00~8:00 , 开启温度16°C,关闭温度13°C
第二个温度段是8:00~20:00 , 开启温度23°C,关闭温度26°C
第三个温度段是20:00~23:59, 开启温度16°C,关闭温度13°C
(这插座不支持跨天时段...)
凌晨两点调试完成后,测了一下,工作正常。
工作时泵的流量是每秒25mL,散热水排的入水口和出水口之间的温差大概1.1°C的样子,水的比热容为4.2 J/(g*°C) ,也就是说水泵和风扇工作给泡沫箱降温时,泡沫箱里的空气给水加热的功率大概是 25*4.2*1.1 = 115.5瓦;观察了一个小时,大概是每工作2分钟就停止6分钟,那么冰箱平均需要的制冷功率大概是115.5*2/(2+6)=28.9瓦。
感觉有点不安,冰箱的压缩机功率是45瓦的,晚上就需要那么高的制冷量,那白天能不能扛住?而且看冰箱上的温度显示此时冰箱温度计测到的温度是-11°C,但水还没结冰,那么估计冰箱温度计是塞在蒸发管旁边的,这意味着蒸发管的工作温度是在零下11°C左右,这样的话压缩机的效率是比较低的,可能COP还不到1.0。

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 楼主| 发表于 2018-10-3 01:39 | 显示全部楼层 来自: 中国香港
本帖最后由 helium 于 2018-10-3 01:41 编辑

一觉睡到十月一日9点,起来一看,果然悲剧了,水温已经上升到10度(晚上还是0度左右)且还在慢慢上升,而泡沫箱里的温度已经到了25度,降不下去。再接着到中午12点半的时候,泡沫箱里的温度已经升到29.1°C了....
观察思考了一下,该方案有几个问题:
1. 估计是由于有个塑料箱隔着的缘故,冰箱的蒸发管工作温度比较低,导致压缩机制冷效率不高;
2. 水泵到散热水排中间要走塑料管,塑料管在空气中晾着,会被空气加热,有吸热损耗(不过这个可以靠套上保温管解决)
3. 散热水排里中间的间隙会被冷凝水堵住,从而阻碍风扇的气流吹动,降低水排吸热能力

其中的问题1和问题3都是比较难解决的,怎么办?
在这需要给出一张表,是一个跟这个车载冰箱用的差不多的压缩机的说明书:

可以看到,当蒸发器工作在10°C时,制冷量136瓦,COP 2.29,而-10°C下时,制冷量只有56.6瓦,COP 1.48。且这是理想数据,当蒸发器是-10°C时,冰箱本身的隔热不够好的话也会额外吸热,让系统的整个制冷效率更低。那么改进方向就是让冰箱的蒸发器工作在10°C以上了,换句话说就是要把冰箱改装成空调。

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 楼主| 发表于 2018-10-3 02:45 | 显示全部楼层 来自: 中国香港
本帖最后由 helium 于 2018-10-3 02:48 编辑

那么就开始破冰箱吧。
首先拧螺丝,这个冰箱设计太贼了,能看到的螺丝都拧了还是没拆下来,倒腾半天才发现原来控制面板下面还藏着俩,真是烦:

然后整个冰箱就拆开了:

本来的想法是把压缩机的电源线拉出来,用插座来控制的,结果瞄了一样控制板的电路,卧槽什么鬼,板子跟压缩机的连线上看到了熟悉的 "Tx""Rx"....不是把,现在的压缩机还是要用串口控制的吗我去,难到还要老子买个单片机写代码?写代码这倒不是问题,问题是搞个单片机开发板插一堆线的样子感觉可靠性捉急,且通信协议也没有还得自己想办法解析数据流来猜,屁事太多,那还是先放下吧,大不了一直设置个10°C算了。

接下来怎么把蒸发管掏出来?想必蒸发管 应该是包围着内部塑料箱的,那么只要把塑料箱切开就好了。怎么切塑料箱?第一个想法是用公司的超声波刀,但那玩意好贵啊。。。于是找了个差不多的办法,电烙铁。。。


又是烫又是扯的终于是把内部的塑料箱给整开了。本来想的是把蒸发管全掏出来,卷成一圈然后拿风扇吹。但是里面的蒸发管都是用铝胶带粘住的,很难弄开,且跟压缩机之间的回路管线是埋在发泡材料里的,想要扒出来需要拆掉所有的发泡材料,难度太大,于是决定把这个冰箱改造一下,挖两个洞,一个进风一个出风,建立一个种植箱和冰箱之间的空气循环,对种植箱里的空气进行降温。
首先先找个位置,高度跟泡沫箱内壁底部差不多的地方,画个90mm*90mm的正方形(正好是一个24V电脑散热风扇的尺寸),用电烙铁切开外壁的塑料壳:

然后用裁纸刀找准位置,一层一层的把发泡材料给削掉,削出个洞来:

削的时候要小心,蒸发管是铝做的,不知道有多厚,刀把它搞破了就完犊子了

掏了半天终于掏通了,放个风扇,正好~

然而突然发现这个风扇是24V的,而24V的电源是冰箱电源得长期供电不能断,能插温控插座的只有12V电源,这个风扇在12V下显然不给力.. 于是只能换用一个12cm*12cm的12V风扇了。
继续掏第二个洞。第二个洞高一些,因为计划是左边的口做冰箱出风口,右边的口做冰箱的入风口,那么基于热空气在上方的原理,就把冰箱入风口做得高点了~ 当然到底有没有什么用就不知道了。



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 楼主| 发表于 2018-10-3 02:53 | 显示全部楼层 来自: 中国香港
另外还找到了冰箱的测温头, 就是下图图中从发泡材料里伸出的一根黑色的东西。当初这个东西是贴着蒸发管放的,怪不得测到的温度那么低。这个冰箱厂家还是很鸡贼啊,温度计贴着蒸发管放这样就能得到个很低的温度显示,真是忽悠人~

卧槽今天能传的图已经传满了20张了???
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发表于 2018-10-3 03:31 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
这。。这。。这。。。1,真能折腾。2,厉害厉害
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发表于 2018-10-3 06:44 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江
佩服,要我早就放弃了
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发表于 2018-10-3 06:49 | 显示全部楼层 来自: 中国贵州贵阳
果然是理工男,这动手能力和折腾,叹为观止。
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发表于 2018-10-3 06:55 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
被种花耽误的工程师,你还是整点儿发明创造什么的,更能发挥你的特长
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发表于 2018-10-3 07:05 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南益阳
除了讲一句厉害,再没别的话了
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发表于 2018-10-3 07:28 | 显示全部楼层 来自: 中国
我是佩服佩服
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