廖宸豐 & 陳卓立(溫度保持杯墊)
- 2. 大綱
前言
控制方法構想
主要所需器材
接線示意圖與實際成果圖
檢測方式
實驗數據
結論與探討
相關資料
- 3. 前言
在現今生活中飲料已經成為許多人的每日必須品,
但是在喝飲料時往往會遇到保溫的問題,試想一杯
28度C的可樂還有甚麼好喝的?
我們認為這是一個相當生活化且實際的問題,所以
我們朝這方向思考。已知市面上有許多保溫杯墊,
但是僅能加溫且無法控制溫度,所以我們想要做一
個可以保溫又可以保冰,使用者也可以隨喜好調整
溫度的保溫杯墊。
- 7. TEC1-12706
Thermoelectric Cooler
A.K.A Thermoelectric Cooling Module
、Peltier Cooler
Module resistance 1.98/2.30(Ohms)
Max operating Temp. :138(ºC)
- 10. 實際成果圖
1. Arduino Uno 微控器
2. 電流轉換電路(處理PWM)
3. 制冷晶片TEC1-12706
4. 散熱片與墊片(由3D印表機所製造)
5. 散熱用風扇
6. 導熱用鋁箔
- 12. 室溫27.8度C
致冷晶片壓差5V
實驗數據
冷面溫度19.9度C
熱面溫度47.6度C
致冷晶片壓差12V
冷面溫度17.1度C
熱面溫度80度C
- 13. 實驗數據---降溫
設定溫度目標為20 ℃
此時環境室溫為24 ℃,水溫為26 ℃
27
23.4
22.3 21.1 20.8 20.8 19.8
30
25
20
15
10
5
0
0 10 20 30 40 50 60 70
量
測
溫
度
經過時間
- 14. 實驗數據---升溫
設定溫度目標為40 ℃
此時環境室溫為24 ℃,水溫為21 ℃
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
量測溫度
經過時間
- 16. 修正後實驗數據
降溫
室溫24度C,水溫為21.8
設定溫度17度C
25
20
15
10
5
0
0 10 20 30 40
溫度
經過時間
溫度計
sensor
offset
- 17. 修正後實驗數據
升溫
室溫24度C,水溫為34.4
設定溫度50度C
60
50
40
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50
溫度
經過時間
溫度計
sensor
offset
- 18. 優點部分
結論與檢討
1. 制冷晶片本身溫度變化很快,而且對環境低汙染,
加上它的體積小,重量輕,沒有方向性,對於溫
度控制不失一個好選擇
2. 對於維持溫度有較良好的表現
- 19. 缺點部分
結論與檢討
1. 雖然可以達到目標溫度,但是需要經過的時間太
長,效率過低。
2. 需要電源供應的模組太多,並且各自都有需求的工
作電流,其使用不符合經濟效益。
- 20. 結論與檢討
效率過低原因:假設電源供應器的能量全部轉換到
致冷上,且忽略逸散至空氣中的熱量和傳導到盛裝
水的容器的能量,則可由下列計算得到將100g水上
升10℃所需的時間為
Δ푄 = 푚‧s‧ΔT
7‧1.8‧Δt = 100 ‧4.2 ‧10
Δt = 333.33 푠푒푐 = 5.55(푚푖푛)
然而這與實驗結果相差不小,猜測原因應該是在容器
的升溫及傳導效率不佳導致。
Editor's Notes
- 目的 功能 作法 驗證 流程圖