#1. 사용자 요구사항
먼저 말씀드리면,
1차 시제품은 실패한 프로젝트다.
원하는 만큼의 온도가 내려가지 않으면서 실제 사용에 제약이 많은 장치다.
각설하고, 일단 사용자 요구사항부터 알아보자.
① 먼저 큰형님이 사용하고 계신 발효조 (약 20리터)와 부루어리 백 (Brewery back)을 활용해야 한다.
② 건네 주신 펠티어 소자(진짜 뒤에 설명한다)를 활용해서 온도를 낮추어야 한다.
③ 항온 발효조 내부 온도는 15도 이하로 유지되어야 한다.
사실은 큰 요구사항이라고 생각하지 않았다.
뭐 이 정도야 어떻게든 되겠지...
라는 막연한 생각이었다.
#2. 건네 주신 펠티어 소자
주문을 하시면서 펠티어 소자(Peltier Module)라는 처음 보는 물건을 까만 봉다리에 담아 주셨다.
직접 만들어 보시려고 막상 구매는 하셨는데...
어찌할지 모르셨단다.
솔직하게 나도 처음 들어 보는 소자다.
쉽게 이야기해서 펠티어 소자는 반도체로 만들어진 열전달 소자였다.
고전적인 냉장고가 컴프레셔(Compressor)를 돌려서 냉기를 만드는 방식이라면...
펠티어 소자는 DC를 소자에 걸어주면...
소자의 한쪽에는 냉기가...
한쪽에는 온기가 분리되어 나오는 구조 되겠다.
열역학 1법칙인 에너지 보존법칙을 생각하면 냉기 vs. 온기가 동시에 나오는 것에 대한 이해는 쉬울 듯하다.
기존 냉장고 대비 소형화할 수 있어 초소형 냉장고에 가끔 사용되는 소자였다.
캠핑카에 많이 사용된다고 한다.
구글링을 조금 해보니 "아이스박스 기반 펠티어 항온기"와 같은 글들이 보인다.
맥주 제조하시는 분들이 요즘 들어 최신 발효조 제작 기술로 채택하고 있는 모양이다.
큰형님께서는 이게 부러우셨나 보다...
건네주신 까만 봉다리에는 [그림 2-1]과 같은 펠티어 소자 (링크) 2개가 담겨 있었다.
상단에 접점에 DC 전원을 넣어주면...
그림의 전면에 평평한 판으로는 냉기가 나오고...
후면에 설치된 팬으로는 온기가 방출된다.
상단에 넣어주는 DC 전원은 12볼트 되겠다.
근데... 12V 입력에 120W면... ㅎㄷㄷ
1A 정도를 먹는 큰 소자 되겠다. (링크)
그리고 추가로 건네주신 건 약 20리터급 쿠퍼스 전용 부루어리 백. [그림 2-2] 참조.
나름 내부에 쿠킹호일 같은 것도 붙어 있고... 자꾸(표준말 되겠다)도 있는 넘이라...
지금껏 여기서 발효를 하셨나 보다.
큰형님 말씀을 들어 보니, 여름에 이 가방에 얼음도 넣어 보시고...
담요도 덮어보시고...
이것저것 많이 시도해 보신 것 같다.
#2. 온도 제어기 선정
자... 그럼 어떻게 만들지 고민을 해 보자...
가장 먼저 온도계가 달려있는 온도 제어기가 있어야겠지...
그래야 온도에 따라서 펠티어 소자를 켜고 끌 수 있을 테니...
내 마음의 고향인 알리익스프레스를 검색한다.
찾았다. STC-1000. ([그림 2-3] 참조)
배송비 합쳐도 만원도 안 한다. (링크)
여기서 주의할 점은 일부러 12 볼트로 동작하는 넘을 골랐다는 것...
왜냐? 펠티어 소자가 12V 입력이니 둘 다 맞춰야 하나의 전원을 끌어다 쓸 수 있잖아...
일단 온도 제어기 결선도를 통해 동작 방식을 한번 보자... ([그림 2-4] 참조) (링크)
① 제일 왼쪽 두 개 - 온도제어기에 들어가는 전원 입력이다. DC 12V 넣어주면 된다.
② Sensor - 동봉되어온 온도센서 연결해 주면 된다.
③ Heating - 뭐가 될지는 모르겠지만... 온도를 올리는 장치가 연결된다. 온도센서의 온도가가 설정온도 이하이면 연결된다. 그렇지 않으면 끊어진다.
④ Cooling - 펠티어 소자 연결하면 된다. 온도센서의 온도가 설정온도 이상이면 연결된다. 그렇지 않으면 끊어진다.
생각보다 간단한 구조다.
Cooling에는 펠티어 소자를 연결하면 되는데...
Heating에도 뭔가를 연결하면...
그럼 겨울에도 쓸 수 있겠는데?
그럼 온열기도 한번 달아보지 뭐...
#3. 온열기 선정
냉각기는 가지고 있으니...
온열기를 찾아보자...
그래.. 이걸로 하면 되겠다...
차량용 담요...
차에서 나오는 전압이 12 볼트니깐...
여기에 쓰기 딱이다... (링크)
설정 온도보다 내려가면... 이 담요에 전원이 자동으로 들어가고...
따땃해지겠지? ㅋㅋㅋ
#4. 고용량 어뎁터 선정
항온기의 설치환경은 집이 될 것이 분명하고... 12 볼트가 어디서 뚝딱 나올 리가 없다.
그래서 220 볼트 교류(AC)를 12V 직류(DC)로 바꿔 줄 수 있는 장치가 필요하다.
이 12V 직류는 펠티어 소자, 온도제어기, 담요 전체에 다 쓰인다.
근데.. 주의사항...
볼트만 맞다고 집에 있는 것 그냥 쓰면 불 날 수도 있다. 진짜다...
이때는 볼트는 당연히 맞아야 하고.. 전류 용량이 충분한 장치가 필요하다.
일단, 펠티어 소자 두 개가 2A...
담요는 규격이 안 나온다...
근디.. 보통 온열기가 전류를 많이 먹는 경향이 있으니...
용량이 넉넉한 고용량으로 준비하자...
선정한 장치는 Meanwell의 LRS-350-12. ([그림 2-5] 참조)
12 볼트 짜리는 최대 29A까지 전류를 내줄 수 있는 대단한 넘이다. ([그림 2-6] 참조)
24시간 가동해야 하는 장비이니, 전류가 모자라는 일이 절때로(오타 아니다... 강조형이다) 없도록...
그리고 혹시나 온열기와 쿨러가 동시에 작동되는 상황이 오더라도...
절대로 전류가 모지라지 않는 정도로... 선정했다. (링크)
#5. 기구물 검토
큰형님께서 건네 주신 브루어리 백 ([그림 2-2])는 말 그대로 가방이다.
자체적으로 서 있을 수는 있지만, 앞에서 선정한 장치들을 주렁주렁 매달면...
그 형태를 유지하기 힘들다.
특히나 펠티어 소자는 무게가 상당한 편이니...
뭔가 간이 기구물을 만들고 고정하는 것이 필수적일 것 같다.
일단... 간단하게 한번 가보지 뭐...
안 이뻐도 된다는 발주처의 컨펌 후 바로 결정...
조립식 앵글 ㅋㅋㅋㅋ
너무한가?
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[NOTICE] |
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