Congelatore per dégorgement: parte 5 - Refrigeratore 2.0

dissipatore refrigeratore per sboccaturaDopo quasi un mese sono finalmente riuscito ad ordinare il nuovo dissipatore; oltre ad essere di dimensioni decisamente più generose rispetto al precedente, dispone di 2 heat pipe: altro non sono che 2 tubi di rame riempiti con una sostanza a bassissima tensione di vapore, che moltiplica di diverse volte la capacità di disperdere il calore generato dalla peltier (qui una spiegazione decisamente più esaustiva). Disponendo di un attacco diverso da quello del primo dissipatore (al quale avevo praticato io i 4 fori di fissaggio), mi sono trovato di fronte al problema di praticare ulteriori 4 fori sul vecchio contenitore, che si sarebbe quindi ridotto ad un groviera (tutti i fori si trovavano necessariamente sulla stessa faccia). Tenuto conto che questo il primo contenitore conteneva tra l'altro, ben più del litro d'acqua inizialmente previsto (con un notevole aggravio sul tempo di raffreddamento), ho deciso di realizzare una seconda versione del refrigeratore, ruotante attorno ad un barattolo di caffè appena terminato; riporto di seguito tutto il procedimento ed i risultati raggiunti:

refrigeratore per sboccatura

Il barattolo prescelto: circa 1 litro di capienza

refrigeratore per sboccatura

Il dissipatore lato freddo: ricavato tagliando le alette al dissipatore lato freddo della prima versione del congelatore

refrigeratore sboccatura

Le due tavole utilizzate per sostenere ed irrigidire il barattolo, il dissipatore e le gambe del refrigeratore

refrigeratore sboccatura

I fori permetteranno di incastrare il barattolo ed infilare  il collo della bottiglia di spumante

refrigeratore sboccatura

Il contenitore forato e già provvisto del dissipatore per il lato freddo

preparazione del refrigeratore

Foratura dei fogli di polistirolo per la coibentazione del congelatore

isolamento refrigeratore

Fogli sagomati e pronti per l'inserimento del contenitore

preparazione refrigeratore

Montaggio del contenitore sul primo supporto; le 4 barre m8 serviranno a reggere tutta la struttura, i due bulloni M3 a fissare il dissipatore

refrigeratore

Montaggio dei fogli isolanti in polistirolo e chiusura del contenitore

refrigeratore

Aggiunta di un ulteriore foglio isolante per ridurre ulteriormente le dispersioni e migliorare l'estetica

refrigeratore

Ulteriore vista del fondo

refrigeratore

Sagomatura dell'isolamento per il fondo del contenitore

refgrigeratore e peltier

Stesura della pasta termica sulla peltier

refrigeratore

Fissaggio della peltier

refrigeratore

Montaggio del coldplate in rame per migliorare lo scambio termico tra peltier e dissipatore lato caldo (che ha una superficie minore della peltier)

refrigeratore

Montaggio dell'ultima coibentazione

refrigeratore

Il dissipatore avvitato

refrigeratore ultimato

Vista del nuovo refrigeratore terminato

Terminata la costruzione ho effettuato un test sul congelatore, senza refrigeratoreriempirlo di soluzione salina (la cui presenza, in prima approssimazione influisce solo sul tempo di raggiungimento della temperatura di regime e non sulla temperatura minima raggiungibile). Il risultato è migliorato assai poco: siamo sempre sui -2°C, con la cella che lavora sempre a metà potenza (circa 4A con 12V di assorbimento); se non migliora drasticamente non sarà proprio il caso di presentarsi alla Mini Maker Faire di maggio 2014... Più che la scarsa potenza della cella (che secondo i calcoli è più che sufficiente, e su quelli non ho praticamente dubbio), il problema che mi preoccupa è l'impossibilità di farla lavorare vicino alla potenza massima da cui deriva la scarsa temperatura raggiunta. Aumentare la tensione fino a 15V i farebbe guadagnare una decina di watt, comunque pochi; dopo un ottimo approfondimento in rete sulle peltier, ho deciso che la soluzione dovrà essere drastica: devo ancora ragionarci sopra ma penso che taglierò le estremità delle heat pipe, e le utilizzerò per del sano water cooling! Mi pare di capire, dopo i numerosi fallimenti, che solo abbassando drasticamente la temperatura del dissipatore lato caldo (e "l'acqua del sindaco" è l'ideale, avendo sempre quei 16 - 20°C) posso riuscire a portare più in sotto anche la temperatura della salamoia nel congelatore. E le heat pipe, direttamente a contatto con la peltier, mi permetterebbero di far arrivare un bel po di liquido freddo ad alta capacità termica (acqua del rubinetto 😉 ), l'ideale per forzare la questione.

Stay tuned! 😀