给温室加装冷却系统

By | 2015年5月19日

冬天过去了,夏天就要来了,最近一段时间我房间的室内温度报表,晚上12点都能有31度,放在房间的温室更加不用说了,因为led产生的热量使得内部的温度直接飙到了34-35度。于是该寻思着怎么给内部降温了。

原来的处理方法是给温室通风,这个方法在室内温度低于或者等于设定温度的时候特别有效,但是当室内温度高于设定温度的时候一切都是徒劳再,不管再怎么通风温度都不会低于室温。这个情况下就只能靠制冷设备了。

在小型的制冷设备中,制冷片是不二之选,占地小,构造简单,只要有相应的散热设备就可以实现降温,于是就选用了它。在增加这套制冷设备前需要对控制板进行修改,控制板原来只是为了在冬天的时候给温室升温而设计的,没有预留降温接口,于是重新设计了电路板,去除了运行尚不稳定的NRF24L02接口,采用单个传感器DHT22来同时测量温度和湿度(原来的DHT11温度的精度太差得用一个DS18B20来测量温度),屏幕增加对LCD1602的支持,用I2C接口扩展,节省成本,MCU由原来的板载ATMega328P换成了Arduino UNO直插,让电路板变成Arduino的扩展版(原来板载328P烧写Arduino固件,但是整个电路受到加热器等大功率电器的干扰而跑飞,看门狗都救不回来,什么DC-DC降压模块都没有用,后来串联了一个电感构成π型滤波才有所缓解,现在直接使用UNO的稳压电路,应该不会像板载的这么水了,这个问题还待测试),增加2个控制继电器用于控制制冷部分,加一个板载的蓝牙模块不需要再进行外接(自己设计了ATK-HC05的封装,结果这货不知道为什么蓝牙串口发送的数据无法传输到硬件的串口上)。

不过这个电路板有不少设计缺陷,比如原定的12V网络和5V的网络串在了一块,扩展的插针口宽度不够,没法使用接插件等等。下一个版本再进行修改。

重制了电路板,调试好程序之后就可以加装制冷模块了,制冷模块由制冷片,冷风风扇,冷风散热板,水冷头,潜水泵,散热水排组成。

温箱中将冷风吹出来的部分

温箱中将冷风吹出来的部分

散热水排和潜水泵

散热水排和潜水泵

整体的水管连接

整体的水管连接

水冷的循环接法,从潜水泵的出水口开始,连接到水冷头,水冷头中吸收制冷片热量的水送到散热水排中,散热水排吹冷后将水送回潜水泵的水槽重新由潜水泵泵出。

这套设备在24x17x11cm(大约……)的泡沫箱中运行良好,外部30度,内部稳定在16度,原以为在这里至少能降几度,但是我想太多了,制冷片的功率不够(满负载60w工作),加上低估了内部led灯的发热量,最终在这个透明3mm亚力克箱中的状态是:室内31℃,工作时温箱的局部最低温度30℃(风扇附近),局部最高温度33℃,不工作时,温箱可以高搭35℃。很明显外部的热量和led的发热量使得制冷片来不及搬运热量导致温度无法下降,真是败给热力学第二定律了……准备找个纸箱加多几层再进行实验

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