수제맥주 항온기 DIY

1차 펠티어 소자 기반 제작 (3/8)

대갈공명 2021. 1. 1. 19:59
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#1. 펠티어 모듈 조립

 

두 개의 펠티어 소자가 있다.

제법 묵직하다.

[그림 3-1]처럼 한쪽에는 차가워지는 쇠덩이가 있고..

반대쪽에는 열을 방출하는 방열판과 함께 팬(Fan)이 두 개 달려 있다.

 

[그림 3-1] 펠티어 소자

 

두 개를 가방에 매달기에는 뭔가 이상해 보인다..

그리고 냉기를 공기로 효과적으로 전달해 줄 방법도 필요하다.

곰곰이 생각한다.

결론은 [그림 3-2]처럼 둘을 연결해서 사용하는 방법이었다.

 

[그림 3-2] 펠티어 모듈

 

펠티어 소자는 특성상 입력단자 (+)와 (-)를 뒤집어서 연결하면...

뜨거운/차가운 영향이 반대로 바뀐다.

 

그래서 일단, 원래 냉기용 쇠덩이 두 개를 써멀 구리스 (Thermal Grease)로 잘 발라서 열 전도도를 높이고...

한쪽 방향의 펠티어 소자 (+), (-) 단자를 뒤집어서 붙여버렸다.

그렇게 하면...

[그림 3-2] 기준으로 좌측부터 (차가운)-(뜨거운)-(차가운)-(뜨거운) 형태로 열이 방출되겠지?

중간의 (뜨거운)-(차가운)이 맞물리면서 열이 중화될 것이고...

양쪽의 (차가운)과 (뜨거운)은 더 차갑고 더 뜨겁게 될 것 같다.

그냥 느낌이다.

음 홧홧홧~~~!

 

사실 맞는 이론인지는 잘 모르겠지만...

이렇게 하면, 앵글에 고정하기도 쉽겠다 싶었다...

 

시험 삼아 12V 연결해 보니...

찬바람/따순바람... 잘 나온다...

 

일단 오케이~~!!

 

 

#2. 앵글 주문

 

자... 재료는 준비되었다.

펠티어 모듈, 온도 제어기, 담요...

 

앞편에서 말했듯이...

브루어리 백을 지지하는 골격인 앵글을 주문한다.

 

참... 세상 좋아졌다...

앵글도 인터넷으로 주문 가능하다...

 

주문 내역은 [그림 3-3]과 같다.

생각보다 얼마 안 한다...

 

내 DIY에서 무시 못할 부분이 배송비인 것 같다.

쩝...

 

그림 3-3: 앵글 주문 내역

 

 

#3. 조립

 

일단 앵글을 조립한다.

 

조립한 앵글의 후면 사진은 [그림 3-4]와 같다.

브루어리 백을 열고 닫을 수 있게 앞면 상단의 앵글은 중단으로 옮겼다.

후면의 상단 앵글과 추가한 앵글 사이에 펠티어 모듈을 잘 고정한다.

이게 핵심이다. 펠티어 모듈이 생각보다 무겁기 때문이다.

 

온도제어 모듈과 고용량 어뎁터를 앵글 옆면에 설치하고...

담요 전원을 끊어내고...

열심히 배선 작업을 한다.

 

자세히 보면, 3 점식 스위치 2개가 있다.

요거는 냉각기와 온열기를 켜고 끌 수 있는 스위치 되겠다.

두 개중에서 하나만 사용하는 여름/겨울 환경에서의 에너지 절약 차원에서 추가했다.

이런 세심함까지?

 

조립된 전면 사진은 [그림 3-5]와 같다.

 

그림 3-4: 조립한 항온기 후면

 

그림 3-5: 조립한 항온기 전면

 

자... 동작시켜 보자.

220V 전원 연결...

온도조절기 설정...

동작할 것인가?

...

...

...

두둥~~!

......

위이이~~잉~~!

경쾌한 팬 소음과 함께...

펠티어 소자 양쪽으로 온기와 냉기가 나온다... ㅋㅋㅋ

 

온도조절기 목표 온도를 낮춘다...

담요가 따땃해진다... 와~~!!

 

일단 설계한 동작은 정상적으로 하는 것 같다...

안도...

 

이제 부루어리 백을 넣을 차례다.

브루어리 백에서 펠티어 소자 부분을 잘 오려낸다.

공기가 세지 않도록 잘 접합한다.

 

이 부분이 엄청 어려웠다.

나사 볼트/너트를 활용하고,

냉기가 세지 않도록 스펀지 비슷한 것도 끼워 넣었다.

그리고 마지막으로 청테이프 신공을 뙇~~!

 

브루어리 백 내부에 담요와 온도센서를 넣고...

조립을 완료한다.

 

 

#4. 시험

 

동작 검증 및 성능시험을 해야 한다.

일단 약 2리터 정도의 음료수를 항온기 내부에 넣었다.

 

온도 조절기 설정온도를 10도로 설정하고 약 1시간이 흘렀다. [그림 3-6] 참조.

12.6도... 일단 온도는 내려가네...

 

온도 조절기 설정온도를 30도로 설정하고 약 10분이 흘렀다. [그림 3-7] 참조.

담요 성능은 짱인듯...

 

그림 3-6: 최종 조립 형상 - 저온 시험

 

그림 3-7: 최종 조립 형상 - 고온 시험

 

온도 설정 범위를 테스트해 본다.

고온은 30도 정도까지는 가능했다. 더 이상은 올리지 않았다.

저온은 10도 정도까지 내려가는 것 같다.

대신 많은 시간이 걸린다.. 약 2시간 정도?

다만 그 시간이 지나도 더 이상 내려가지는 않는다.

 

머릿속에 다음과 같은 안일한 생각을 한다.

 

일단, 큰형님께서 말씀하신 15도까지는 시간이 조금 걸려도 내려가고...
높은 온도로도 되게 했으니...
이 정도면 괜찮지 않을까?

 

뒤에 알게 되지만...

참 어이없는 자만심이 하늘을 찌르는 순간이었다.

 

큰형님께 연락드려 프로젝트 성공을 급히 타전한다.

 

그리고 기쁜 마음으로 납품을 완료한다.

 

며칠 후, 큰형님 블로그(절대 어딘지 말할 수 없다)에서 시제품을 사용하는 사진이 올라왔다.

허락을 받지 않고 사진 두 개를 불법 도용해서 올린다. [그림 3-8], [그림 3-9] 참조.

 

나름 잘 사용하고 계신가 보다... 하고 안심하고 잊고 지낸다.

 

그림 3-8: 실제 활용 사진 #1

 

그림 3-9:  실제 활용 사진 #2

 

[NOTICE]
혹시나 이 글을 보고 그대로 따라서 만드시려는 분을 위해 경고 말씀 드린다.
1. 이 작업들은 220 볼트 가정용 전기를 만지는 일이다. 잘못하면 불이 날 수도, 감전될 수도 있다.
2. 기존 판매되는 제품을 개조하는 것이기 때문에 불상사 발생 시 제조사에서 어떤 책임도 지지 않는다.
3. 물론 이 글을 쓰는 나도 어떤 책임도 지지 않는다.
온전히 본인의 책임 하에 개조, 운용하셔야 한다는 점을 다시 한번 상기드린다.

 

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