Охладитель пельтье – Что такое элемент Пельтье и как его сделать своими руками?

Содержание

Термоэлектрический охладитель Пельтье

Термоэлектрический охладитель Пельтье.
Принцип действия заимствовал из нета: В основе работы элементов Пельтье лежит контакт двух токопроводящих материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт таких материалов, электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, дополнительно к обычному тепловому эффекту.

При контакте металлов эффект Пельтье настолько мал, что незаметен на фоне омического нагрева и явлений теплопроводности. Поэтому при практическом применении используются контакт двух полупроводников.

Внешний вид элемента Пельтье. При пропускании тока тепло переносится с одной стороны на другую.Элемент Пельтье состоит из одной или более пар небольших полупроводниковых параллелепипедов — одного n-типа и одного p-типа в паре (обычно теллурида висмута, Bi2Te3 и германида кремния), которые попарно соединены при помощи металлических перемычек. Металлические перемычки одновременно служат термическими контактами и изолированы непроводящей плёнкой или керамической пластинкой. Пары параллелепипедов соединяются таким образом, что образуется последовательное соединение многих пар полупроводников с разным типом проводимости, так чтобы вверху были одни последовательности соединений (n->p), а снизу противоположные (p->n). Электрический ток протекает последовательно через все параллелепипеды. В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.

Если охлаждать нагревающуюся сторону элемента Пельтье, например при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны становится ещё ниже. В одноступенчатых элементах, в зависимости от типа элемента и величины тока, разность температур может достигать приблизительно 70 К/

Описание
Элемент пельтье представляет из себя термоэлектрический преобразователь, который при подаче напряжения способен создать разность температур на пластинах, то есть перекачать тепло или холод. Представленный элемент Пельтье применяется при охлаждении компьютерных плат (при условии эффективного отведения тепла), для охлаждения или нагрева воды. Так же элементы Пельтье используются в переносных и автомобильных холодильниках.

Элемент Пельтье, работающий от 12 Вольт.

•Для нагрева необходимо просто поменять полярность.
•Размеры пластины Пельтье: 40 х 40 х 4 миллиметра.
•Рабочий диапазон температур: от -30 до +70?..
•Рабочее напряжение: 9-15 Вольт.
•Потребляемая сила тока: 0.5-6 А.
•Максимальная потребляемая мощность: 60 Вт.
Забавная вещица, подключаем 12v +- холодит меняем полярность греет. Используется во многих авто холодильниках, во всяком случае у меня такой. Можно приделать компактную схему в бардачок что б летом шоколад не таял! Для использования и эффективного применения нужно использовать радиатор охлаждения — в качестве теста применил радиатор от компьютерного процессора, можно с куллером. Чем лучше охлаждение тем эффект Пельтье сильнее и эффективнее. При подключении к авто акб на 12v ток потребления составил 5 ампер. Одним словом элемент прожорлив. Так как еще не собрал всё схему, а провел лишь пробные тесты, без приборных замеров температур. Так при режиме охлаждения в течении 10ти минут появилась легкая изморозь. В режиме подогрева вода в металлической чашки закипела. Эффективность конечно же этого охладителя низка, но цена девайса и возможность по экспериментировать делают покупку оправданной. Остальное на фото

mysku.ru

Модуль Пельтье: технические характеристики

Термопреобразователь (модуль Пельтье) работает по принципу, обратному действию термопары, - появлению разности температур, когда протекает электрический ток.

модуль пельтье

Как работает элемент Пельтье?

Довольно просто применять модуль Пельтье, принцип работы которого заключается в выделении или поглощении тепла в момент контакта разных материалов при прохождении через него тока. Плотность энергетического потока электронов перед контактом и после него отличается. Если на выходе она меньше, значит, там выделяется тепло. Когда электроны в контакте тормозятся электрическим полем, они передают кинетическую энергию кристаллической решетке, разогревая ее. Если они ускоряются, тепло поглощается. Это происходит за счет того, что часть энергии забирается у кристаллической решетки и происходит ее охлаждение.

модуль пельтье принцип работы

В значительной степени это явление присуще полупроводникам, что объясняется большой разностью зарядов.

Модуль Пельтье, применение которого является темой нашего обзора, используется при создании термоэлектрических охлаждающих устройств (ТЭМ). Простейшее из них состоит из двух полупроводников p- и n-типов, последовательно соединенных через медные контакты.

Если электроны движутся от полупроводника "p" к "n", на первом переходе с металлической перемычкой они рекомбинируют с выделением энергии. Следующий переход из полупроводника "p" в медный проводник сопровождается "вытягиванием" электронов через контакт электрическим полем. Данный процесс приводит к поглощению энергии и охлаждению области вокруг контакта. Аналогичным образом происходят процессы на следующих переходах.

При расположении нагреваемых и охлаждаемых контактов в разных параллельных плоскостях получится практическая реализация способа. Полупроводники изготавливаются из селена, висмута, сурьмы или теллура. Модуль Пельтье вмещает большое количество термопар, размещенных между керамическими пластинами из нитрида или оксида алюминия.

модуль пельтье применение

Факторы, влияющие на эффективность ТЭМ

  • Сила тока.
  • Количество термопар (до нескольких сотен).
  • Типы полупроводников.
  • Скорость охлаждения.

Больших величин достигнуть пока не удалось из-за низкого КПД (5-8 %) и высокой стоимости. Чтобы ТЭМ успешно работал, надо обеспечить эффективный отвод тепла с нагреваемой стороны. Это создает сложности в практическом воплощении способа. Если изменить полярность, холодная и горячая стороны меняются друг с другом.

Достоинства и недостатки модулей

Потребность в ТЭМ появилась с возникновением электронных устройств, нуждающихся в миниатюрных системах охлаждения. Преимущества модулей следующие:

  • компактность;
  • отсутствие подвижных соединений;
  • модуль Пельтье принцип работы имеет обратимый при смене полярности;
  • простота каскадных соединений для повышения мощности.

Главным недостатком модуля является низкий КПД. Это проявляется в больших затратах мощности при достижении требуемого эффекта охлаждения. Кроме того, он обладает высокой стоимостью.

Применение ТЭМ

Пельтье модуль применяется преимущественно для охлаждения микросхем и небольших деталей. Начало было положено для охлаждения элементов военной техники:

  • микросхемы;
  • инфракрасные детекторы;
  • элементы лазеров;
  • кварцевые генераторы.

Термоэлектрический модуль Пельтье постепенно стал применяться в бытовой технике: для создания холодильников, кондиционеров, генераторов, терморегуляторов. Главным его назначением является охлаждение небольших объектов.

Охлаждение процессора

Основные компоненты компьютеров постоянно совершенствуются, что приводит к росту тепловыделения. Вместе с ними развиваются системы охлаждения с применением новаторских технологий, с современными средствами контроля. Модуль Пельтье применение в данной сфере нашел прежде всего в охлаждении микросхем и других радиодеталей. С форсированными режимами разгона микропроцессоров традиционные кулеры уже не справляются. А увеличение частоты работы процессоров дает возможность повысить их быстродействие.

Увеличение скорости вращения вентилятора приводит к значительному шуму. Его устраняют за счет использования модуля Пельтье в комбинированной системе охлаждения. Таким путем передовые фирмы быстро освоили производство эффективных охлаждающих систем, которые стали пользоваться большим спросом.

С процессоров тепло обычно отводится кулерами. Воздушный поток может засасываться снаружи или поступать изнутри системного блока. Главная проблема состоит в том, что температура воздуха порой оказывается недостаточной для теплоотвода. Поэтому ТЭМ стали использовать для охлаждения потока воздуха, поступающего в системный блок, тем самым повышая эффективность теплообмена. Таким образом, встроенный воздушный кондиционер является помощником традиционной системы охлаждения компьютера.

*

С обеих сторон модуля крепятся алюминиевые радиаторы. Со стороны холодной пластины нагнетается воздух на охлаждение к процессору. После того как он заберет тепло, его выдувает другой вентилятор через радиатор горячей пластины модуля.

Современный ТЭМ управляется электронным устройством с датчиком температуры, где степень охлаждения пропорциональна разогреву процессора.

Активизация охлаждения процессоров создает также некоторые проблемы.

  1. Простые охлаждающие модули Пельтье предназначены для непрерывной работы. При пониженном энергопотреблении также уменьшается тепловыделение, что может вызвать переохлаждение кристалла и последующее зависание процессора.
  2. Если работа кулера и холодильника не будет должным образом согласована, последний может перейти в режим нагрева вместо охлаждения. Источник дополнительного тепла вызовет перегрев процессора.

Таким образом, для современных процессоров нужны передовые технологии охлаждения с контролем работы самих модулей. Подобные изменения режимов работы не происходят с видеокартами, которые также требуют интенсивного охлаждения. Поэтому для них ТЭМ подходит идеально.

Автохолодильник своими руками

В середине прошлого века отечественная промышленность пыталась освоить выпуск малогабаритных холодильников, основанных на эффекте Пельтье. Существующие технологии того времени не позволили этого сделать. Сейчас сдерживающим фактором преимущественно является высокая цена, но попытки продолжаются, и успехи здесь уже достигнуты.

Широкое производство термоэлектрических устройств позволяет создать своими руками небольшой холодильник, удобный для использования в автомобилях. Его основой является "сэндвич", который делается следующим образом.

  1. На верхний радиатор наносится слой теплопроводной пасты типа КПТ-8 и приклеивается Пельтье модуль с одной стороны керамической поверхности.
  2. Аналогично к нему крепится с нижней стороны другой радиатор, предназначенный для помещения в камеру холодильника.
  3. Все устройство плотно сжимается и просушивается в течение 4-5 часов.
  4. На обоих радиаторах устанавливаются кулеры: верхний будет отводить тепло, а нижний - выравнивать температуру в камере холодильника.

Корпус холодильника делается с теплоизолирующей прокладкой внутри. Важно, чтобы он плотно закрывался. Для этого можно использовать обычный пластиковый ящик для инструментов.

Питание 12 В подается из системы автомобиля. Его можно сделать и от сети 220 В переменного тока, с блоком питания. Схема преобразования переменного тока в постоянной применяется самая простая. Она содержит выпрямительный мост и сглаживающий пульсации конденсатор. При этом важно, чтобы на выходе они не превышали величину 5 % от номинального значения, иначе эффективность устройства снижается. У модуля имеются два вывода из цветных проводов. К красному всегда подключается "плюс", к черному - "минус".

Мощность ТЭМ должна соответствовать объему бокса. Первые 3 цифры маркировки означают количество пар полупроводниковых микроэлементов внутри модуля (49-127 и более). Сила тока выражается двумя последними цифрами маркировки (от 3 до 15 А). Если мощности недостаточно, надо приклеить на радиаторы еще один модуль.

Обратите внимание! Если сила тока будет превосходить мощность элемента, он будет нагреваться с обеих сторон и быстро выйдет из строя.

Модуль Пельтье: генератор электрической энергии

ТЭМ можно использовать для выработки электроэнергии. Для этого надо создать перепад температуры между пластинами, и расположенные между ними термопары будут вырабатывать электрический ток.

Для практического использования нужен ТЭМ не менее чем на 5 В. Тогда с его помощью можно будет заряжать мобильный телефон. Из-за низкого КПД модуля Пельтье потребуется повышающий преобразователь постоянного напряжения. Для сборки генератора понадобятся:

  • 2 модуля Пельтье ТЕС1-12705 с размером пластин 40х40 мм;
  • преобразователь ЕК-1674;
  • алюминиевые пластины толщиной 3 мм;
  • кастрюля для воды;
  • термостойкий клей.

Между пластинами помещаются два модуля на клей, а затем вся конструкция фиксируется на дне кастрюли. Если ее заполнить водой и поставить на огонь, получится необходимая разность температуры, вырабатывающая ЭДС порядка 1,5 В. Подключив модули к повышающему преобразователю, можно повысить напряжение до 5 В, необходимых для зарядки аккумулятора телефона.

*

Чем больше разница температуры между водой и нижней подогреваемой пластиной, тем генератор работает эффективней. Поэтому надо стараться снижать нагрев воды разными способами: сделать ее проточной, почаще заменять свежей и т. п. Действенным средством увеличения разности температур является каскадное включение модулей, когда они накладываются слоями один на другой. Увеличение габаритных размеров устройства позволяет поместить между пластинами больше элементов и тем самым увеличить общую мощность.

Производительности генератора будет достаточно для зарядки небольших аккумуляторов, работы светодиодных ламп или радиоприемника. Обратите внимание! Для создания термогенераторов потребуются модули, способные работать при 300-400 0С! Остальные подойдут только для пробных испытаний.

В отличие от других средств альтернативного получения электроэнергии они могут работать во время движения, если создать что-то типа каталитического нагревателя.

Отечественные модули Пельтье

ТЭМ своего производства появились у нас на рынке не так давно. Они отличаются высокой надежностью и имеют хорошие характеристики. Модуль Пельтье, который пользуется широким спросом, имеет размеры 40х40 мм. Он рассчитан на максимальный ток 6 А и напряжение до 15 В.

Отечественный модуль Пельтье купить можно за небольшую цену. При потребляемой мощности 85 Вт он создает температурный перепад 60 0С. Вместе с кулером он способен защитить от перегрева процессор с рассеиваемой мощностью 40 Вт.

Характеристики модулей ведущих фирм

Зарубежные устройства представлены на рынке в большем разнообразии. Для защиты процессоров ведущих фирм применяется в качестве холодильника РАХ56В модуль Пельтье, цена которого в комплекте с вентилятором составляет $35.

модуль пельтье цена

При размерах 30х30 мм он поддерживает температуру процессора не выше 63 0С при выделяемой мощности 25 Вт. Для питания достаточно напряжения 5 В, а ток не превышает 1,5 А.

Хорошо подходит под охлаждение процессора модуль Пельтье РА6ЕХВ, обеспечивающий нормальный температурный режим при мощности рассеивания 40 Вт. Площадь его модуля составляет 40х40 мм, а потребляемый ток - до 8 А. Кроме внушительных размеров - 60х60х52,5 мм (вместе с вентилятором) - устройство требует наличия вокруг него свободного пространства. Цена его составляет $65.

Когда применяется модуль Пельтье, технические характеристики у него должны соответствовать потребностям охлаждаемых устройств. Недопустимо, чтобы у них была слишком низкая температура. Это может привести к конденсации влаги, которая губительно действует на электронику.

Модули для изготовления генераторов, такие как ТЕС1-12706, ТЕС1-12709, отличаются большей мощностью - 72 Вт и 108 Вт соответственно. Их различают по маркировке, всегда наносимой на горячую сторону. Максимальная допускаемая температура горячей стороны у них составляет 150-160 0С. Чем больше температурный перепад между пластинами, тем выше получается напряжение на выходе. Устройство работает при максимальном температурном перепаде 600 0С.

модуль пельтье купить

Модуль Пельтье купить можно недорого - порядка $10 и менее за штуку, если хорошо поискать. Довольно часто продавцы значительно завышают цены, но можно найти в несколько раз дешевле, если приобретать на распродаже.

Заключение

Эффект Пельтье нашел применение в настоящее время в создании небольших холодильников, необходимых современной технике. Обратимость процесса дает возможность изготовить микроэлектростанции, востребованные для зарядки аккумуляторов электронных устройств.

В отличие от других средств альтернативного получения электроэнергии, они могут работать во время движения, если установить каталитический нагреватель.

fb.ru

Кондиционер на элементах Пельтье своими руками

Это полноценный и настоящий кондиционер, в отличии от тех, которые в большом количестве приводятся в интернете. Тут нет не бутылок с ледяной водой, ни самого льда. А принцип работы довольно схож с бытовыми моделями. Скажу больше, что раньше, на грузовых автомобилях применялись похожие кондиционеры с низковольтным питанием на элементах Пельтье.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Если вы не знакомы с этим элементом, то крайне рекомендую ознакомиться поближе. Если в двух словах, это термоэлектрический модуль. На вид квадратный, плоски, с двумя выходящими проводами. При подаче напряжения на которые, одна сторона модуля начинает нагреваться, а вторая охлаждаться, причем прямо пропорционально.
На этом принципе и основано устройство охладителя, о котором пойдет речь ниже.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками

Понадобится


  • Элементы Пельтье - 6 штук. Модель TEC1-12705 рассчитана 12 В и 60 Вт, купить можно тут - AliExpress.
  • Блок питания от компьютера или любой другой на 12 В и мощностью не менее 400 Вт, купить можно тут - AliExpress.
  • Провода 2,5 кв.мм. - пару метров.

Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Это из основного, остальные детали и инструмент смотрите по тексту.

Изготовление кондиционера на элементах Пельтье


У нас будет довольно мощная модель, состоящая из 6 элементов размером 40х40 каждый. Под них необходимо подобрать два массивных радиатора, для обжатия элементов с обеих сторон. Я буду использовать один большой и два маленьких.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Примерно так они будут выглядеть при совмещении.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Из ДСП необходимо вырезать прямоугольник.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
В котором сделать ещё прямоугольник под два радиатора, чтобы они плотно входили в него.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
С обратной стороны.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Это будет разделительный барьер - холодной стороны от горячей.
Чтобы радиаторы не проскакивали в отверстие, нужно приклеить сбоку по две полосы из алюминиевого профиля. Купить его не составит труда в строительном магазине.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Разводим двухкомпонентный клей на основе эпоксидной смолы (холодная сварка). И склеиваем сначала два радиатора меду собой, а потом уже к ним приклеиваем кусочки профиля.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
К большому радиатору также приклеиваем профиль. Вот так все выглядит. Стороны профиля по обе стороны должны находится примерно в онной плоскости.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Сверлим этот бутерброд насквозь: две планки на обеих сторонах вместе с ДСП.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Далее смазываем радиаторы теплопроводящей пастой и устанавливаем подряд элементы. Стороны не путаем, все модули должны смотреть в дну сторону.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Покрываем их сверху новым слоем теплопроводящей пасты.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
И прижимаем вторым радиатором. Стягиваем все аккуратно винтами с гайками.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Получилась вот такая конструкция с 12-ю выводами.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Для удобства подключения используем клеммную колодку.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Как вы возможно обратили внимание - трехконтактную. И все модули в ней подключены общим к нижней шине. А красными выводами 3 элемента к верхнему контакту, а три других к среднему. Такое деление сделано специально для нашего блока питания компьютера, который имеет две шины по 12 В и никак не обязательно.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
В ДСП просверлим отверстие под провод и подключим его к колодке.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
К радиаторам с обеих сторон прикрутим вентиляторы.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
На блоке питание собирается так же воедино минусовые провода и плюсовые по два канала.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Подключаем к выходу также через соединительную колодку.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Все, почти готово.
Для запуска блока, в нашем случае, необходимо перемычкой закоротить выходы выключателя.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками

Установка кондиционера


Устанавливается кондиционер в любое окно. Для этого из фигурного алюминиевого профиля делается такая скоба.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Которая будет четко опираться в створки и не давать всей конструкции выпасть.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Чтобы закрыть щель не до закрытого окна, вырезается полоска из поликарбоната или другого пластика по ширине кондиционера. И вставляется в паз окна.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Равой прижимаем всю конструкцию.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
У меня, как видите, раздвижное окно, вам же придется придумать свою конструкцию крепления.
Главное чтобы одна сторона прибора была на улице, а другая дома. И не было сквозняка через щели.

Результат работы


Кондиционер довольно мощный, все таки применено 6 модулей Пельтье. Вся электрическая мощность составила 360 Вт, что не мало. Хотя сравнивать его с тепловым насосом не приходится из-за очень низкого КПД. Но даже такой модели хватит чтобы охладить небольшую комнату.
Вот результат при первом запуске: начальная температура в помещении 24 градуса Цельсия.
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками
Примерно через час работы температура упала до 20 градусов, что является, на мой взгляд, отличным результатом!
Кондиционер на элементах Пельтье своими руками

Смотрите видео


sdelaysam-svoimirukami.ru

Термоэлектрический кулер Titan Amanda TEC / Корпуса, БП и охлаждение

«Гонка мегагерц», порожденная Intel при продвижении процессоров с архитектурой Net Burst, вызвала ответный всплеск на рынке систем охлаждения. Неудивительно, столь «горячие» процессоры надо охлаждать куда более эффективными средствами, чем простой алюминиевый радиатор с вентилятором. Особенно, если вы желаете получить от процессора больше, чем он вам дает в первозданном виде. Именно эра чипов Prescott породила новое движение в системах охлаждения – использование тепловых трубок. На данный момент технология тепловых трубок используется в большинстве современных кулеров как для процессоров, так и для видеокарт. В системах охлаждения элементов материнских плат, везде, где используется охлаждение, уже можно встретить тепловые трубки. Но до их появления воплотиться в жизнь пыталась еще одна интересная технология – использование термоэлектрических модулей в основании кулеров. Термоэлектрический модуль представляет собой набор из множества элементарных элементов Пельтье, и основан на одноименном эффекте, открытом французским часовщиком Жаном Пельтье еще в далеком 1834 году.

Как работает элемент Пельтье

Жан Пельтье обнаружил, что при протекании электрического тока через цепь, состоящую из разнородных проводников, в местах контакта между этими проводниками выделяется тепло. А если поменять направление тока, то в этом же месте тепло начинает наоборот поглощаться. Это свойство было названо в честь его первооткрывателя - «эффектом Пельтье». Как показали дальнейшие исследования ученых, сильнее всего эффект Пельтье проявляется в местах контакта между двумя полупроводниками разного типа: n- и p-. Наглядно это можно представить на следующей диаграмме: При таком расположении в местах n-p перехода тепло поглощается, а в местах p-n перехода наоборот – выделяется. Именно так и устроен термоэлектрический элемент – он представляет собой пластину, внутри которой находится множество последовательно соединенных p- и n- проводников, таким образом, что все p-n переходы находятся с одной стороны, а все n-p переходы – с другой. В итоге, при прохождении электрического тока через эту цепь, одна сторона элемента будет поглощать тепло, а вторая – выделять. С обеих сторон термоэлектрический модуль (далее «ТЭМ») накрывают изолирующие керамические пластины. Толщина стандартного термоэлектрического модуля составляет около 2-3 мм, что позволяет использовать этот модуль в самых разнообразных охлаждающих конструкциях. Более понятным языком принцип работы ТЭМ можно описать следующим образом: ТЭМ на элементах Пельтье создает разницу температур на своих сторонах, и величина этой разницы зависит от мощности модуля. Но есть и особенность. Т.к. элемент Пельтье, по сути, представляет собой простейшее сопротивление для электрического тока, а это значит, что потребляемая термоэлектрическим элементом мощность затрачивается не только на перенос тепла, но и большей своей частью выделяется просто в виде тепла. Т.е. на практике ТЭМ не только переносит тепло с одной стороны на другую, но еще и добавляет немало своего собственного тепла. Для того чтобы получить низкие температуры на «холодной» стороне ТЭМ, надо иметь достаточно эффективный отвод тепла на его «горячей» стороне. Если на данном этапе вам стал непонятен смысл использования ТЭМ в целях охлаждения, то позволим вам пояснить, что, если суметь охладить «горячую» сторону ТЭМ до разумной комнатной температуры, то на его «холодной» стороне можно получить температуру, близкую к НУЛЮ. А это открывает множество направлений, в которых использование ТЭМ может принести немало пользы. В первую очередь, это, конечно же, холодильное оборудование, но нас более всего интересует та маленькая, но очень интересная ветвь – «использование ТЭМ для охлаждения электроники». Представьте себе – если ТЭМ поместить на основании процессорного кулера холодной стороной к процессору, а горячей к основанию кулера, то мы получим весьма любопытный «бутерброд», который при достаточно высокой эффективности самого кулера может создавать на процессоре температуру, которая может опускаться ниже комнатной.

Немного истории

Пожалуй, самым знаменитым кулером, применяющим эту технологию, можно смело назвать ThermalTake SubZero 4G. Это устройство авторства инженеров ThermalTake названо в честь знаменитого в игровом мире персонажа Mortal Kombat, который умел замораживать противников, в буквальном смысле этого слова. Это название весьма прозрачно намекает, что этот кулер, как и одноименный герой, сможет заморозить ваш процессор. Конструкцию ThermalTake SubZero 4G можно наглядно рассмотреть прямо на его фотографии: Принцип работы этого знаменитого кулера просматривается на фотографии очень четко: тепло от ядра процессора AMD K7 (Athlon XP, Duron) при помощи медной и алюминиевой пластины равномерно распределяется на всю поверхность термоэлектрического элемента, ТЭМ это тепло интенсивно поглощает, передавая его на радиатор, охлаждаемый обычным вентилятором. Теоретически, если достаточно эффективно охладить радиатор, то температура на процессоре будет приятно низкая. Все бы ничего, но вместе с видимыми преимуществами, такая конструкция таит в себе и некоторые проблемные моменты. К примеру, если температура горячей стороны ТЭМ будет близка к комнатной температуре, то температура холодной стороны будет приближаться к нулевой отметке, а это влечет за собой главное зло экстремального охлаждения – появление конденсата. Если капельки воды появятся на поверхности процессора или материнской платы, то вы сами понимаете, что это с большой степенью вероятности выведет их из строя. Вторая проблема кулера такого типа заключается в том, что если во время работы ТЭМ является крайне эффективным проводником тепла, то при отключении или поломке он становится столь же эффективным тепловым изолятором. Иными словами, при выходе из строя термоэлектрического модуля, находящийся под ним процессор перестанет охлаждаться вообще. В такой ситуации может помочь только автоматическая система защиты процессора от перегрева, которая просто выключает компьютер при достижении критической температуры. Для того чтобы решить эти проблемы вместе с кулером шел целый блок управления, который реализовывался в виде PCI-платы внушительного размера и представлял собой блок питания и систему автоматического регулирования ТЭМ. Термодатчик, встроенный в основание кулера ThermalTake SubZero 4G передавал данные о температуре на этот блок управления, и при достижении критично низкой температуры мощность ТЭМ автоматически уменьшалась (понижался ток питания ТЭМ). Это позволило не только уберечь термоэлектрический кулер от появления конденсата, но и экономить энергию в те моменты, когда процессор ничем не нагружен. Если же ТЭМ выйдет из строя, то этот же термодатчик зафиксирует резкий рост температуры и сообщит об аварии звуковой сигнализацией. Этот мини-обзор кулера ThermalTake SubZero 4G позволил вам получить общее представление о принципе работы кулера с термоэлектрическим модулем. Но все же ThermalTake SubZero 4G так и не получил особого распространения и популярности. Спросите почему? Потому что его цена превышала отметку 100 $, а эффективность на практике столкнулась с одной проблемой – эта система охлаждения выделяла столько тепла, что атмосфера внутри корпуса приобретала уверенный тропический характер. Общая жара в корпусе вызывала не только перегрев остальных частей системы, но и заметное понижение эффективности самого кулера – ведь вентилятор обдувал радиатор уже горячим воздухом. Даже корпуса с эффективной вентиляцией не смогли до конца исправить эту проблему. После неудачи ThermalTake SubZero 4G про термоэлектрические кулеры надолго забыли. Но, как оказалось, напрасно…

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

Кулер с элементом Пельтье

Доброго времени суток!
В данном обзоре пойдет речь о мини холодильнике.
Вернее даже о мобильном холодильнике, работающем от 12в.
Т.е. в автомобиль, на природе, на рыбалке,…

Перейдем к тому что получили:
Пришла посылка замотанная во вспененный полиэтилен и все это было в обычном черном пакете.
Помят уголок скорее всего при пересылке. Да и не проблема это, можно выровнять обычными плоскогубцами.


Как видно на фото, «вентиляторы» прикреплены обычными саморезами.
И можно снимать вентилятор с радиатора без откручивания саморезов. Туго-но снимаются и так же одеваются обратно. (скорее удобно чем не удобно)

Откручиваем радиатор и снимаем его. Под ним свежая термопаста. Один уголок не до конца прилегал, исправил выравниванием радиатора.


Вот собственно сам элемент Пельтье. со своими размерами.
Что же оно такое?)
Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.
Эффект Пельтье́ — термоэлектрическое явление, при котором происходит выделение или поглощение тепла при прохождении электрического тока в месте контакта (спая) двух разнородных проводников.
Если быть кратким, то при подачи напряжения на элемент- одна сторона сильно нагревается, а другая сильно охлаждается.

Ну давайте измерим температуру радиатора до включения.

Теперь подадим напряжение с аккумулятора и снова измерим температуру.

Ухты всего-то прошло 5сек и так резко упала температура на радиаторе.

А вот такая стала на том который отводит тепло.

Продолжим измерения:

Итого -3 градуса по Цельсию мы достигли через 1,5минуты!
А на радиаторе снимающим тепло температура так и не изменилась.

Но мы это все брали для готового изделия! И так, приступим.
Да, сразу скажу, что у меня есть термобокс самодельный, с толщиной пенопласта 4см и внутри обклеен фольгированным вспененным полиэтиленом.
Сначала я хотел его сразу и оборудовать этим кулером, но сегодня нашел в гараже вот такую коробочку очень похожую на мой термобокс, только меньшую по размерам и с тощиной стенок всего 1,3см с размерами (внутренними) 23,5х20,5х13 что составляет 0.006м3
Ну, для опытов самое оно!
Вырезаем отверстие для радиатора охлаждения и вставляем его в крышку фиксируя по углам каплей термоклея (мы то помним, что радиатор не нагревается выше 35)

Причем никак не изолируем некоторую часть теплового радиатора (которая немного видна)
Нам нужно просто понять оно работает или нет?

Температура в боксе до

и температура в боксе через 6 минут

Поставив стакан с водой и по прошествии 37 минут (температура воды была 24) температура воды была 16 такая себе прохладная водичка) Охладить баночки с пивом-подходит)
Да, потребление составило 2,54А так что либо в машине либо с хорошим аккумулятором.

Но для моих потребностей самое то!

В общем вывод:
Это работает!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

mysku.ru

"Грустная история" или "2014год элемент Пельтье для охлаждения процессора"

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
После написания обзора на cooler master v10 (это было недели 3 назад) я всерьёз задумался о практическом использовании элемента Пельте, есть вполне удачная статья об этом элемент Пельтье для охлаждения процессора, но написана она давно, моя цель была проверить его эффективность на CPU, а после применить его для охлаждения GPU, что сказать цель благая и тема интересная, надо начать делать, решил я тогда. Пока сын спал я взял элемент Пельте и начал с выбора системы охлаждения самого элемента, я мог выбрать из трёх: Corsair h80, Thermalright SilverArrow IB-E, Noctua NH-D14, что у меня были в запасе после написания обзоров на них, которые должны появиться на главной в скором времени. Был выбран Corsair h80 он охлаждал скальпированный i7 3770k до 56 градусов, но выбран он был исключительно из за того что в отличии от Thermalright SilverArrow IB-E и Noctua NH-D14 он легче и не раздавит нежного керамического Пельтье.
Вот наш Пельтье, с ним всё просто, одна сторона охлаждает другая нагревается чем лучше охлаждена горячая сторона тем холоднее холодная, потребляет до 90 ватт, подключается к 12v(5v-12v)к нему был приделан обычный MOLEX на 12v, теряет всякую эфективность нагреваясь до 60 градусов:

Фото Н80 и пельте, они идеально подходят по размеру и корсар его не раздавит, так что с элементом пельтье никаких проблем не будет, плюс основание водоблока полностью покрывает элемент пельтье:

Между CPU-Пельтье-Н80 будет MX-4:

Прокладываем термопрокладки под проводами элемента Пельтье которые не проводят электричество, обезопасив мать на случай если что то пойдёт не так:

Прикручиваем сверху водоблок:

И начинаем тест, я с волнением включал мать, но всё завелось, до результата фото отпечатка:

Тестовый стенд:
• Процессор: Intel Core i7-3770K по умолчанию
• Материнская плата: Gigabyte LGA1155 G1.SNIPER M3 Z77 (BIOS F9)
• Оперативная память: 2хKingston HyperX Red Limited Edition KHX1600C9D3B1RK2/8GX 1600MHz 9-9-9-24-1Т
• Блок питания: Corsair AX760
• SSD 2.5" SATA-3 256Gb Crucial M4 CT256M4SSD2
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4
• Реобас: AeroCool Touch 2100
• Корпус: Открытый стенд

Элемент пельтье подключен к 12v греем всё Linx 0.6.4, незабываем что вода с Noctua NF-P14 1200RPM показала 56 градусов. Зайдя в БИОС я увидел температуру которая за 30 сек упала с 30 до 14 градусов, я с радостью начал грузить ось и даже подождал секунд 30 глядя на то как в реал темп температура упала до 2 градусов.

К моему великому сожалению я потерял скрин после теста, но поверьте на слово что температура была 64 градуса всего за 1,5 минуты, а это уже выше чем один Н80, о разочарование… мне было горько, но так же как на ссылке в начале сделать не получилось. но меня не остановить, сейчас я с товарищем воюю над конструкцией радиатора где элемент Пеьтье помогает охлаждать основание, и второе применение его я хочу сделать в виде охлаждения резервуара СЖО сделав мини холодильник для жидкости, надеюсь я доведу эти проекты до ума. Надеюсь вам было интересно, свой опыт и идеи пишите в комментариях ниже, полезные ссылки на эту тему тоже не будут лишними)

overclockers.ru

Самодельный холодильник на элементе Пельтье

Автомобильный холодильник своими руками на элементе Пельтье: чертежи, подробные фото изготовления самоделки с описанием.

Эта самоделка будет полезна в первую очередь для автолюбителей, при поездках на природу, в лес или к речке на пляж, наличие автомобильного мини холодильника очень актуально.

В летний зной в холодильнике можно хранить скоропортящиеся продукты и охлаждать напитки, конечно можно приобрести готовый вариант, но сделать своими руками обойдётся намного дешевле.

Изготовление автомобильного холодильника.

Охлаждать воздух в холодильнике мы будем с помощью элемента Пельтье.

По сути это термоэлектрический преобразователь в форме небольшой пластины, при подключении его к электрическому току в пластине возникает разность температур, одна сторона пластины нагревается, вторая наоборот остывает. Эту особенность мы и будем использовать для работы холодильника.

Материалы для изготовления:

  • Пенополистирол (автор использовал лист размером 1200×600х50 мм).
  • Элемент Пельтье (можно приобрести в радиомагазинах).
  • Два радиатора с кулерами от старых компьютеров.
  • Термопаста.
  • Регулятор температуры с датчиком (продаются в радиомагазинах).
  • Кусок провода и штекер для подключения в прикуриватель авто.
  • Пена монтажная.

Инструменты:

  • Нож канцелярский.
  • Линейка, карандаш.
  • Паяльник с паяльными принадлежностями.

Приступаем к изготовлению, первым делом из листов пенополистирола сделаем корпус будущего мини холодильника.

Пенополистирол очень хороший теплоизолятор, даже после отключения холодильника от электричества, он будет удерживать холод внутри контейнера продолжительное время.

На рисунке показаны размеры корпуса, но вы можете сделать короб по своим размерам в зависимости от требуемого объёма холодильника.

Лист пенополистирола легко разрезается канцелярским ножом, все части коробки склеиваются монтажной пеной, после нанесения пены, детали нужно прижать на 5 минут пока пена схватится.

 

Теперь в холодильник установим охлаждающий элемент.

Для охлаждения будем использовать элемент Пельтье, при подключении его в сеть 12 V, одна сторона его становится очень холодной, она и будет охлаждать воздух внутри холодильника. Вторая сторона элемента будет сильно нагреваться, чтобы устройство не перегорело, нужно отводить тепло, сделать это можно с помощью радиатора и кулера от компьютера.

Схема охлаждающего устройства для автомобильного холодильника.

Но если с внутренней стороны на элемент Пельтье просто поставить радиатор, то он начнёт обмерзать, оптимально установить кулер для равномерного отвода холода от радиатора.

Для хорошей теплоотдачи, между радиаторами и элементом Пельтье наносим слой термопасты. Радиаторы соединяем между собой стандартными скобами, которые используются для крепления к системной плате компьютера.

Тестируем работоспособность устройства, подключаем его к аккумулятору на 12 V.

По сути устройство представляет собой пластину, по бокам которой с обеих сторон закреплены радиаторы с кулерами, работающими на выдув.

Устанавливаем прибор в отверстие коробки, охлаждающей стороной во внутрь, щели между отверстием корпуса и прибора замазываются герметиком.

Наружный блок, радиатор с кулером для отвода горячего воздуха.

Для регулировки температуры установим регулятор температуры с датчиком, сам провод с датчиком нужно протянуть через отверстие в контейнер. Холодильник готов, включаем его в гнездо прикуривателя авто или напрямую к аккумулятору на 12 V и пользуемся.

Один элемент Пельтье охлаждает холодильник до температуры – 3 °С, при температуре окружающего воздуха +25 °С.

При +30°С на улице, в холодильнике стабильно поддерживается температура +6 °С как и в обычном холодильнике.

Автор самоделки Виктор Борисов.

sam-stroitel.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о