董小姐请赐教 DIY编辑自制半导体空调

上官123 · 发表于: 2017-8-13 13:35:00

源自：中关村在线

　　第1页：辣条要动董小姐的蛋糕
　　在今年的高温下，很多生活在帝都的小伙伴们都惊呼：我这条命就是空调给的！而你尚不知，本辣条这一个夏天是一直处于无空调状态的！之前买的水床……睡着有点像奇寒无比的冰石一般，感觉再睡在上面没多久，就会变得体弱多病，于是乎，一台空调的需求就再所难免了。

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　　在京东上一台正常一些品牌的空调至少需要1500块软妹币，这对月月降薪的辣条来说简直要了狗命了。有一个东西叫空调扇，是通过内部的水帘利用蒸发吸热的原理工作的，也就是说只有在水蒸发的情况下才能制冷，本辣条已经在别人家体验到湿热湿热的室内环境了，空调扇绝对是PASS的！于是乎制作一台空调的想法就逐渐浮出水面了，如果制作传统空调，就需要到空调压缩机巨大的散热器等等，最主要是需要复杂的计算。比如压缩机启动功率需要对应多大的电容器，还有中控PCB，专业的管路密封等等，实在是过于复杂，而且最后的价格有可能超过成品空调。

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　　你们有空调续命，那我呢？
　　另外一种能够比较容易获得的制冷器就剩下半导体制冷片了，然而这种东西对于电源的需求比较高，制冷散热比也比较低，就是说得到的冷量通常需要释放数倍能量的热量才可以。半导体制冷片的另一个特点就是只要薄薄的一片，冷热分别在两面。除了散冷散热器之外，体积是十分小巧的。作为DIY的一名编辑，脑子里仿佛内置水冷方案一般。

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　　“辣芬奇”手稿初版（不会有其他版本了）
　　这种东西在淘宝上十分容易被找到，不同的型号有着不同的制冷功率和电流需求，因此在选择半导体制冷片的时候需要计算好所需电源12V的输出功率。辣条通过各种对比最后选择的是型号为12709的半导体制冷片，制冷功率最大为82W，最大电流为9A，一共购买了八片，因此制冷片的总功耗为656W，使用输出为1000W功率的电源让负载达到60%左右比较合适。正好某编手里有一台鑫谷昆仑电源，能达到1080W的输出功率，用在这个空调上最合适不过了。
　　第2页：花钱不手软装备疯狂买
　　花钱不手软装备疯狂买
　　一般普通空调的制冷功率在1100W左右，而本辣条的制冷片总制冷功率也在656W，虽然只有1P空调的一半，但好在睡的房间不是很大，理论上应该够用了。用过半导体制冷片的人都知道，影响到它的制冷效果的因素除了功率外，还有就是散热，因此在散热系统的打造上，本辣条设计了一个非循环式冷却系统。

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　　八片半导体制冷片
　　传统的水冷系统无论分体还是一体，水冷液都仅仅限于内部循环，处于封闭状态下进行导热。而本辣条设计的非循环式冷却系统是将水冷排省去，直接将水管内的水注入水冷头，而后不需要进行循环，直接将热水排放掉（大部分情况下都是收集起来二次使用）。水虽然是是比较容易获取的高比热容液体，但是如果使用循环冷却系统，将导致水温越来越高，并且如果跟空调室外机一样的话，整个系统将面临着更麻烦的水路和需要防水的风扇，大型冷排和高扬程水泵，无疑增加了巨大的成本，因此使用小水流自来水还是比较划算的。水管内的自来水压力非常大，完全不用担心扬程问题。

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　　水箱兼水泵
　　在散冷方面，就一定要使用循环式了，DIY常用的水冷排是最好的选择，具有价格低易操作的特点，为了达到最好的效果，本辣条选择了360mm冷排的同时还选择了一体式水箱水泵，能够达到5M的扬程。然而显卡频道的主管吉吉知道本辣条的空调制造计划之后，就又祭出了ZOL祖传360mm纯铜水冷排，这样子冷排数量就达到了两个，理论上散冷效果也会有所增加。

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　　祖传360mm冷排
　　水冷头选择的是长度为200mm的M型水道，相对于U型水道有了更大的接触面积，能够让导热介质更充分的传递热量。由于是冷热两面都需要温度传导，因此每组制冷器需要两个冷头，一共四个。至于什么三通啊、宝塔啊什么的就按需求购买吧，算好一共有多少个接口就行，最好能全局脑补一下具体数量。

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　　350m3/H的滚筒风扇

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　　M型水道水冷头

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　　鑫谷昆仑1080W电源

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　　误差比较大的热电偶传感器
　　虽然散热采用非循环式冷却系统，但是散冷的话，就需要一个像室内机一样的滚筒风扇了，为了能够更加静音，滚筒风扇只选择了风量为350m3/H规格的，在扇叶两端的轴承上都设置有减震胶环，试运行时候比600m3/H风量的空调室内机安静多了，在购买时候还选择了带调速器的套餐，在温度和噪音之间有一个更平衡的调节。为了能够检测效果，温度计自然是必不可少的东西，还好只要五元钱，一口气买了仨！
　　第3页：运行试车震惊结果
　　运行试车效果惊人
　　接下来就可以先进行初步的试机组装了，最先开始的就是制冷模块的组装，只要有DIY基础的人都知道最低的成本的导热方式就是使用硅脂，求助于吉吉这个土豪的时候，眼睛都不眨的甩给我一瓶信越7783，虽然传说效果不错，但真的是难涂的货！

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　　被稀释了的信越7783
　　这时候只好使用悟空制作液冷主机时候剩下的硅油了，用来稀释硅脂刚刚好。在对比了数次之后，本辣条选择贴在铣过的那一面，因为看上去纹路比较正常。剩下的工作基本无脑了，用这种高端硅脂涂了4mm×4mm×8的面积之后，我的内心是痛的……但转念一想，反正不是我的，也就释然了。

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　　另一个冷头被当成灰板了
　　装配半导体制冷片的时候，要注意带字的一面为冷面，在导冷水冷头上用马克笔标注C（cold）为冷面。然后用购买的卡扣螺丝锁紧，用手挪动下制冷片，看看是否能被移动，用工具再次锁紧，不必担心大力出奇迹，半导体散热片能够经受得住85N/cm2的压力。

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　　用力！锁紧！
　　由于本次是试车，冷面不做散冷处理，热面使用循环式冷却方式，组装过程变得简单了许多。装机经常注意的小伙伴可能知道，显卡的额外供电接口和CPU供电接口都是提供10V和GND的，一个正极对应好一个负极直接插进去就可以了，接通之前先去百度一下接线定义，万万不得反接。

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　　随便那么一捅就行了
　　试车的时候只带了一组制冷器，360mm冷排散热器也能比较轻松的应对270W左右的发热。按照理论接好线之后，怀着忐忑的心情短接了电源上的启动线，最明显的就是冷排上风扇灯亮起，紧接着就是水泵的嗡嗡嗡，最害怕的起火冒烟还是没有出现。

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　　开车！
　　制冷速度非常之快，几秒钟就能感觉到冷面开始冰手了，为了获得准确的冷面温度，本辣条决定直接将热电偶传感器塞进冷头的菊花里，以获得最核心的温度。最终单冷排的散热功力让制冷模块达到-13℃，理论上如果疏热介质温度能够更低的话，冷面温度也会低一些，虽然暂且不知道制冷量，但是这一次试车总算还没翻车。

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　　零下12.3℃，已经开始接霜
　　由于制作半导体空调是个大工程，辣条并不能在短时间内全部完成，本次也只能够让大家看到半导体制冷片的效果了，在下一次，文章中将把最初的设计给还原并完成总装，并根据公式粗略的计算出制冷量，从而判断后期是否需要继续升级。如果有小伙伴对此感兴趣，欢迎通过li.xiang1@zol.com.cn邮箱与辣条取得联系研究讨论。

　　

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