德语版本在下方。
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总零件成本(取决于你家里已有的零件)大约在10到25欧元之间,前提是您已有散热器。目前,这些散热器在eBay上的售价约为15欧元。
实际应用场景:
- 学习和了解除湿机相关知识
- 针对湿度水平较高的空气,对小体积空气(最多几立方米,且空气交换量不大)进行除湿处理。
所需零件
- 带有5V电源输入和3V3输出端的ESP开发板。我使用了一个D1迷你ESP8266开发板有些部件可以稍作调整后继续使用,但不要进行大幅度改动,不然它们就装不进机箱了。
- MOSFET(板载)。我用了aliexpress上那种基于IRF520的红色产品,但不得不把最小开关管换成别的型号了。IRLZ34N因为它在 3.3V 电压下并未完全启动。
- 珀尔帖元件,尺寸为20毫米×20毫米。我使用的是...TEC1-04901这种设备应该能兼容大多数USB电源。更强劲的电源可能会让除湿器的工作效率更高,但找到合适的电源可能会变得更困难。
- 小型散热器关于冷排部分,我用了一块旧主板上的冷排风扇。
- 旧的英特尔原厂散热器搭载Sandy Bridge处理器的设备(LGA115x插槽兼容布局(散热器高度约15mm)
- USB 连接器板。一个红色的面板,USB接口旁边有两个大螺丝孔,还有一排2.54毫米6针连接器。
- 一些m3加热插件并且螺丝规格为 M3x4 或 M3x5
- 导热膏
- 一些带有杜邦母接头的电线(用于面包板的那些元件)以及热缩管。
- 选修课用于大功率场效应管的小型散热器。对于1A级珀尔帖元件来说,它并非必需,但对于功率更高的元件,可能还是需要用到的。
- 选修课冷侧散热器的温度传感器。示例:DS18B20带螺丝孔的(价格昂贵,我现在用的就是这款,简直是浪费钱)或者 MF52D 10K B3590(价格便宜,但需要一个带有10千欧电阻的分压器)
- 选修课环境温度和湿度传感器:示例:DHT11(价格更低)或DHT22(目前正在使用这款产品)
干湿度传感器仅提供信息性数据。冷侧传感器用于除霜算法,但与仅使用固定定时器(例如,运行30分钟后再进行3分钟除霜)相比,其实际价值并不显著。
如果你想使用2A的珀尔帖元件,可以考虑搭配USB PD 5V/3A电源和5V USB PD触发板使用。
组装
电子产品
请看电路图。
软件
使用ESPHome配置工具对ESP进行刷机。网上和YouTube上有很多相关教程可供参考。需要调整一些基本配置,比如Wi-Fi凭证等。
具体使用的部件不同,可能需要对配置稍作调整。这里我就不详细说明了。如果调整步骤对你来说太复杂,那就按照我实际使用的硬件配置来操作,这样就不需要进一步调整配置了。我在之前的配置中保留了一些注释,比如关于更便宜的冷侧温度传感器的相关内容。
案例
- 插入加热插片。
- 将所有电子元件安装在散热侧的机箱部分。DHT传感器被放置在独立的小隔间内,以实现一定的隔热效果。需要注意的是,传感器仍会被严重加热。USB连接器和MOSFET板被固定在机箱内,其余电子元件则直接"卡入"到位。
- 如果使用冷侧温度传感器:将电缆穿过小孔引至冷侧,并在冷侧散热器上钻一个孔。可以将带有导热膏的温度传感器安装在该孔中(MF52D),或者将其固定在散热器上(DS18B20)。
- 将珀尔帖元件(检查其冷热两侧)放入方形孔中。
- 将热侧和冷侧的主机箱、冷侧风扇安装架以及英特尔盒装散热器组装起来。这些部件通过英特尔散热器的主板安装架固定在一起。
- 将导热膏涂抹在珀尔帖元件的两侧。
- 将冷侧冷却器与其中一个冷侧风扇支架拧紧。很可能你需要自行设计一个支架,以便与你的散热器完美适配。这一步骤还能将珀尔帖元件固定到位。
- 现在,把盖子组装起来,然后把它安装到储水箱里。
结果
电力消耗使用1A珀尔帖元件时,设备初始功耗为7W,运行一段时间后功耗会逐渐接近6W。
除湿性能:在一个完全密封的盒子里,相对湿度可以降至30%。在一个盖子未密封的盒子里,我能将湿度控制在40%左右。当时环境湿度约为70%。我估计它每天能收集约1-3毫升的水。这已经达到了通过搜索资料得知的5W珀尔帖除湿器的预期效果的下限了。
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成本具体价格取决于已有的零件,如果不算英特尔散热器,价格大约在10到25欧元之间。目前在eBay上,英特尔散热器的价格约为15欧元。
应用场景:
- 了解电力除湿器的工作原理,以及为何不建议购买佩尔蒂埃式除湿器(说真的,如果要买,还是选择压缩机式除湿器吧)。
- 用于处理空气湿度较高的环境,处理小容量的空气(最多几立方米,无需大量换气)并进行除湿处理。
所需零件
- 带有5V输入和3V3输出的ESP开发板。我有一个这样的板子。D1 Mini ESP8266这些模型可以直接使用。其他模型只需稍作调整即可投入使用,但较大的模型可能无法完全装入机箱中。
- MOSFET 电路板。我用了从阿里巴巴上买的红色的IRF520型号的MOSFET,但后来发现它有问题,所以不得不把它换成另一个型号的。IRLZ34N需要更换,因为原来的那个在 3.3V 电压下无法正常工作。
- 珀尔帖元件,尺寸为20毫米×20毫米。我使用的是一款这样的元件。TEC1-04901它应该能与大多数USB电源适配器兼容。使用更高功率的设备时,除湿器可能会运行得更顺畅,但普通的USB电源适配器很可能无法正常工作了。
- 小型散热器用于冷备用站点。我用了一块旧主板上的备用硬盘。
- 改动英特尔盒装散热器采用Sandy Bridge处理器的笔记本电脑LGA115x插槽兼容布局(散热器高度约15毫米)
- USB连接板。一个红色的电路板,USB接口旁边有两个大的螺丝孔,还有一个2.54毫米6针的插头排。
- M3型加热插件还有螺丝规格为 M3x4 或 M3x5
- 导热膏
- 带有杜邦插头的电线(比如它们在面包板上的应用方式)
- 收缩软管
可选组件:
- 场效应管散热器。对于1A级的珀尔帖元件来说,使用散热器并非绝对必要,但对于功耗更高的元件来说,安装散热器或许会有所帮助。
- 用于冷站冷却器的温度传感器。示例:DS18B20带有螺丝孔的版本(价格较高,我目前正在使用这款)或者 MF52D 10K B3590(价格较低,但需要使用电压分压器,比如连接一个 10kΩ 的电阻)。
- 环境温度和湿度传感器:示例:DHT11(价格较低,但精度稍差)或者DHT22传感器(我会用)
这些 DHT 传感器仅提供信息性数据。冷站点的传感器用于除霜算法,但与使用固定定时器(例如,开启 30 分钟,接着除霜 3 分钟)相比,其实际作用并不显著。
如果使用2A的珀尔帖元件,我会选用5V/3A的USB-PD充电器,以及5V的USB-PD触发板。
组装
电子产品
请看电路图
软件
首先,需要将esphome固件刷入ESP模块。互联网上/YouTube上有很多相关教程。本项目中提供了配置文件。还需要调整一些基本设置,比如Wi-Fi接入信息等。
具体配置可能需要根据所使用的组件进行调整。这里我就不详细说明了。如果你觉得修改配置太复杂,那就直接使用我所用的硬件,这样就不需要进一步调整配置了。我把之前的一些配置留在了注释里,比如冷站使用的更便宜的温度传感器。
外壳
- 安装加热插片。
- 将所有电子元件安装在热侧的机箱部件中。DHT传感器被安置在一个独立的小部件中,以确保一定的隔热效果(但温度仍会升高数度)。USB接口和MOSFET电路板被固定在机箱内。其他电子元件则被简单地塞入各个空隙中。
- 若要安装冷端温度传感器:将电缆穿过小孔连接至冷端,并在冷端的散热器上钻一个孔。然后,将温度传感器用导热膏固定在该孔中(MF52D型号),或者将其直接拧入散热器(DS18B20型号)。
- 将珀尔帖元件(需先检查其热端和冷端是否正常!)放入方形孔中。
- 将机箱的两个主要部件——风扇支架和英特尔盒装散热器安装到位。这些部件通过英特尔散热器的主板支架固定在一起。
- 将导热膏涂抹在珀尔帖元件的两侧
- 将冷却器用其中一个风扇支架固定在冷备用站上。很可能需要专门设计一个支架。在这一步骤中,珀尔帖元件也会被压入到指定位置。
- 安装外壳盖板,并将水箱安装到位。
结果
功耗:起初功耗为7瓦,冷侧散热后功耗降至约6瓦。
除湿能力:在一个完全密封的环境中,湿度可以降低到约30%。在一个不密封的盒子里,我能将湿度控制在约40%。该环境的湿度约为70%。每天能收集约1-3毫升的水。这大约相当于一个5瓦佩尔蒂尔元件所能达到的湿度下限(根据谷歌搜索结果)。
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