Chladič na pivo s Peltierem

      14.4.2019 V horkém letním dni na chatě, kór při namáhavé práci, přijde chlazené pivko vhod. Jelikož tam nemám přípojku elektřiny, ale jen 100Wpk solární panel, pořídil jsem si už před lety přenosnou 24l autochladničku s Peltierovým článkem na 12 V. Problém je, že chladí moc zdlouhavě a ještě málo, což při příkonu 55 W není nijak překvapivé. A tak jsem se rozhodl postavit chladicí zařízení optimalizované na rychlé vychlazení piva.
      Nosnou myšlenkou bylo eliminovat tepelný odpor vzduchu a chladit jen nezbytně nutný objem. Základem je Peltierův článek TEC1-12708, který jsem koupil na eBay za 73 Kč. Jeho mezní parametry jsou: Umax = 17,5 V, Imax = 8,4 A (147 W), Δtmax = 75°C, Qmax = 79 W, tmax = 138°C. Jeho studená strana přiléhá k měděné základně z 2mm Cu plechu 80 x 80 mm na níž jsem klempířskou pájkou připájel Cu trubku o průměru 73 mm, což je o něco více než průměr typické pivní lahve (68,4 mm). Tu jsem si musel smotat a spájet z 0,5mm Cu plechu, protože jsem nikde nesehnal vhodný odřezek. Vnitřní prostor mezi trubkou a pivní lahví se zaleje trochou vody, která má mnohem vyšší tepelnou vodivost než vzduch. Aby se trubka zbytečně neohřívala od okolí, zasunul jsem ji do polystyrénového bloku 16 x 16 x 32 cm. O chlazení teplé strany Peltieru se stará klasický CPU chladič pro Pentium 4 s větráčkem na 12 V. Celé to drží pohromadě sešroubované 4 šroubky M3 v rozích, které prochází měděnou základnou přes izolační plastové průchodky. Nesmí se moc utahovat, aby nedošlo k deformaci Cu základny nebo aby Peltier neprasknul. Na kontaktní plochy jsem aplikoval bílou teplovodivou pastu.

Peltierův článek TEC1-12708.jpg chladič na pivo-Cu trubka chladič na pivo-chladič Peltieru chladič na pivo-polystyrénový izolační box

      Následoval test chladicích schopností tohoto bastlu. Do trubky jsem vložil pivní láhev s vodou přibližně o teplotě okolí 26°C a ponořil do ní oblíbený digitální 1-wire teploměr Dallas DS18B20. Ten jsem připojil k dataloggeru, který používám pro měření kapacity baterek a doprogramoval ukládání teploty. Peltiera s větráčkem jsem připojil k PC ATX zdroji na 12 V a spustil logování. Proudový odběr po ustálení byl 5,9 A. Teplota zpočátku klesala cca o 5°C za 20 minut a postupně se pokles zpomaloval podle exponenciály. Příjemné teploty 10°C bylo dosaženo za 1 hodinu a 18 minut, bodu mrazu pak za 4 hodiny a 27 minut. Když jsem láhev vyndával, byla už přimrzlá ke stěně Cu trubky. Teoreticky je potřeba k ochlazení 0,55 kg vody o 16°C (zanedbávám tepelnou kapacitu mědi a ztráty) odebrat 36,78 kJ tepla, přičemž Peltier s větráčkem na to spotřebovaly 316,2 kJ elektrické energie. Z toho plyne nepříliš vysoká účinnost 11,7%, ale lepší než drátem do oka, hlavně když se to bude dát pít :)

závislost teploty na čase pivního chladiče s Peltierem



Zpět

Aktualizováno 15.4.2019 v 10:58

„Rozdávat rady je zbytečné. Moudrý si poradí sám a hlupák stejně neposlechne.“ Mark Twain