Bierkühler <--Die Rettung im Sommer!

[Majus]

Hallo,
da ich in den Winterferien wieder viel drann arbeiten konnte, möchte ich hier mal mein aktuellstes Projekt vorstellen.
Es handelt sich wie der Titel schon sagt um einen Bierkühler.

Entstanden ist die Idee aus einem im Sommer alltäglich Problem: Warme Getränke. Selbst mit den Ultra-High-Performance Kühlakkus vom Aldi sind bei 40° die Getränke im Schwimmbad früher oder später warm.
Aber (hoffentlich) nicht mit diesem Gerät:


Mechanik:
Im inneren sitzt ein aus 0.5mm Kupfer gebogener und Wasserdicht verlöteter Hohlzylinder in den (oh Wunder) genau eine Bierflasche passt. (Zur besseren thermischen Kontaktierung kann der kleine Spalt zwischen Flasche und Kupfer mit Spiritus oder Salzwasser aufgefüllt werden.)

An diesen Zylinder docken 8 Adapterelemente an. Diese habe ich aus hochwärmeleitfähigem Kupfer CNC-gefräßt.
Sie Adaptieren die runde Form des Zylinders auf 8 Peltierelemente.
Ein weiteres Element sitzt am Boden des Zylinders.

Die warme Seite der Elemente ist mit der Außenhaut verbunden.
Diese besteht aus 5 5mm Aluminiumplatten. Jeweils CNC-Gefräßt und mit insgesammt 20 M3 Schrauben verbunden.
Also ein solides Grundgerüßt.

Um eine optimale Temperaturabfuhr zu ermöglichen stellen 8 aufgeschraubte CPU-Lüfter mit einer Gesammtoberfläche von 5000cm^2 den Kontakt zur Luft her. 8 Lüfter pußten über diese Fläche.

Natürlich wurden alle nicht stoffschlüssigen Verbindungen mit Wärmeleitpaste oder Wärmeleitpads thermisch unterstützt.



Technische Daten:
Die 9 Peltierelemente haben eine Leistungsaufnahme von 2000 W! (Die Lüfter und Elektronik kann ich hier getrost vernachlässigen)
Das entspricht etwa 170A bei 12V.... (Dauerstrom!)

Durch die Konstruktion und die Konzentration der Leistung auf die eine Bierflasche sollte eine ausreichende Kühlung erfolgen... (Kann das mal bitte jemand ausrechnen?)


Elektronik:
Um solch eine Leistung zu regeln bedarf es etwas Aufwand. (Ein einfacher Schalter war mir zu läpsch)
Die Elektronik sitzt dezentral in einer Steuerungsbox. Ein 2cm dicker 40cm langer Kabelstrang verbindet beide Subsysteme. (60 Einzelleitungen)

An 6 verschiedenen Stellen wird die Temperatur gemessen.(Innentemperatur, Außentemperatur, Umgebungstemperatur, Mosfettemperatur,...)

Über eine Mosfet-PWM Kaskade kann ich die Peltierelemente zuschalten, drosseln, etc.

Des weiteren sind auch die Lüfter per PWM regelbar.
Durch das einlesen der 8 Lüfter-Tachosignale kann der Ausfall eines Lüfters sofort registriert werden.
Dies wird dann sowohl optisch als auch akustisch (Piezo-pieper) signalisiert.
Ein Überhitzen und eine Kernschmelze möchte ich gerne verhindern...

Spielkinder die unbedingt einen Finger in einen Lüfter halten müssen, werden so hoffentlich auch abgeschreckt.

Die obligatorische Spannungsüberwachung an verschiedenen Stellen registriert Fehler.

Das ganze erledigt ein Mega 32 mit ner Handvoll Mosfets und dem üblichen Hünerfutter.

Die vielen Daten lassen sich jederzeit über ein beleuchtetes blaues LCD kontrollieren.
Komfortfunktionen wie "Kühle mein Bier auf 3° und fang dann an zu piepen" sind in Planung.


Aktueller Stand:
Das mechanische Grundgerüst steht. Der Einbau der Peltierelemente wird hoffentlich bald erfolgen. 2 der 8 Adapter sind gefräßt.
Die Elektronik und das Programm sind zu 90% fertig. Kleine Verbesserungen hier und da stehen noch aus...



Vielen Dank fürs lesen. Jetzt seit ihr gefragt! Kritik und Anregungen sind absolut erwünscht!
Gruß,
Majus



PS: Weitere Bilder folgen...

[techboy]

Interessantes Projekt und die Verwirklichung ist bis her sehr schön...Allerdings ein paar Fragen:
-Zahlt sich das aus für eine Flashe Bier?
-Was hast du dir da für die Stromversorgung vorgestellt? (ich mein 2000W ist ja net wenig)

Mfg.Attila Földes

[Tido]

Hallo,

ist was interessantes dran, aber woher bekommst du die 170A im Schwimmbad? Turbinen in der Wasserrutsche, oder was?

Tido

[HannoHupmann]

Ich fürchte bei der Kühlleistung ist die Bierflasche gefrohren bevor man sie rausnehmen kann. Allerdings frag ich mich wie du einen Akku installieren willst der die Nötigen 120A über länger als ein paar Sekunden bis Minuten liefert.

[Majus]

Hi,
danke für die Antworten.
Ich habe mehrere Überlegungen für die Stromversorgung:

Zum einen habe ich (stationär) 7 Netzteile aus einem alten Fileserver im Keller stehen.
Die bringen jedes 30A auf der 12V Schiene. Ist dann halt weniger was fürs Schwimmbad...

Zum anderen die gute alte Autobatterie oder Bleiakkus.
2-3 Autobatterien parallel und die Sache ist geritzt.
Hällt dann zwar keine Stunden, die Kühldauer soll aber auch möglichst gering gehalten werden.

Das ganze Ding ist als "Notfall-Schockfroster" konzipiert. Deshalb auch die 2kW...

Gruß,
Majus



Edit: Ein Schweißtrafo kann auch ne Menge Strom....

[Ls4]

Notfall Schockfroster????
Wenn du Bock auf ein Bier hast es aber vergessen hast in den Kühlschrank zu stellen???
2000W Irre, aber ansich irgendwie geil, wobei ich jetzt wohl das Ding für mehrere Flasche gebaut hätte

Gruß TIm

[Vitis]

Zwei kW ?¿ Naja, n Stromaggregat würd da auch schon reichen,
oder Du lässt den Kühler im Auto, das Du dann immer schön im
Standgas tuckern lässt, damit die Bierflasche kalt bleibt.

Also ich bevorzuge da die Baggerseevariante, wo man die ganze
Kiste einfach reinwirft und schon wird kein Fläschchen warm

[Felix.]

hm bei mythbusters haben sich auch gute ergebnisse eingestellt wenn man das bier mit einem co2 feuerlöscher kühlt in 20 sekunden von raumtemperatur auf kühle 5 grad vllt kommt das ja sogar billiger wenn man sich eine feuerlöscherbefüllanlage baut (kann dann ja auch normale luft rein). man könnte auch co2 patronen aus einer sodamax anlage benutzen.

mfg

[patti16]

machts doch ganz einfach Eiswürfel in ne Schüssel mit Wasser geben und vorher die Bierflasche noch rein und schon ist das Bier in paar Sekunden kalt und so könnte man auch gerade nen kasten mit kühlen das Gemisch geht auf eine Temperatur bis auf -40°C runter.

mit weniger aufwand *fg*

gruß
patrick

[xunwichtig]

Hallöchen ...

also . das Auto liefert glaubich keien 170A im standgas .. zumindest nicht auf dauer ... da haben ja schon so einige Audioanlagen probleme mit ...

@Majus ... mit den PC-Netzteilen musst du aufpassen, einige kann man nicht einfach parallel anschliessen, ... die könnten sich gegenseitg zerstören ...

2KW is schon happig,hast du da nicht angst, wenn die das Glass so schnell kühlen, das es risse und spannungen geben könnte!??!

Du könntest die effektive Kühleistung noch erhöhen, wenn du das gerät so umbaust, das die peltierelemente in einem quadratisch hochkantem gehäuse liegen, leicht erhöht, dieses gehäuse dann mit einem weiteren gehäuse umschlossen (unten einen boden rein) und beide gehäuse mit bauschaum ausfüllst. Dadurch hast du weniger kühlverluste. desweiteren staut sich die kälte ebenfalls am boden. Deswegwen die Peltierelemente auch etwas erhöht, damit die kälte von oben nach unten fallen kann.

Zur weiteren optimierung würde ich vorschlagen, die kühle luft im gehäuse in einen wirbelstrom umzuwandeln, ... strömende luft hat die eigenschaft, das sie noch kälter wird (effekt der gefühlten temperatur), wodurch du noch etwas mehr kälte erzeugen kannst, als mit stehender luft. Desweiteren kannst du dadurch die gesammte luft im behältniss schneller herunter kühlen.


JimJim
XUN