（集思广益）如何提高半导体水冷的效率

紫气东莱

大家一直诟病半导体制冷效率低的主要原因是：半导体制冷的同时，还会散发大量的热量，热量无法方便的排出室外，在室内继续参与热交换。将刚刚下降的鱼缸水温又拉了上去。
我们一直采取的隔温手段是：降冷端用保温棉包裹。而鱼缸最终是要跟冷端链接，最终还是会吸收大量的热量。
那么，如果我们反向思考，做好热端的隔热措施呢？将热端做成一个热水器，利用热量并做好保温。当然，这会牵扯一个热端散热（不烧元件）的问题。
希望大家集思广益，如何克服缺点，利用优点。比如，保持一个鱼缸24小时温度维持在28℃，可以将多少升水加热到100℃？如何避免热端烧毁？等

紫气东莱

陈大大 发表于 2016-6-14 09:36
半导体制冷是温差，热端保持100度，冷端就是60度，这叫制冷？

看来你是不懂，谢谢评论

sorke

还是压缩机是正道

陈大大

半导体制冷是温差，热端保持100度，冷端就是60度，这叫制冷？

情侣酒家

这样给你说吧 一个120W的半导体水冷最多只能冷却一个40小方缸 而一个120W的压缩机水冷却可以冷却一个90的底滤缸，所以呢还是建议用压缩机水冷比较好

向往蔚蓝

我是做化工换热器的，对于提高半导体水冷效率有两个方向去提高，但是，半导体的效率极限只有0.6，也就是1w电功率最多0.6w冷量。除了静音的和结构简单的有点，制冷方面和热泵类的冰机比简直天上地下。所以我们能做的也就是尽量榨取这0.6了。
第一，对于热端的散热要特别好，使热端温度要接近于室温，只是能发挥出0.6的前提。否则0.6都远达不到。
第二，从换热角度讲换热面积必须足够大，效率足够高才能把冷量尽量带入到水中。我认为同样功率情况下用多片低功率制冷片组成阵列增加换热面积，要比用高功率单片或少的制冷片换热效果要高很多。这点是我实践过的。同时要合理的串联和并联水冷头，使水流速度足够，有足够大的湍流，提高哦传热系数，同时要保证流量够大，流动阻力不至于阻碍流量的增加。并且冷热锻要有很好的隔离，冷端要有非常充分的隔热。
我自制了一台4片12706，大概250w，30l以内水效果可以，电耗也是够快。70L的水毫无效果，制冷量没有空气传给鱼缸的大，温度一点变化没有。

陈大大

加油搞，祝你成功

紫气东莱

情侣酒家 发表于 2016-6-14 09:14
这样给你说吧 一个120W的半导体水冷最多只能冷却一个40小方缸 而一个120W的压缩机水冷却可以冷却一个90的底 ...

我只能说半导体制冷还在发展阶段，虽然没有压缩机成熟，但是优势是压缩机不能比拟的。

向往蔚蓝

我倒是有个想法，可以冷热段都用水冷头，热端散热用水管接到室外，不让他增加室内温度。这样不会让热端的热量通过空气对流再传回鱼缸，也许会提高制冷效率，我回头试试看。

紫气东莱

向往蔚蓝 发表于 2016-6-14 17:32
我倒是有个想法，可以冷热段都用水冷头，热端散热用水管接到室外，不让他增加室内温度。这样不会让热端的热 ...

谢谢你的建议。
我在一篇文章中了解到，半导体冷热端的温差对制冷效率影响极大。10度温差内，制冷效率在5左右，5度温差内，制冷效率可以达到10。
所以，你提到的尽快带走冷端的冷，和热端的热，是非常重要的。
另外一个影响制冷效率的重要因素就是通过半导体的电流。制冷效率会随着电流的增大，呈开口向下的抛物线。
所以，我们还可以通过降低功率，提升制冷片数量来实现总功率的效果。

leon336699

最大效率不是你想提高就可以提高的，这是材料本身决定的，唯一能做的是尽量接近这个最大效率，但是即使如此，这种制冷方式的效率仍然很低，只能用在小体积内，不然效费比就太低了

redray

在买个冷水机 给你的热端散热就行了

向往蔚蓝

紫气东莱 发表于 2016-6-15 14:53
谢谢你的建议。
我在一篇文章中了解到，半导体冷热端的温差对制冷效率影响极大。10度温差内，制冷效率在 ...

淘宝数据有待实测，我看到的数据是一些期刊上的文章说的。有那样的片子那再好不过了。另外，小功率的制冷片很贵，功率越小越贵，我算了下组成一个我需要的阵列比热泵式的制冷贵，除非制冷片价格能降下来，要不然研究成了也毫无意义呀。设备不省钱，效率低又不节能，只能验证设计可行性。

向往蔚蓝

紫气东莱 发表于 2016-6-15 14:53
谢谢你的建议。
我在一篇文章中了解到，半导体冷热端的温差对制冷效率影响极大。10度温差内，制冷效率在 ...

我还是想就着手里已有的材料试着去做个水冷，尽管我的缸可能用不上，实用性可能没有，只是为了兴趣还是要做，可能下个月有时间去做。计划是热面也用水冷散热，若干个水冷头中间夹制冷片，构成换热模组。将热端散热排放到室外，像空调一样由室内机和室外机组成。这样就可以不用巨大的散热片和风扇了，散热效率也会大幅度提高。体积会缩小到相当可观的程度，还更方便冷热隔离。室内的噪音几乎可以完全去除，说实在的，风冷的风扇声音也蛮大的。只是不知道制冷效果咋样，有待验证。

紫气东莱

向往蔚蓝 发表于 2016-6-17 11:44
我还是想就着手里已有的材料试着去做个水冷，尽管我的缸可能用不上，实用性可能没有，只是为了兴趣还是要 ...

确实是你说的那样，功率越小，越贵。我说的那种，如果组够一个40方用的，也得2000+，跟压缩机的没有价格优势。不够会足够静音。
另外请教个问题。
现在市面的制冷片可以降低电流使用吗？
虽然半导体制冷的驱动模块不便宜，但是如果可以降电流使用，通过单片机只能控温。
那么是可以实现在较低温差下，最大制冷效率的。
毕竟我们只要制冷量等于或略大于水体的热交换速度即可。

向往蔚蓝

紫气东莱 发表于 2016-6-17 13:41
确实是你说的那样，功率越小，越贵。我说的那种，如果组够一个40方用的，也得2000+，跟压缩机的没有价格 ...

可以降低电流，但是制冷片有个最低启动电压的，不高于这个电压不工作，在接近这个电压情况下一般比最大电压时的电流能低一些，但是幅度有限。具体的看片子的数据。现在最普遍和最便宜的就是12706规格的了，价格也差别很大，有卖40度的，还有卖七八块钱的，不知道差别在哪。

紫气东莱

向往蔚蓝 发表于 2016-6-17 13:48
可以降低电流，但是制冷片有个最低启动电压的，不高于这个电压不工作，在接近这个电压情况下一般比最大电 ...

那么你应该考虑入手个半导体制冷驱动模块。
即便是冰箱也不会是一直满功率运转。也是会根据温度调整功率的。

紫气东莱

向往蔚蓝 发表于 2016-6-17 13:48
可以降低电流，但是制冷片有个最低启动电压的，不高于这个电压不工作，在接近这个电压情况下一般比最大电 ...

淘宝找到的技术数据，这种46，值得考虑。

向往蔚蓝

紫气东莱 发表于 2016-6-17 14:27
淘宝找到的技术数据，这种46，值得考虑。

第一种数据真合适，但这价格。。。要上天啊

向往蔚蓝

紫气东莱 发表于 2016-6-17 14:04
那么你应该考虑入手个半导体制冷驱动模块。
即便是冰箱也不会是一直满功率运转。也是会根据温度调整功率 ...

是个办法呢，考虑个PWM试试？

紫气东莱

向往蔚蓝 发表于 2016-6-17 15:08
第一种数据真合适，但这价格。。。要上天啊

可以试下普通制冷片降流后的制冷效果，只是我们没有专业的测试工具，不知道降流后的具体制冷效率。