te_robbaet
Enthusiast
Rob's Bierkühler:
Fakten:
Peltierelement: TEC-12708
Wasserkühler: Innovatek XX-Flow (0,06 K/W)
Leistung: 80W
Temperatur im (abgedeckten) Kühler: ~ 0°C
Inhalt: Alles was kleiner als eine 0,5l Bierflasche ist.
Abmessungen: BxHxT: 8.5x16x9 cm
Außenhülle: 0,7mm Aluminiumblech
Arbeitszeit: ca. 80 std
Fakten:
Peltierelement: TEC-12708
Wasserkühler: Innovatek XX-Flow (0,06 K/W)
Leistung: 80W
Temperatur im (abgedeckten) Kühler: ~ 0°C
Inhalt: Alles was kleiner als eine 0,5l Bierflasche ist.
Abmessungen: BxHxT: 8.5x16x9 cm
Außenhülle: 0,7mm Aluminiumblech
Arbeitszeit: ca. 80 std
Motivation:
Jeder der gerne Bier trinkt und etwas Zeit am Rechner verbringt, wird auch beides schon mal gleichzeitig gemacht haben. Sei es auf der LanParty, oder Abends beim Chat mit Freunden, ein kaltes Bier vorm PC ist was feines. Leider ist das mit der Temperatur so eine Sache. Gerade weil man eher "nebenbei" trinkt und Mensch und Computer nah zusammen sind, ist die Temperatur der unmittelbaren Umgebung recht hoch, und das Bier ab der Hälfte warm.
Noch schlimmer siehts dann aus, wenn man zockt, und sich schon mal ein zusätzliches Bier als "Reserve" dazustellt. Natürlich sind ungekühlte Biere generell ein Ärgernis.
So viel zur Aufgabenstellung. Vor 2 Jahren fragte ich mich mal, ob es nicht die Möglichkeit gäbe, mit meiner vorhandenen Wasserkühlung, auch "aktiv" zu kühlen. Die Antwort war schnell gefunden: Peltier Elemente. Man legt eine Spannung an, und zwischen der Vorder- und Rückseite entsteht ein Temperaturunterschied. Je nach Modell und und der anliegenden Spannung, können das bis zu 60K sein. So einfach ist es aber leider nicht, denn durch die recht geringen Abmessungen des Peltier-Elements (4x4cm bei vielleicht 5mm höhe) heizt die Seite die warm wird, das gesamte Element so auf, das man nicht mehr von einer "kalten" und warmen Seite sprechen kann.
Anders sieht es aus, wenn man die warme Seite gut kühlt: Man erreicht spielend Minusgrade auf der kalten Seite.
Leider ist eine Flasche rund, und so ein Peltierelement unflexibel, aber wie jeder weiß leitet Kupfer die Wärme ganz hervorragend, also war die Idee, die kalte Seite des PE's (Peltierelements) zunächst mit einer Art "Kupferhülle" zu verbinden, welche dann das Bier fest umschließt.
Der erste Prototyp war schnell gebaut.
Auf Grund der fehlenden Isolation, konnte aber die Umgebungstemperatur zu stark auf die Konstruktion wirken. Trotzdem reichte es schon locker dazu aus, ein Bier kalt zu halten. Das Herunterkühlen eines Bieres dauerte leider noch länger als im Kühlschrank, außerdem hatte ich mit der verwendeten Backplate (ja, das sind Eiskristalle auf dem mittleren Bild) einen zu schlechten Kontakt zwischen Peltier-Element und Kupfer.
Das führte zur zweiten Version:
Man sieht gut, das sich das Kupfer federelastisch an verschiedene Falschengrößen anpasst. So kann ich auch kleinere Flaschen oder Dosen kühlen. Ich denke nicht, das das ausleiern wird. Man braucht sehr viel Energie um Kupfer dauerhaft zu biegen. Statt der Backplate habe ich nun einen Betonverbinder an die Rückseite genietet. Dadurch konnte ich den Anpressdruck stark erhöhen. Die Kühlleistung war viel besser als bei der ersten Version. Ich war gleichauf mit dem Kühlschrank.
Mir war bewusst wieviel ich durch die fehlende Isolation verschenkte. Um zu schauen welchen Aufwand ich betreiben musste, baute ich zunächst aus Karton eine Hülle, die ich dann mit Zeitung ausstopfte.
Aber auch die Pappe wurde außen noch kalt, das hieß: Weiterhin ist der Verlust recht groß. Es musste noch was besseres her. Außerdem brauchte dieses hässliche Kupferding eine schnieke Hülle, und keinen dämlichen Pappkarton.
Am schönsten und einfachsten kam mir eine 4-eckige Aluminiumbox vor. Leider leitet Aluminium Wärme auch sehr gut, was ebenfalls großen Verlust bedeuten würde...
Ich fing trotzdem an zu bauen. Besser gesagt, zu messen, sägen, bohren, biegen. Zunächst baute ich mir eine "Mini-Biege-Bank", um schön 90° Winkel biegen zu können. Der Kühler sollte schließlich außen am Gehäuse angebracht werden und entsprechend gut aussehen. Nach langer Planungspahse ging es dann schnell voran:
Bilder sagen mehr als tausend Worte: Ich war zufrieden. Auch über die Isolation hatte ich mir inzwischen Gedanken gemacht. Die beste Lösung schien Montageschaum zu sein. Dieser Isoliert sogar besser als Styropor, und sollte die Kälte gut von der nun fertigen Außenhülle abhalten.
Bevor ich mit dem Ausschäumen beginnen konnte, musste ich die Außenhülle endgültig vernieten, Bohrungen für das Anbringen an den Rechner machen etc. Dabei habe ich mir leider ein paar ordentliche Macken ins Alu gemacht. Ich will mich erst gar nicht darüber aufregen, es ist passiert und gut.
Leider habe ich keine Bilder vom ausschäumen gemacht, ich würde es wahrscheinlich wieder tun, es ist aber eine ziemliche Sauerei, da das Zeug zunächst extrem Flüssig , nach ein paar Minuten extrem klebrig, und nach ein paar Stunden extrem hart ist. Problem ist auch, das man es nicht wieder rückgängig machen kann. Einmal gehärtet muss man sägen oder feilen.
Nun gut, nach 4 Wochen ohne Planungsphase bin ich nun fast fertig und der Kühler hängt neben mir an meinem Rechner. Was noch fehlt ist ein Kantenschutz für den Ausschnitt und irgendwas um die Isolierung zu verhüllen, wenn kein Bier im Kühler ist.
Alles in Allem: Der Aufwand hat sich gelohnt und trotz der Kratzer und das man etwas Montageschaum hie und da sieht bin ich hoch zufrieden. Genaue Daten leifere ich noch nach. Aber nach einer guten halben Stunde ist ein zimmerwarmes Bier auf Trinktemperatur. Genialerweise, stellt man sein Bier, wenn man nicht ein neues runterkühlen will, auch nach dem öffnen wieder rein, so das es bis zum letzten Tropfen schön kühl bleibt.
Richtig abgehen würde das Teil bestimmt mit Dosenbier. Da das dünne blech wärme tausend mal besser leitet als das dicke Glas. Auch das werde ich bei Gelegenheit testen.
Ich habe gegoogelt, und noch keinen Bierkühler dieser Art gefunden. Es gibt/gab einen industriell hergestellten externen USB-Kühler aus Asien, der auch ein Peltier Element verwendet. Da USB aber nur 5Volt liefert bezweifele ich allerdings seinen praktischen Nutzen.
Dann gibt es noch einige Versuche, das Getränk durch den Glas-/Dosenboden zu kühlen. Zum kühl halten wird das wohl genügen. Leider ist bis 4°C unterschritten sind, kaltes Wasser schwerer als warmes, der Rest der Flasche/Dose dürfte also warm werden/bleiben.
Falls ihr irgendwas ähnliches oder Interessantes zum Thema im Netz findet, bitte bescheid sagen.
In diesem Sinne Prost & danke fürs lesen.
Rob
PS: English Information:
Sorry guys from all over the world, I'm just too lazy to write a complete english version of this build. I think you'll get most of the given information from the pictures I've taken. If you still have no clue how this thing works, here's a short description:
The heart of the cooler is a Peltier-Element, which, if voltage is impressed, cools one side down and heats the other side up, the delta T is around 50K. The hot side is attached to a water cooler, the cold side to a copper-hull for anything smaller than 0.5 litre beerbottle (Yes it does fit half litre beer cans). I'm gettin' about -5°C at the copper. It's isolated with fitting foam glue which is even better than Styrofoam. The cover is made of 0.7 mm aluminium. The dimension of the box (w/o watercooler) is w/h/d: 8.5x16x9 cm
As far as I've seen this is the first cooler of this type in the web. Please contact me if I'm wrong, I'm pleased to get to know people with the same idea.
If you have any specific question, just use this Forum.
Thank you for reading
Rob
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