Охладитель пельтье: Термоэлектрический охладитель Пельтье

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

Экономичный, высокопроизводительный пельтье охладитель для охлаждения пива Free Sample Now

О продукте и поставщиках:

Исследуйте массив. пельтье охладитель для охлаждения пива каталог на Alibaba.com и покупайте продукты, которые стоят каждой копейки. пельтье охладитель для охлаждения пива на Alibaba.com доступны в различных размерах, температурах и выходном токе .. пельтье охладитель для охлаждения пива полезны для обеспечения однонаправленного потока тока, достижения переменного сопротивления в данной цепи, а также для специализированных приложений, таких как светочувствительность.

пельтье охладитель для охлаждения пива доступны в виде термисторов, резисторов, термоэлектрических охладителей и т. д. на Alibaba.com. У них есть несколько значений удельного сопротивления и проводимости в соответствии с вашими потребностями. пельтье охладитель для охлаждения пива легированы как n-тип или p-тип. Производство товаров осуществляется из кремния, германия или стекла. пельтье охладитель для охлаждения пива легкие, а их электрические свойства можно легко изменить. Они также уменьшают потери мощности, в отличие от традиционных проводников. Эти изделия обеспечивают умеренный контролируемый поток тока, что делает их идеальным выбором для компактных цепей, требующих незначительного тока.

пельтье охладитель для охлаждения пива в наличии интегральные схемы, пружинные зонды, сверхтонкие и толстые пластины. Они используются в качестве тестовых пластин или виртуальных пластин, чтобы минимизировать время и расходы на тестирование электрических характеристик. пельтье охладитель для охлаждения пива являются центральным элементом быстро развивающейся индустрии электроники и потребительских товаров. Они применимы в автомобилях, медицинских инструментах, бытовой технике, исследованиях и разработках, обороне и т. Д. пельтье охладитель для охлаждения пива обеспечивают надежную работу и быстрые операции во множестве отраслей. Продукты прошли строгие испытания, такие как электрическое сопротивление, электронная микроскопия, рентгеновская рентгеноскопия и т. Д., Что подтвердило высочайшее качество.

С помощью этих данных можно получить данные о прибыли. пельтье охладитель для охлаждения пива диапазон на Alibaba.com. Авторитетный. Поставщики пельтье охладитель для охлаждения пива по всему миру покупают на этом сайте благодаря своему превосходному качеству и выгодным предложениям. Купите сейчас и не упустите эксклюзивные продукты и услуги премиум-класса, которые выделят вас среди конкурентов.

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.

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.

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.


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.

Примерно так они будут выглядеть при совмещении.

Из ДСП необходимо вырезать прямоугольник.

В котором сделать ещё прямоугольник под два радиатора, чтобы они плотно входили в него.

С обратной стороны.

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.

Разводим двухкомпонентный клей на основе эпоксидной смолы (холодная сварка). И склеиваем сначала два радиатора меду собой, а потом уже к ним приклеиваем кусочки профиля.



К большому радиатору также приклеиваем профиль. Вот так все выглядит. Стороны профиля по обе стороны должны находится примерно в онной плоскости.

Сверлим этот бутерброд насквозь: две планки на обеих сторонах вместе с ДСП.

Далее смазываем радиаторы теплопроводящей пастой и устанавливаем подряд элементы. Стороны не путаем, все модули должны смотреть в дну сторону.

Покрываем их сверху новым слоем теплопроводящей пасты.

И прижимаем вторым радиатором. Стягиваем все аккуратно винтами с гайками.

Получилась вот такая конструкция с 12-ю выводами.

Для удобства подключения используем клеммную колодку.

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.


В ДСП просверлим отверстие под провод и подключим его к колодке.

К радиаторам с обеих сторон прикрутим вентиляторы.


На блоке питание собирается так же воедино минусовые провода и плюсовые по два канала.

Подключаем к выходу также через соединительную колодку.

Все, почти готово.
Для запуска блока, в нашем случае, необходимо перемычкой закоротить выходы выключателя.

Установка кондиционера


Устанавливается кондиционер в любое окно. Для этого из фигурного алюминиевого профиля делается такая скоба.

Которая будет четко опираться в створки и не давать всей конструкции выпасть.

Чтобы закрыть щель не до закрытого окна, вырезается полоска из поликарбоната или другого пластика по ширине кондиционера. И вставляется в паз окна.

Равой прижимаем всю конструкцию.

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.

Примерно через час работы температура упала до 20 градусов, что является, на мой взгляд, отличным результатом!

Смотрите видео


Элементы пельте. Модуль на элемент Пельтье + интересное применение.


Пельтье (элемент) своими руками как сделать?

Элементом Пельтье принято называть преобразователь, который способен работать от разности температур. Происходит это путем протекания электрического тока по проводникам через контакты. Для этого в элементах предусмотрены специальные пластины. Тепло от одной стороны переходит в другую.

На сегодняшний день указанная технология является востребованной в первую очередь из-за значительной мощности теплоотдачи. Дополнительно устройства способны похвастаться компактностью. Радиаторы для многих моделей устанавливаются слабенькие. Связано это с тем, что тепловой поток довольно быстро остывает. В результате нужная температура поддерживается постоянно.

Подвижных частей указанный элемент не имеет. Работают устройства абсолютно бесшумно, и это является несомненным преимуществом. Также следует сказать, что эксплуатироваться они способны очень долго, а случаи поломок возникают крайне редко. Самый простой тип состоит из медных проводников с контактами и соединительными проводами. Дополнительно с охлаждающей стороны имеется изолятор. Изготовляют его, как правило, из керамики или нержавеющей стали.

Зачем нужны элементы Пельтье?

Элементы Пельтье чаще всего используются для изготовления холодильников. Обычно речь идет о компактных моделях, которые могут применяться, к примеру, автомобилистами в дороге. Однако на этом область применения устройств не подходит к концу. В последнее время элементы Пельтье активно начали устанавливать в звуковую, а также акустическую технику. Там они способны выполнять функции куллера.

В результате охлаждение усилителя устройства происходит без какого-либо шума. Для портативных компрессоров элементы Пельтье являются незаменимыми. Если говорить о научной отрасли, то ученые применяют данные устройства для охлаждения лазера. При этом можно добиться значительной стабилизации волны изучения у светодиодов.

Недостатки моделей Пельтье

Казалось бы, такое простое и эффективной устройство лишено недостатков, однако они имеются. В первую очередь специалисты сразу отметили малую пробивную способность модуля. Это говорит о том, что у человека возникнут определенные проблемы, если он захочет охладить прибор, который работает от сети с напряжением 400 В. В данном случае частично поможет решить эту проблему специальная диэлектрическая паста. Однако пробой тока все равно будет высоким и обмотка элемента Пельтье может не выдержать.

Дополнительно указанные модели не советуют применять для точной электроники. Поскольку в конструкции элемента имеются металлические пластины, то чувствительность транзисторов может нарушаться. Последним недостатком элемента Пельтье можно назвать малый коэффициент полезного действия. Достигнуть значительной разности температур указанные устройства не способны.

Модуль для регулятора

Сделать элемент Пельтье своими руками для регулятора довольно просто. Для этого следует заранее заготовить две металлические пластины, а также проводку с контактами. В первую очередь для установки готовят проводники, которые будут располагаться у основания. Обычно их закупают с маркировкой «РР».

Дополнительно для нормального контроля температуры следует предусмотреть полупроводники на выходе. Они необходимы для того, чтобы быстро отдавать тепло на верхнюю пластину. Для установки всех элементов следует использовать паяльник. Чтобы доделать элемент Пельтье своими руками, в последнюю очередь подсоединяют два провода.

Первый монтируется у нижнего основания и фиксируется у крайнего проводника. Соприкосновения при этом с пластиной следует избегать.

Далее крепят второй провод у верней части. Фиксация осуществляется также к крайнему элементу. Для того чтобы проверить работоспособность устройства, применяют тестер. Для этого два провода нужно подсоединить к прибору. В результате отклонение напряжения должно составить примерно 23 В. В данной ситуации многое зависит от мощности регулятора.

Холодильники с терморезистором

Как сделать элемент Пельтье своими руками для холодильника с терморезистором? Отвечая на этот вопрос, важно отметить, что пластины для него подбираются исключительно из керамики. При этом проводников используется около 20 штук. Это необходимо для того, чтобы перепад температуры был более высоким. Повысить коэффициент полезного действия можно до 70 %. В данном случае важно рассчитать энергопотребление устройства.

Сделать это можно исходя из мощности оборудования. Холодильник на жидком фреоне в этом случае походит идеально. Непосредственно элемент Пельтье устанавливается возле испарителя, который располагается рядом с мотором. Для его монтажа потребуется стандартный набор инструментов, а также прокладки. Они необходимы для того, чтобы оградить модель от пускового реле. Таким образом, охлаждение нижней части устройства будет происходить намного быстрее.

Чтобы добиться получения разницы в температурах (эффект Пельтье) своими руками, проводников может понадобиться не менее 16 штук. Главное при этом — надежно изолировать провода, которые будут подключаться к компрессору. Для того чтобы сделать все правильно, нужно в первую очередь отсоединить осушитель холодильника. Только после этого есть возможность соединить все контакты. По завершении установки предельное напряжение следует проверить при помощи тестера. При нарушении работы элемента в первую очередь страдает терморегулятор. В некоторых случая происходит его короткое замыкание.

Модель для холодильника 15 В

Делается холодильник Пельтье своими руками с малой пропускной способностью. Крепятся модули в основном возле радиаторов. Для того чтобы надежно их закрепить, специалисты используют уголки. К фильтру элемент не должен прислоняться, и это следует учитывать.

Чтобы доделать термоэлектрический модуль Пельтье своими руками, нижнюю пластину в основном выбирают из нержавеющей стали. Проводники, как правило, применяются с маркировкой «ПР20». Нагрузку они максимум способны выдерживать на уровне 3 А. Максимальное отклонение температуры способно достигать 10 градусов. В этом случае коэффициент полезного действия может составлять 75 %.

Элементы Пельтье в холодильниках 24 В

Используя элемент Пельтье, холодильник своими руками сделать можно только из проводников с хорошей герметизацией. При этом они для охлаждения должны укладываться в три ряда. Рабочий ток в системе обязан поддерживаться на уровне 4 А.. Проверить его можно при помощи обычного тестера.

Если использовать керамические пластины для элемента, то максимального отклонения температуры можно добиться в 15 градусов. Провода к конденсатору устанавливаются только после того, как будет подложена прокладка. Закрепить ее на стенке устройства можно разными способами. Главное в данной ситуации — не использовать клей, который чувствителен к температурам свыше 30 градусов.

Элемент Пельтье для автомобильного охладителя

Чтобы сделать качественный автохолодильник своими руками, Пельтье (модуль) подбирается с пластиной, толщина которой не более 1.1 мм. Провода лучше всего использовать немодульного типа. Также для работы потребуются медные проводники. Их пропускная способность должна составлять не менее 4А.

Таким образом, максимальное температурное отклонение будет доходить до 10 градусов, это считается нормальным. Проводники чаще всего используют с маркировкой «ПР20». Они в последнее время показали себя более стабильными. Также они подходят для различных контактов. Для соединения устройства с конденсатором используют паяльник. Качественная установка возможна только на блок реле прокладку. Перепады в данном случае будут минимальными.

Как сделать элемент для кулера питьевой воды?

Модуль Пельтье (элемент) своими руками делается для кулера довольно просто. Пластины для него важно подбирать только керамические. Проводников в устройстве используют не менее 12. Таким образом, сопротивление будет выдерживаться высокое. Соединение элементов стандартно осуществляется при помощи пайки. Проводов для подключения к прибору должно быть предусмотрено два. Крепиться элемент обязан в нижней части кулера. При этом с крышкой устройства он может соприкасаться. Для того чтобы исключить случаи коротких замыканий, всю проводку важно зафиксировать на решетке либо корпусе.

Кондиционеры

Модуль «Пельтье» (элемент) своими руками делается для кондиционера только с проводниками класса «ПР12». Их выбирают для этого дела в основном из-за того, что они хорошо справляются с низкими температурами. Максимум модель способна выдавать напряжение 23 В. Показатель сопротивления при этом будет находиться на уровне 3 Ом. Перепад температуры максимум достигает 10 градусов, а коэффициент полезного действия — 65 %. Укладывать проводники между листами можно только в один ряд.

Изготовление генераторов

Изготовить генератор, используя модуль Пельтье (элемент), своими руками можно. Производительность устройства поднимется в целом на 10 %. Достигается это за счет большего охлаждения мотора. Максимум нагрузка прибором выдерживается 30 А. За счет большого количества проводников сопротивление способно составлять 4 Ом. Отклонение температуры в системе равняется примерно 13 градусов. Крепится модуль непосредственно к ротору. Для этого в первую очередь следует отсоединить центральный вал. Во многих случаях статор не мешает. Чтобы обмотка ротора не нагревалась от индуктора, используют керамические пластины.

Охлаждение видеокарты на компьютере

Для охлаждения видеокарты следует подготовить не менее 14 проводников. Лучше всего подбирать медные модели. Коэффициент проводимости тепла у них довольно высокий. Для подключения устройства к плате используются провода немодульного типа. Монтируется модель возле кулера видеокарты. Для ее закрепления обычно используют маленькие металлические уголки.

Для фиксации их можно воспользоваться обычными гаечками. Появление излишнего шума при эксплуатации говорит том, что устройство работает не должным образом. В данном случае необходимо проверит целостность проводки. Также нужно осмотреть проводники.

Элемент Пельтье для кондиционера

Чтобы качественно сделать элемент Пельтье своими руками для кондиционера, пластины используют двойные. Минимальная их толщина должна составлять не менее 1 мм. В таком случае можно надеяться на температурное отклонение в 15 градусов. Производительность кондиционеров после оснащения модулей в среднем увеличивается на 20 %. Многое в данной ситуации зависит от температуры окружающей среды. Также следует учитывать стабильность напряжения от сети. При небольших помехах нагрузка устройством выдерживается примерно 4 А.

При пайке проводников их следует размещать не слишком близко друг к другу. Чтобы правильно доделать модули Пельтье своими руками, входные и выходные контакты надо устанавливать только на одну из двух пластин. В таком случае прибор получится более компактным. Грубой ошибкой в данной ситуации будет подключать модуль непосредственно к блоку. Это приведет к неминуемой поломке элемента.

Установка модуля на конденсатор

Чтобы установить модуль Пельтье своими руками, важно оценить мощность конденсатора. Если она не превышает 20 В, то элемент следует монтировать с проводниками, на которых указана маркировка «ПР30» или «ПР26». Для того чтобы закрепить модуль Пельтье (элемент) своими руками на конденсаторе, используют маленькие металлические уголки.

Лучше всего их устанавливать по четыре на каждую из сторон. По производительности конденсатор, в конечном счете, способен прибавить плюс 10 %. Если говорить о теплопотерях, то они будут незначительными. Коэффициент полезного действия прибора в среднем равняется 80 %. Для высоковольтных конденсаторов модули не рассчитаны. В данном случае не поможет даже большое количество проводников.

fb.ru

Элементы Пельтье. Работа и применение. Обратный эффект

Элементы Пельтье называются специальные термоэлектрические преобразователи, работающие по принципу Пельтье. (образования разности температур при подключении электрического тока, другими словами, термоэлектрический охладитель).

Ни для кого не секрет, что электронные устройства при работе греются. Нагрев отрицательно влияет на процесс работы, поэтому, чтобы как-то охладить приборы, в корпус устройств встраивают специальные элементы, называющиеся по имени изобретателя из Франции – Пельтье. Это малогабаритный элемент, который может охлаждать радиодетали на платах устройств. При его установке собственными силами никаких проблем не возникнет, монтаж в схему производится обычным паяльником.

1 — Изолятор керамический2 — Проводник n — типа3 — Проводник p — типа4 — Проводник медный

В ранние времена вопросы охлаждения никого не интересовали, поэтому это изобретение осталось без применения. Два века спустя, при использовании электронных устройств в быту и промышленности, стали применять миниатюрные элементы Пельтье, вспомнив об эффекте французского изобретателя.

Принцип действия

Чтобы понять, как работает элемент на основе изобретения Пельтье, необходимо разобраться в физических процессах. Эффект заключается в соединении двух материалов с токопроводящими свойствами, обладающими различной энергией электронов в районе проводимости. При подключении электрического тока к зоне связи, электроны получают высокую энергию, для перехода в зону с более высокой проводимости второго полупроводника. При поглощении энергии проводники охлаждаются. При течении тока в обратную сторону происходит обычный эффект нагревания контакта.

Вся работа осуществляется на уровне решетки атома материала. Чтобы лучше понять работу, представим газ из частиц – фононов. Температура газа имеет зависимость от параметров:

• Свойства металла.• Температуры среды.

Предполагаем, что металл состоит из смеси электронного и фононного газа, находящегося в термодинамическом равновесии. Во время касания двух металлов с различной температурой, холодный электронный газ перемещается в теплый металл. Создается разность потенциалов.

На стыке контакта электроны поглощают энергию фононов и отдают ее на другой металл фононам. При смене полюсов источника тока, весь процесс будет обратного действия. Разность температур будет возрастать до того момента, пока имеются в наличии свободные электроны с большим потенциалом. При их отсутствии наступит уравновешивание температур в металлах.

Если на одну сторону пластины Пельтье установить качественный теплоотвод в виде радиатора, то вторая сторона пластины создаст более низкую температуру. Она будет ниже на несколько десятков градусов, чем окружающий воздух. Чем больше значение тока, тем сильнее будет охлаждение. При обратной полярности тока холодная и теплая сторона поменяются друг с другом.

При соединении элемента Пельтье с металлом, эффект становится незначительным, поэтому практически устанавливают два элемента. Их количество может быть любым, это зависит от потребности в мощности охлаждения.

Эффективность действия эффекта Пельтье зависит от того, насколько точно выбраны свойства металлов, силы тока, протекающей по прибору, скорости отвода тепла.

Сфера использования

Чтобы применить практически элемент Пельтье, ученые произвели несколько опытов, показавших, что повышение отвода тепла достигается увеличением числа соединений 2-х материалов. Чем больше число спаев материалов, тем выше эффект. Чаще в нашей жизни такой элемент служит для охлаждения электронных устройств, уменьшения температуры в микросхемах.

Вот их некоторые области использования:
  • Устройства ночного видения.
  • Цифровые камеры, приборы связи, микросхемы, нуждающиеся в качественном охлаждении, для лучшего эффекта картинки.
  • Телескопы с охлаждением.
  • Кондиционеры.
  • Точные часовые системы охлаждения кварцевых электрических генераторов.
  • Холодильники.
  • Кулеры для воды.
  • Автомобильные холодильники.
  • Видеокарты.

Элементы Пельтье часто используются в системах охлаждения, кондиционирования. Есть возможность достижения довольно низких температур, что открывает возможность применения для охлаждения оборудования с повышенным нагревом.

В настоящее время специалисты используют элементы Пельтье в акустических системах, выполняющих роль кулера. Элементы Пельтье не создают никаких звуков, поэтому бесшумность является одним из их достоинств. Такая технология стала популярной из-за мощной отдачи тепла. Элементы, изготовленные по современной технологии, имеют компактные размеры, радиаторы охлаждения поддерживают определенную температуру долгое время.

Достоинством элементов является длительный срок службы, потому что они сделаны в виде монолитного корпуса, неисправности маловероятны. Простая конструкция обычного широко применяемого вида простая, состоит из двух медных проводов с клеммами и проводами, изоляции из керамики.

Это небольшой перечень мест применения. Он расширяется за счет устройств бытового назначения, компьютеров, автомобилей. Можно отметить использование элементов Пельтье в охлаждении микропроцессоров с высокой производительностью. Ранее в них устанавливались только вентиляторы. Теперь, при монтаже модуля с элементами Пельтье значительно снизился шум в работе устройств.

Будут ли меняться схемы охлаждения в обычных холодильниках на схемы с использованием эффекта Пельтье? Сегодня вряд ли это возможно, так как элементы имеют низкий КПД. Стоимость их также не позволит применить их в холодильниках, так как она достаточно высока. Будущее покажет, насколько будет развиваться это направление. Сегодня проводятся эксперименты с твердотельными растворами, аналогичными по строению и свойствам. При их использовании цена модуля охлаждения может уменьшиться.

Обратный эффект элементов Пельтье

Технология подобного вида имеет особенность с интересными фактами. Это заключается в эффекте образования электрического тока путем охлаждения и нагревания пластины модуля Пельтье. Другими словами, он служит генератором электрической энергии, при обратном эффекте.

Такие генераторы электричества существуют пока чисто теоретически, но можно надеяться на будущее развитие этого направления. В свое время французский изобретатель не нашел применения своему открытию.

Сегодня этот термоэлектрический эффект широко используется в электронике. Границы применения постоянно расширяются, что подтверждается докладами и опытами исследователей и ученых. В будущем бытовая и электронная техника станет обладать совершенными инновационными возможностями. Холодильники станут бесшумными, так же, как и компьютеры. А пока модули Пельтье монтируют в разные схемы для охлаждения радиодеталей.

Преимущества и недостатки
Достоинствами элементов Пельтье можно назвать следующие факты:

• Компактный корпус элементов, позволяет монтировать его на плату с радиодеталями.• Нет движущихся и трущихся частей, что повышает его срок службы.• Позволяет соединение множества элементов в один каскад, по схеме, позволяющей уменьшать температуру очень горячих деталей.

При смене полярности питающего напряжения элемент станет работать в обратном порядке, то есть, стороны охлаждения и нагрева поменяются местами.

Недостатками можно назвать такие моменты:

• Недостаточный коэффициент действия, влияющий на увеличение подводимого тока, для достижения необходимого перепада температур.• Довольно сложная система отведения тепла от поверхности охлаждения.

Как изготовить элементы Пельтье в холодильник

Изготовить такие элементы можно самому быстро и просто. Для начала нужно определиться с материалом пластин. Нужно взять пластины элементов из прочной керамики, приготовить проводники в количестве больше 20 штук, для того, чтобы обеспечить наибольший перепад температур. При достаточном числе элементов КПД произойдет значительное увеличение производительности холодильника.

Большую роль играет мощность применяемого холодильника. Если он действует на жидком фреоне, то с производительностью проблем не возникнет. Пластины элементов монтируются возле испарителя, смонтированного вместе с двигателем. Для такого монтажа понадобится некоторый набор прокладок и инструмента. Таким образом, обеспечится быстрое охлаждение нижней части холодильника.

Необходима тщательная изоляция проводников, только после этого их подключают к компрессору. После окончания монтажа нужно проверить напряжение мультиметром. При нарушении работы элементов (например, короткое замыкание), сработает терморегулятор.

Другие применения термоэлектрических модулей

Эффект модуля Пельтье применяется сегодня, благодаря законам физики. Избыточная энергия элементов всегда пригодится там, где необходима бесшумный и быстрый обмен теплом.

Основные места использования модулей:
  1. Охлаждение микропроцессоров.
  2. Двигатели внутреннего сгорания выпускают отработанные газы, которые ученые стали применять для образования вспомогательной энергии с помощью термоэлектрических модулей. Полученная таким способом энергия подается снова в мотор, в виде электричества. Это создает экономию топлива.
  3. В бытовых устройствах, действующих на нагревание или охлаждение.

Охлаждающий кулер может превратиться в нагреватель, а холодильник может выполнять функцию теплового шкафа, если изменить полярность постоянного тока. Это называется обратимым эффектом.

Такой принцип применяют в рекуператорах. Он состоит из бокса из двух камер. Они между собой сообщаются вентилятором. Элементами Пельтье нагревают холодный воздух, поступающий снаружи, с помощью энергии, которая извлечена из теплого воздуха в помещении. Такое устройство экономит расходы на отопление помещений.

Похожие темы:

 

electrosam.ru

Модуль на элемент Пельтье + интересное применение.

Приветствую тебя читатель banggood астрологи объявили неделю Пельтье поэтому в обзоре речь пойдёт об одном интересном применении данной штуковины. Милости просим под CUT.

Начнём с ликбеза

Как говорит википедия «Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.» Я уверен что после этой фразы понятнее не стало ).

Ок попробуем иначе. Представьте себе специфический аквариум, состоящий из зон двух типов. В первой зоне аквариума рыбки плавают быстро во второй медленно. Ещё представим себе на границах зон лопасти, крутящиеся в воде. Правила следующие 1) рыбка переплывает в другую зону только тогда когда её скорость соответствует скорости установленной для зоны.2) при переходе границ зоны рыбка может взаимодействовать с лопастями для увеличения либо для уменьшения своей скорости. Теперь представим несколько зон расположенных последовательно. (зоны с более высокой скоростью назовём З+ с низкой З- ) Рыбка находится в З+ она хочет перейти в З- она взаимодействует с лопастью на границе и начинает плыть медленнее, при этом лопасти (на границе З+/З-) начинают крутиться быстрее. Далее рыбка хочет перейти в следующую зону З+ ей надо ускориться она взаимодействует с лопастью на границе З-/З+ и ускоряется при этом лопасть начинает крутиться медленнее. Далее всё повторяется. Можно заметить что одни лопасти будут замедлятся а другие ускорятся. Элемент Пельтье работает по аналогичному принципу. Вместо рыбок там электроны вместо скорости рыбок энергия электронов в полупроводниках. При протекании тока через контакт 2х полупроводников, электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, При этом чем больше ток тем выше эффект переноса энергии, энергия именно переноситься (а не волшебным образом пропадает) от «холодной» стороны к «горячей», поэтому элемент Пельтье способен охлаждать предметы до температуры ниже комнатной (проще говоря это полупроводниковый тепловой насос). Если у Вас задача просто отвести тепло от процессора транзистора и т.д. применение элемента Пельтье невыгодно т.к. Вам понадобиться Радиатор способный передать в окружающую среду тепло от охлаждаемого объекта + тепло возникающее при работе элемента Пельтье. Думаю с теорией покончено можно двигаться дальше. Давайте посмотрим как по мнению спонсора обзора выглядит 13,90 зелени. Модуль представляет из себя этакий 5 уровневый бутерброд, он состоит из пары радиаторов и вентиляторов и собственно самого элемента Пельтье.Вентилятор большего размера предназначен для отвода тепла. При приложении усилия его можно снять без выкручивания шурупов. Вентилятор самый обыкновенный ( Питание 12В размер 90мм) прикрыт решёткой, изначально вентилятор установлен на отвод воздуха.На противоположной стороне малый вентилятор (Питание 12В размер 40мм)Малыш прикручен на совесть Посмотрим на радиаторыБольшой радиатор размером 100мм*120мм высота 20ммМалый радиатор 40мм*40мм высота 20мм. Радиаторы скреплены двумя винтами, в малом радиаторе нарезана резьба. При снятии радиатора обнаружена термопаста это хорошо, но можно увидеть что есть недожим.Контакт с большим радиатором идеальным тоже не назовёшь.Главный вывод — если хотите выжать из этого модуля максимум то обязательно загляните под радиаторы. А если стереть термопасту то можно увидеть что тут установлен элемент TEC1-12705 (размер 40мм*40мм*4мм) хотя заявлен более мощный TEC1-12706. Мануал на TEC1-12705 peltiermodules.com/peltier.datasheet/TEC1-12705.pdfСнимем малый радиатор и попробуем запустить модуль замерив температуры «тёплой» и «холодной» сторон.Температура «холодной» стороны -16,1 «горячей» 37,5 дельта 53,6. ток потребления при 12В составил 4,2А. На режим элемент Пельтье вышел через 90с.

А теперь весёлая часть. Находим металлическую и блестящую пластину и делаем в ней отверстие для термопары.Кладём термопасту и устанавливаем термопаруДалее изготавливаем узконаправленный фотоприёмник и фотодиод из чёрной бумаги и обычных компонентовСобираем готовое устройство вспоминая правило «угол падения равен углу отражения»Кто догадался что это такое? Это прибор (ну точнее модель для демонстрации принципа действия) для определения температуры точки росы/относительной влажности воздуха. Действует следующим образом: ИК-светодиод светит в отражающую пластинку, после отражения свет от ИК-светодиода попадает на ИК-фотодиод. С обратносмещённого ИК-фотодиода снимается сигнал напряжения. При охлаждении пластинки до температуры точки росы на ней начинает собираться конденсат, интенсивность отражаемого излучения падает, сигнал на фотодиоде изменяется. Регистрируя температуру пластины, и окружающего воздуха можно найти относительную влажность. Для работы я использовал Brymen BM869 (с самодельным кабелем и софтом) и Uni-t UT61E Ниже представлен результат Рыжий график температура пластины, синий график сигнал с фотодиода. Будем считать момент, когда напряжение с фотодиода изменилось на половину от общего изменения напряжения есть момент выпадения конденсата. Исходя из поставленных условий измеренная температура точки росы в комнате +9С.Температура окружающего воздуха 26,7 (на графиках не отображалась т.к. она была неизменна).Одновременно я запустил модуль HTU21 и наблюдал за показаниями в терминале.(скриншот терминала добавлен к графику).Далее я использовал онлайн калькулятор planetcalc.ru/248/ для пересчёта влажности в температуру точки росы Результат пересчёта влажности с HTU21 в температуру точки росы совпал с измеренной напрямую температурой точки росы. Это значит, что если описанным выше методом определять точку росы, а затем делать пересчёт, то можно достаточно точно определять влажность (Ну естественно если делать всё по-взрослому). Данный метод называется методом охлаждаемого зеркала, а гигрометры, построенные на таком принципе, называются конденсационными. Надеюсь вам понравился обзор, и Вы узнали для себя что-то новое. Всем спасибо за внимание.

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

mysku.ru

Что можно сделать из элементов Пельтье и за счет каких механизмов?

Элементы Пельтье — казалось бы, давно уже не новость, однако многие не полностью представляют принцип их работы, и не знают, что можно сделать из модулей и зачем они нужны. Изобретатель Игорь Белецкий покажет несколько наглядных экспериментов, чтобы у вас сложилось понимание того, на что способны эти пластинки.

Их легко приобрести в интернете и заказать доставку по почте. Купить Пельтье лучше всего в этом китайском магазине.  Есть и специальный кулер охлаждения.

Модуль (элемент) Пельтье

Самый популярный модуль Пельтье TEC1-12706

Самым популярным среди практиков, увлеченных идеями свободной природной энергии и производителей технических устройств является элемент размером 40 на 40 миллиметров с маркировкой TEC1-12706.  Это означает, что он состоит из 127 пар малюсеньких термоэлементов — полупроводников разного типа, которые попарно соединены при помощи медных перемычек в последовательную цепь и рассчитаны на постоянный ток до 5 А при напряжении 12 вольт.

Схема Элемента Пельтье

Некоторые думают что модули Peltier, это что-то типа солнечных панелей — ведь они такие же плоские, торчат проводки, и те и другие могут генерировать электрический ток. Увы, это не совсем так на самом деле. Чтобы понять, как функционируют загадочные пластинки, посмотрите видео И. Белецкого, описание в текстовом формате ниже.

Эффекты Пельте и Зебека — функции модуля

У этого девайса есть целых два режима работы — 1. выработка холода и тепла; 2 — генерация электрического тока.

1. Итак, знаменитый эффект Пельтье (тепло и холод). Это когда вы подводите к элементу постоянный ток и замечаете, что одна из его сторон стала теплее, а другая холоднее. Таким образом он работает как тепловой насос. Очень полезное свойство. Спору нет.

2. Но оказалось, что имеет место и обратный процесс — так называемой эффект Зебека, а именно возникновение электрического тока при установлении и поддержании определенной разности температур на сторонах самого модуля (пластинки).

Примечание. Никогда не перегревайте элементы, если хотите и далее проводить эксперимент с ними. Полупроводники в модуле спаяны припоем, температура плавления которого может лежать в пределах от восьмидесяти до двухсот градусов. А учитывая, где сегодня производится большинство этих элементов, можно только догадываться на каких соплях их спаяли.

Схема. Как создается электричество при нагреве сторон Пельтье

Вся неприятность в том, что этот элемент будет нормально работать только при эффективном охлаждении.

Тест с получением электричества

Например, мы хотим проверить эффект Зебека. Поставим сверху кружку с кипятком. Тем самым не превышено 100 градусов, допустимых по нагреву.

Наблюдаем появление напряжения. Интересно, что если изменить направление тепловой потока через модуль, то изменится направление постоянного тока. Но со временем на второй стороне благодаря теплопроводности элемента Пельтье температура тоже поднимется и напряжение, естественно, упадет.

Чтобы эффект был постоянным, нужен постоянный отвод тепла. Для этого модуль размещают на массивным радиаторое и желательно с активным охлаждением. Показатели явно лучше, как вы понимаете. Это требует дополнительных энергозатрат.

Допустим, вы хотите сделать из этого элемента походную зарядку для мобильников. Тогда на природе радиатор можно поместить в холодную воду, возможно даже проточную или ледяную, что несомненно еще лучше. Применение этих модулей зимой при хорошем дармовом минусе — наиболее перспективно.

Правда, одного элемента для зарядки телефона явно будет маловато. А вот два — это уже лучше. Естественно, если увеличить нагрев, то выходная мощность тоже возрастет. Но это очень рискованный шаг, который можно сделать только ради эксперимента. Работа такого генератора будет длиться недолго.

Теперь перейдем к эффекту Пельтье, то есть к производству холода.

Холодильник на модулях Пельте — насколько он эффективен?

Для эксперимента будет использован автомобильный холодильник. Полезный объем его 20 литров. Обратите внимание — заявленная мощность — 48 ватт при токе 4 ампера и постоянном напряжении 12 вольт. А это значит, что внутри стоит всего лишь 1 маленький элемент Пельтье. Для тех кто не в теме откроем секрет — такую же мощность имеет обычный домашний холодильник, размеры которого в разы больше. Ну да ладно, сейчас не об этом. Проверим его эффективность. Например поставим ему минимальную задачу охладить стаканчик с водой, имеющей комнатную температуру 26 градусов. Для работы холодильника будем использовать блок питания, идеально подходящий по своим параметрам. Дополнительно в цепь будем помещен ваттметр. Он будет в реальном времени отображать ток, напряжение и мощность. Но самое главное — потребление, так называемый ватт в час. Таким образом мы сможем примерно оценить энергозатраты нашего холодильника.

Включаем и видим, все прекрасно работает. Вот ток 4,29 А. Напряжение 11,15 Вольт. Мощность 47,9 Ватт. 0,1 Ватт-часов.

Пока процесс идет, проведем более наглядный эксперимент, который покажет, что же именно происходит в холодильнике. Когда подадим на элемент постоянный ток, он начнет перекачивать тепло с одной стороны на другую.

Кстати, если поменять направление тока, то изменится и направление перекачки тепла, что весьма удобно. Главное не забываем об активном охлаждении, потому что пятьдесят ватт электрической мощности нагревает элемент мгновенно. Чем эффективнее мы отведем тепло с горячий стороны, чем холоднее на другой.

Как видите, на самой поверхности модуля вода замерзает очень быстро, ну еще бы — столько энергии сжирает.

Но вернемся к нашему холодильнику. Спустя один час работы температура воздуха внутри упала до пятнадцати градусов, а у воды опустилась до 20. Удивило, что за час работы он съел четко 48 ватт. Через два часа у воздуха было 13 градусов, а у воды 17. И наконец, после трех часов работы температура воздуха остановилась на 13-ти градусах, а в стакане с водой была 15 и ниже 12 она уже не опустится. Ну так себе холодильник, учитывая что он был забит напитками не полностью. Но при этом этот монстр потребил 140 Ватт. Для домашней сети может и не много, но для автомобильного аккумулятора это уже весьма ощутимо. Поэтому здесь и стоит всего лишь один элемент. Потому что больше никакой аккумулятор просто не потянет. А это значит, что кпд такого модуля ничтожно мал — буквально считанные проценты, что опять же зависит от производителя. Такой холодильник больше напоминает хороший термос. Если бы взяли из дома холодные продукты, то он бы просто не позволил им быстро нагреться. Делать такие холодильники большими энергетически невыгодно.

В каких случаях Пельтье эффективен?

Кстати это относится и к самодельщикам,  пытающихся делать на этом принципе автомобильные кондиционеры. Есть более эффективные технологии, а вот использовать элементы Пельтье для охлаждения чего-то маленького и компактного — просто идеальное решение. Есть целый спектр таких устройств, например охлаждать процессоры или микросхемы различных малогабаритных приборов. В этом скорее всего и есть самый главный плюс таких элементов. Они миниатюрны и минимальны по весу. По сравнению с теми же фотоэлементами у Пельтье минусов конечно больше, ну а самый эффект безусловно заслуживает внимания. В конце концов все зависит от решаемых задач а если энергия халявная, то высокий КПД не так уж и важен.

До скольки градусов можно охладить элемент? Об этом в отдельном видео.

Заключение

Популярные среди радиолюбителей и инженеров модули Пельтье — электронные элементы, активно использующиеся для систем охлаждения и получения электроэнергии. На их основе разрабатываются источники питания для освещения или зарядки девайсов в походных условиях, мобильные компактные холодильники для автомобилей. Существуют попытки применения для охлаждения компьютерных процессоров. Работа устройств основана на 2 механизмах: при нагреве одной стороны пластины Пельтье и охлаждении второй, вырабатывается электроток; при подаче электричества на контакты одна сторона пластины охлаждается, вторая — нагревается.

izobreteniya.net

как сделать в домашних условиях и практическое применение

Элемент Пельтье – это специальный термоэлектрический преобразователь, который работает по одноименному принципу Пельтье – возникновении разности температур во время подачи электрического тока. В английском языке чаще всего упоминается как ТЕС, что в переводе означает термоэлектрический охладитель.

Как работает элемент Пельтье

Работа элемента Пельтье базируется на контакте двух токопроводящих материалов, которые обладают разным уровнем энергии электронов в зоне проводимости. При подаче электрического тока через подобную связь, электрон приобретает высокую энергию, чтобы потом перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. В момент поглощения этой энергии осуществляется охлаждение места охлаждения проводников. Если же ток протекает в обратном направлении – то это приводит к нагреванию места контакта и к обычному тепловому эффекту.

Если с одной стороны сделать хороший отвод тепла, например, при использовании радиаторных систем, то холодная сторона сможет обеспечить очень низкую температуру, которая на десятки градусов будет ниже температуры окружающего мира. Величина тока пропорциональна степени охлаждения. Если же сменить полярность электрического тока, то стороны (тёплая и холодная) просто поменяются местами.

В контакте с металлической поверхностью элемент Пельтье становится настолько малым, что его практически невозможно заметить на фоне омического нагрева и других эффектов теплопроводности. Именно поэтому на практике применяется два полупроводника.

Количество термопар может быть самым разнообразным – от 1 до 100, за счёт чего можно сделать элемент Пельтье практически с любыми показателями холодильных мощностей.

Практическое применение

В наше время элементы Пельтье активно применяются для:

  1. холодильников;
  2. кондиционеров;
  3. автомобильных охладителей;
  4. кулеров для воды
  5. видеокарт ПК;

Элемент Пельтье получил широкое применение в различных холодильных системах, в том числе и среди холодильников и кондиционеров. Возможность достигать очень низких температур делает его превосходным решением для охлаждения электрических приборов или технического оборудования, подвергающегося нагреву. Сегодня разработчики применяют элементы Пельтье в акустических и звуковых системах, где они выполняют роль обычного куллера. Отсутствие интенсивных звуков делает процесс охлаждения практически бесшумным, что является прекрасным преимуществом элемента.

В наше время подобная технология пользуется большой популярностью за счёт очень мощной теплоотдачи. К тому же, современные элементы Пельтье отличаются очень компактными габаритами, а их радиаторы способны хранить нужную температуру на протяжении длительного времени. Ещё одним преимуществом элементов Пельтье является их долговечность, т.к. они состоят из цельных неподвижных элементов, что уменьшает вероятность поломок. Конструкция самого распространённого типа выглядит очень просто и включает в себя два медные проводника с контактами и соединительными проводами, также изолирующий элемент, который изготовляется из нержавеющей стали или керамических материалов.

Модуль для регулятора

Учитывая простоту конструкции, сделать элемент Пельтье своими руками в домашних условиях совсем несложно. Его можно будет использовать для холодильников или прочих приборов. Перед началом работ вам нужно подготовить две металлические пластины и проводку с контактами. Изначально подготовьте проводники, которые необходимо установить у основания элемента. Как правило, применяются проводники с маркировкой «РР».

Также стоит заранее позаботиться об полупроводниках на выходе. Они будут применяться для отдачи тепла на верхнюю пластину. В процессе установки задействуйте паяльник. На конечном этапе нужно присоединить два провода. Первый устанавливается у основания и прочно закрепляется возле крайнего проводника. Важно учесть, чтобы любые соприкосновения с пластиной были устранены.

Второй проводник прикрепляется у верхней части. Фиксируется он таким же образом, как и первый – к крайнему проводнику. Чтобы проверить функциональность устройства стоит применить тестер. Просто соедините два провода к прибору и проверьте вольтаж. Отклонение напряжения будет составлять где-то 23 В.

Как сделать элементы Пельтье для холодильника?

Элементы Пельтье своими руками для холодильника изготавливаются также просто и быстро. Первое, что нужно учесть перед работами, это – материал пластины. Это должна быть прочная керамика. Что касается проводников, то их нужно подготовить не меньше 20-ти штук, что позволит добиться максимального перепада температур. При правильном расчете коэффициент полезного действия может быть увеличен на 70%.

Многое зависит от мощности используемого оборудования. Если холодильник работает на основе жидкого фреона, то проблем с мощностью никогда не будет. Элемент Пельтье, который был изготовлен своими руками устанавливается непосредственно возле испарителя, который установлен вместе с мотором. Для подобного монтажа вам понадобится запастись самым стандартным набором инструментов и прокладками. Они будут применены для элемента модели от пускового реле. С помощью подобного решения охлаждение в нижней части устройства произойдёт намного быстрее.

Стоит помнить, что перед тем как сделать элемент Пельтье для холодильника своими руками, вам нужно запастись достаточным количеством электрических проводников. Для того чтобы добиться разницы в температурах при разработке элемента своими руками, используйте не меньше 16 проводов. Обязательно обеспечьте им качественную изоляцию и только тогда подключайте к компрессору. Убедившись в надёжности и безопасности связи между проводами можно переходить к их соединению. После завершения установки ещё раз проверьте силу предельного напряжения с помощью тестера. Если работа элемента была нарушена, это первым делом скажется на терморегуляторе. Иногда случается его короткое замыкание.

Помимо холодильников, элементы Пельтье активно применяются и в автомобильных охладителях. Сделать качественный автомобильный холодильник своими руками тоже достаточно просто. Для этого необходимо найти хорошую керамическую пластину с толщиной не меньше 1.1 миллиметра. Провода должны быть немодульными. В качестве проводников лучше всего использовать медные провода с пропускной способностью не меньше 4 Ампера.

В связи с этим максимальное отклонение температур будет доходить до десяти градусов, что считается нормой. В частых случаях используются проводники с маркировкой «ПР20», которые сумели отличиться максимальной надёжностью и стабильностью работы. К тому же они подходят для различных типов контактов. При соединении устройства с конденсатором стоит применить паяльник.

Как сделать элемент Пельтье для кулера питьевой воды?

Кулер питьевой воды – это очень важное и необходимое устройство, которое вовремя охлаждает или нагревает питьевую воду. Чтобы ускорить процесс охлаждения, можно применить элемент Пельтье. Сделать его можно так же просто, как и для холодильника или автомобильного охладителя:

  • В качестве пластины стоит использовать исключительно керамическую поверхность.
  • В устройстве применяется не меньше 12 проводников, которые смогут выдерживать высокое сопротивление.
  • Для подключения нужно использовать два провода (желательно медные). Элемент устанавливается в нижней части кулера. К тому же он может соприкасаться с крышкой устройства. Но чтобы предотвратить возможные короткие замыкания фиксируйте всю проводку на решетке либо корпусе.

Элемент Пельтье для кондиционеров своими руками

Если речь идёт об элементе Пельтье для кондиционеров, то он может быть изготовлен только из проводника «ПР12». Дело в том, что этот тип проводников отлично выдерживает аномальные температуры и способен выдавать до 23В напряжения. Сопротивление при этом должно колебаться в пределах 3 Ом. Максимальные перепады температур будут достигать 10 градусов и КПД – 65 процентов. Проводники нужно укладывать в один ряд.

Стоит отметить, что элемент Пельтье может служить в качестве охладителя для видеокарты персонального компьютера. Для изготовления охладителя нужно взять 14 проводников, желательно из меди. Чтобы подключить элемент Пельтье к видеокарте ПК нужно задействовать немодульный проводник. Само устройство монтируется рядом с встроенным кулером на видеокарте. Для закрепления можно использовать маленькие металлические уголки, а для фиксации обычные гаечки.

Если при работе замечаются какие-то интенсивные шумы и прочие неестественные звуки, стоит проверить работоспособность проводки и осмотреть каждый проводник.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

elektro.guru

Модуль Пельтье: технические характеристики

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

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.

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.

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.

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 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

Элемент пельтье — Практическая электроника

Все вы знаете, что с помощью электрического тока можно нагревать какие-либо предметы. Это может быть паяльник, электрочайник, утюг, фен, различного рода обогревашки и тд. Но слыхали ли вы, что с помощью электрического тока можно охлаждать? «Ну а как же, например, бытовой холодильник» — скажите вы. И будете не правы. В бытовом холодильнике электрический ток  оказывает только вспомогательную функцию: гоняет фреон по кругу.

Но существуют ли такие радиоэлементы, которые при подаче на них электрического тока вырабатывают холод? Оказывается существуют ;-). В 1834 году французский физик Жан Пельтье обнаружил поглощение тепла при прохождении электрического тока через контакт двух разнородных проводников. Или, иными словами,  в этом месте наблюдалась пониженная температура. Ну и как положено в физике, чтобы не придумывать новое название этому эффекту, его называют в честь того, кто его открыл. Открыл что-то новое? Отвечай за базар)). С тех пор зовется такой эффект эффектом Пельтье.

Ну и как тоже ни странно, элемент, который вырабатывает холодок, называют элементом Пельтье. Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого основан на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока. В англоязычной литературе элементы Пельтье обозначаются TEC (от англ. ThermoElectric Cooler — термоэлектрический охладитель).

Выглядеть он может по-разному, но основной его вид — это прямоугольная или квадратная площадка с двумя выводами.  Сразу же отметил сторону «А» и сторону «Б» для дальнейших экспериментов

Почему я пометил стороны?

Вы думаете, если мы просто тупо подадим напряжение на этот элемент, он у нас будет полностью охлаждаться? Не хочу вас разочаровывать, но это не так… Еще раз внимательно читаем определение про элемент Пельтье. Видите там словосочетание «разности температур»? То то и оно. Значит, у нас какая-то сторона будет греться, а какая-то охлаждаться. Нет в нашем мире ничего идеального.

Для того, чтобы определить температуру каждой стороны элемента Пельтье, я буду использовать мультиметр, который шел в комплекте с термопарой

Сейчас он показывает комнатную температуру. Да, у меня тепло ;-).

Для того, чтобы определить, какая сторона элемента Пельтье греется, а какая охлаждается, для этого цепляем красный вывод на плюс, черный — на минус и подаем чуток напряжения, вольта два-три. Я узнал, что у меня сторона «А» охлаждается, а сторона «Б» греется, пощупав их рукой. Если перепутать полярность, ничего страшного не случится. Просто сторона А будет нагреваться, а сторона Б охлаждаться, то есть они поменяются ролями.

Итак, номинальное (нормальное) напряжение для работы элемента Пельтье — это 12 Вольт. Так как  я подключил на красный  — плюс, а на черный — минус, то у меня сторона Б греется. Давайте замеряем ее температуру.  Подаем напряжение 12 Вольт и смотрим на показания мультиметра:

77 градусов по Цельсию — это не шутки. Эта сторона нагрелась так, что когда ее трогаешь, она обжигает пальцы.

Поэтому главной фишкой использования элемента Пельтье в своих электронных устройствах является большой радиатор. Желательно, чтобы радиатор обдувался вентилятором. Я пока что взял радиатор от усилителя, который  дали в ремонт. Намазал термопасту КПТ-8 и прикрепил элемент Пельтье к радиатору.

Подаем 12 Вольт и замеряем температуру стороны А:

7 градусов по Цельсию). Когда трогаешь, пальцы замерзают.

На Али можно найти даже мини-кондиционер из элемента Пельтье вот по этой ссылке.

Выглядит прикольно).

Элемент Пельтье сам по себе считается очень энергозатратным. Регулировка температуры его сторон достигается напряжением. Чем больше напряжение, тем большую силу тока он потребляет. А чем больше силы тока он потребляет, тем быстрее набирает температуру. Поэтому, можно регулировать холодок, тупо меняя значение напряжения).

Вот некоторые  значения по потреблению электрического тока элементом Пельтье:

При напряжении в 1 Вольт он кушает 0,3 Ампера. Нехило)

Повышаю напругу до 3 Вольт

Кушает уже почти 1 Ампер.

Повышаю до 5 Вольт

Чуть больше полтора Ампера.

Даю 12 Вольт, то есть его рабочее напряжение:

Жрет уже почти 4 Ампера! Грабеж).

Давайте грубо посчитаем его мощность. 4х12=48 Ватт. Это даже больше, чем 40 Ваттная лампочка, которая висит у вас в кладовке). Если элемент Пельтье такой прожорливый, целесообразно ли из него делать бытовые холодильники и холодильные камеры? Конечно же нет! Такой холодильник у вас будет жрать КилоВатт 10 не меньше! Но зато есть один маленький плюс — он будет абсолютно бесшумен :-). Но если нет никакой возможности, то делают холодильники даже из элементов Пельтье. Это в основном  мини холодильники для автомобилей. Также элемент Пельтье некоторые используют для охлаждения процессора на ПК. Получается  очень эффективно, но по энергозатратам лучше все-таки ставить старый добрый вентилятор.

На Али этих элементов Пельтье можете выбрать сколь душе угодно!

Вот ссылочка на них

 

www.ruselectronic.com

Полупроводниковый охладитель Пельтье, набор листов, электронный для самостоятельной сборки, система охлаждения холодильника 12

Что касается меня, длительный и тщательный первый раз исследования продукта является важным шагом перед заказом вещи в Интернете. незапланированные покупки, как много удивительности, как риск, поэтому я подумал, что это стоило потратить некоторое время, чтобы сделать исследование тщательно.

Кажется, что я был невероятно повезло наткнуться на Полупроводниковый охладитель Пельтье, набор листов, электронный для самостоятельной сборки, система охлаждения холодильника 12 так охотно предложил от этого продавца. Мое исследование показало, что этот пункт отличает себя от подавляющего большинства подобных продуктов в силу своего непревзойденного качества. Я посмотрел через некоторые универсальные требования, которые, как правило, применяются к товарам такого рода, и обнаружил, что тот, который я купил светит из остальных и во всех отношениях является более чем афиттинг альтернативой для этой ценовой категории.

Я мог бы пожелать более низкой цене, конечно, (тот, который гораздо ближе к нулю, как об этом?), но, я должен признать, существующие цены действительно справедливым. Вы не должны ожидать первоклассный пункт качества, чтобы быть смехотворно дешевым, поскольку это будет означать либо низкое качество сырья, или посредственное качество продукции, или оба. Или, что еще более ужасно, это будет означать торговлю на простых рабочих. Как насчет нет, не правильный тип пункта я хотел бы вернуться с моей покупкой.

Я также хотел бы написать, что, когда я получил свой заказ доставлены и развернул посылки я был рад видеть, что Полупроводниковый охладитель Пельтье, набор листов, электронный для самостоятельной сборки, система охлаждения холодильника 12 прибыл в превосходном рабочем состоянии, без каких-либо недостатков или недостатки или вещи, как это. Это прекрасно знать, что купить показал свою ценность, так что да, я, конечно, рекомендуем приобрести этот.

EKWB запускает охладитель Пельтье на базе технологии Intel Cryo Cooling

Этот сайт может получать партнерские комиссионные за использование ссылок на этой странице. Условия эксплуатации.

Intel и EKWB анонсировали новый кулер Пельтье, основанный на технологии Intel Cryo Cooling, которую компания описывает как «уникальное сочетание аппаратного, программного и микропрограммного обеспечения, предназначенное для достижения высочайшей производительности для геймеров и любителей разгона.В этом случае охладитель Пельтье / TEC объединен с водоблоком EKWB для создания так называемого водоохладителя — охладителя воды с температурой ниже температуры окружающей среды. EK-QuantumX Delta сочетает в себе две технологии для достижения низких температур.

Несколько лет назад я действительно рассмотрел Пельтье для нашего дочернего сайта PCMag — V3 Voltair. Интересно видеть, что этот тип конструкции получает уведомление, особенно с прикрепленным к нему охладителем воды. Термоэлектрический охладитель использует электрический заряд для создания большого количества тепла с одной стороны охлаждающей пластины и соответствующей области с низкой температурой с другой.Водоохладители были известны в кругах энтузиастов в течение многих лет — я знал человека, который управлял ими в середине 2000-х, — и объединение водяного охладителя с TEC, безусловно, является одним из способов создания чиллера. Вот где они вписываются в типичную систему охлаждения энтузиастов, организованную примерно по силе, с учетом того, что категории иногда пересекаются:

  • Принудительный воздух + тепловые трубки
  • Охладитель жидкости с замкнутым контуром (CLLC)
  • Водяной охладитель с внешний резервуар
  • Водоохладитель
  • Одноступенчатый фреон (обычно переделанный компрессор холодильника)
  • Сухой лед
  • Жидкий азот
  • Жидкий гелий

Водоохладители с внешним резервуаром, CLLC и охладители с принудительной циркуляцией воздуха работают при более высокой температуре -температура окружающей среды, в то время как чиллеры и одноступенчатые кулеры — это два варианта, которые работают с ЦП ниже температуры окружающей среды, оставаясь по крайней мере или доступными для энтузиастов.Вы можете запустить ЦП на охладителе или одноступенчатом агрегате в течение длительного периода времени, хотя в обоих случаях нужно быть осторожным, чтобы иметь план действий по борьбе с конденсацией. При одноступенчатом охлаждении фреоном материнская плата должна быть закрыта комбинацией пенопласта с закрытыми порами и, возможно, мастичной ленты, чтобы предотвратить образование конденсата. Водяные чиллеры могут зависеть или не зависеть от аналогичных методов в зависимости от того, холодна ли вода. Водяной охладитель может работать при температуре ~ 0C, если он использует раствор антифриза, а не водопроводную или дистиллированную воду, а многие охлаждающие контуры, работающие при температуре окружающей среды, в любом случае включают какой-либо тип антифриза в качестве биоцида.

EKWB не гарантирует рабочие температуры, но характеристики кулера подразумевают, что он может выдержать такой низкий уровень микросхемы. У меня был одноступенчатый фреоновый блок, который мог понижать температуру кристалла до -50C при постоянном потреблении энергии ~ 130 Вт. Это решение предназначено для процессоров, которые потребляют значительно больше энергии, чем одноступенчатый блок, которым я когда-то владел, и, хотя энергопотребление между компрессором и охлаждающей пластиной напрямую не сопоставимо, охлаждение с помощью внешнего резервуара само по себе является огромным. Единственная причина создать такой комплект — это если вы планируете спускать воду как можно ниже.

Intel и EKWB заявляют, что у них есть готовое решение проблемы конденсации. Считается, что программное обеспечение Intel Cryo Controller непрерывно отслеживает температуру окружающей среды и температуру водяного блока, а также регулирует мощность охлаждения для устранения риска конденсации.

EKWB EK-QuantumX Delta TEC с контроллером Intel, установленным на нем.

Максимальная мощность охлаждения, обеспечиваемая кулером, составляет 338 Вт, а сама пластина может потреблять максимум 200 Вт. Это ставит его на верхний уровень охлаждающих решений с точки зрения того, сколько сырого тепла он может выдержать.Согласно EKWB, охлаждающая пластина водяного блока имеет изолирующий кожух, предназначенный для «предотвращения конденсации». Этот импеданс в сочетании с модулем управления криоохлаждением Intel, который расположен над водоблоком, как показано на изображении выше, защищает материнскую плату.

Один действительно интересный вопрос, который поднимает этот водоблок, заключается в том, какую производительность такие решения могут разблокировать для обычных пользователей. Процессор Intel Core i9-10900K уже исчерпал свои возможности, выпустив 5.Тактовая частота ядра 3 ГГц, и хотя с помощью LN2 вполне возможно поднять чип выше, процессоры не работают на этих частотах в течение какого-либо периода времени, и, как ожидается, они не прослужат очень долго. Было время, когда процессоры с криоохлаждением были способны обеспечивать значительные преимущества в производительности, но эти запасы сократились, поскольку производители стали лучше использовать оставшийся запас на кристалле. Это нишевый запуск продукта, но если работа в режиме, близком к замораживанию, обеспечивает значительную производительность, это может быть одним из лучших высокопроизводительных решений на рынке — такое, которое остается всего в пределах того, что может индивидуальный энтузиаст. практически достичь, не требуя прикручивания мастичной ленты или других герметиков для материнских плат.

Ожидается, что комплект будет доставлен в декабре, и его можно будет предварительно заказать за 359,99 долларов. Я не собираюсь высказывать мнение о том, стоит ли тратить такие деньги — разгон для энтузиастов в наши дни не очень рентабелен — но я определенно хотел бы знать, ожидает ли EKWB, что этот модуль будет совместим с будущими платформами Intel. и процессоры, такие как Alder Lake. Экономика такого кулера заметно улучшится, если вы заранее знаете, что можете рассчитывать на то, что он прослужит несколько поколений. Intel LGA1200 остается обратно совместимым с предыдущими кулерами, но ожидается, что Alder Lake откроет еще одну смену сокетов, и переход с LGA1200 на LGA1700 является довольно значительным с точки зрения общего количества контактов.Это также может означать смену более холодного форм-фактора. Об этом следует помнить при планировании такой покупки.

Сейчас прочитано :

TEC1-12706 Термоэлектрическое охлаждающее устройство Пельтье

Описание

TEC1-12706 работает при 12В при 6А и используется в термоэлектрических охлаждающих устройствах.

В ПАКЕТЕ:
  • TEC1-12706 Устройство Пельтье

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ TEC1-12706:
  • Обеспечивает компактный форм-фактор охлаждения
  • 12В при 6А в рабочем состоянии

Термоэлектрические модули охлаждения Пельтье — это твердотельные тепловые насосы, которые используют поток постоянного тока для передачи тепла от одной стороны устройства (холодная сторона) к другой стороне устройства (горячая сторона).

Эти устройства используются в небольших системах охлаждения, таких как изолированные охладители, небольшие шкафы для винных холодильников, а также для охлаждения процессоров в компьютерах. Эта технология даже используется в космических кораблях для переноса тепла с горячей солнечной стороны космического корабля на холодную сторону космического корабля.

TEC1-12706 — наиболее часто используемый из этих устройств.

После сборки в законченный модуль горячая сторона устройства обычно крепится к большому алюминиевому радиатору с большим охлаждающим вентилятором, чтобы отводить тепло от устройства.Холодная сторона может включать алюминиевый радиатор меньшего размера, который действует как холодный радиатор. Кроме того, при желании можно использовать небольшой вентилятор для распределения холода. Это также повысит температуру поверхности радиатора и предотвратит образование инея, хотя может вызвать образование конденсата в зависимости от уровня влажности.

На одном из рисунков показано устройство, установленное в полной системе и работающее достаточно холодно для образования льда. Для получения дополнительной информации о том, как использовать эти устройства или для полного решения, ознакомьтесь с нашим полным комплектом ниже.

Примечание. Важно не полностью запитывать это устройство, если только радиатор и вентилятор с горячей стороны не установлены, иначе устройство может быстро выйти из строя.

Модуль питания

Модуль TEC работает от источника питания 12 В, который должен обеспечивать до 6 А постоянного тока. После первоначального скачка напряжения модуль обычно стабилизируется и потребляет около 50-60 Вт энергии. Для питания этого модуля хорошо подходит один из наших блоков питания Meanwell 12 В 75 Вт.

Обратите внимание, что рабочее напряжение может быть увеличено до более 14 В, поэтому их можно использовать от автомобильного аккумулятора. Если вам нужно меньше охлаждения для конкретного приложения, рабочее напряжение можно снизить до менее 12 В.

Печатная сторона устройства ТЕС — холодная сторона. Чтобы проверить модуль TEC, не беспокоясь о повреждении устройства, вы можете отключить его от источника питания с более низким напряжением, например 5 В, где он будет потреблять около 1,5 А, и вы почувствуете, что одна сторона становится холоднее, а другая — теплее.

ПРИМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ:

Устройства

Пельтье, как правило, не любят большого количества циклов термоциклирования, так как со временем они могут привести к механическому отказу из-за постоянного теплового расширения и сжатия. Как правило, лучше использовать его постоянно или длительными циклами, чем постоянно включать и выключать его.

В зависимости от области применения, он может быть соединен с нашими модулями контроллера температуры W1209 или XH-W1219, которые могут контролировать температуру и управлять мощностью источника питания, используемого для питания устройства TEC.При использовании в этом режиме лучше всего допускать некоторый температурный гистерезис на стороне управления, чтобы уменьшить термоциклирование. Устройства W1209 и XH-W1219 позволяют программировать этот гистерезис.

Также можно управлять устройством при более низком напряжении, что приводит к меньшему охлаждению. С этой целью некоторые контроллеры управляют устройством с помощью ШИМ, что нормально, если оно работает на частоте 10 Гц или выше, но этот подход менее энергоэффективен, чем работа при более низком напряжении постоянного тока, чтобы производить меньше привода.Если форма волны ШИМ сглажена для создания более низкого напряжения постоянного тока, пульсации должны быть менее 10%, а для максимальной эффективности предпочтительнее 5%.

РЕЗУЛЬТАТЫ НАШИ ОЦЕНКИ:

Это интересные устройства для работы. Они не обладают охлаждающей способностью или эффективностью больших систем охлаждения на основе фреона, которые вы найдете в обычном холодильнике, но они могут быть удобны для небольших задач охлаждения и в основном предназначены для охлаждения относительно небольших изолированных пространств, таких как пенополистирол. холодильной камеры или для охлаждения металлической тарелки, например для охлаждения установленного на ней напитка.Приложив трубку и творческий подход, можно использовать его для охлаждения циркулирующей воды, которую затем можно использовать для охлаждения процессора, спортивного костюма или чего-то подобного.

ДО ОТГРУЗКИ ЭТИ МОДУЛИ ЯВЛЯЮТСЯ:

  • Проверено
  • Протестировано для базовой эксплуатации

Примечания:

  1. Нет

Технические характеристики

Эксплуатационные характеристики
Вход питания постоянного тока Типичный 12 В постоянного тока
Рабочий ток ТЕС1-12706 6A (макс.), 5A (тип.)
Рабочая мощность Типичный 60 Вт
Размеры Ш x В 40 x 40 x 4 мм (1.6 x 1,6 x 0,16 дюйма)
Длина провода 28 см (11 ″)
Лист данных TEC1-12706

ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ЧТЕНИЯ

Википедия дает хороший обзор технологии.

Использование устройства Пельтье в качестве термоэлектрического охладителя — MATLAB и Simulink

В этом примере показано устройство Пельтье, работающее в режиме охлаждения с температурой горячей стороны 50 ° C.В режиме охлаждения КПД (COP) ячейки Пельтье равен полному теплу, передаваемому через термоэлектрический охладитель (TEC), деленному на входную электрическую мощность, COP = Qc / Pin.

Первый график показывает COP как функцию тока для нескольких разностей температур. Можно заметить, что для одного и того же значения тока значение COP ниже для большей разницы температур. Это происходит потому, что при более высокой разнице температур естественная теплопроводность от горячей стороны к холодной, как правило, выше.

Источник температуры, подключенный к горячей стороне модуля Пельтье, позволяет представлять собой идеальный радиатор. То есть раковина, способная рассеивать бесконечное количество тепла без повышения температуры на горячей стороне. Это представление дает нам хорошее приближение для кривых COP и охлаждающего потока.

Второй график показывает, как тепловой поток изменяется с входным током. По мере увеличения тока тепло, отводимое с холодной стороны, увеличивается, пока не достигнет максимального значения.После этого пика из-за джоулева нагрева увеличение тока приводит к уменьшению охлаждающего потока.

Последний график показывает рабочий ток, который максимизирует значение COP для каждой разницы температур. Эта оптимальная рабочая точка дает полезную информацию при выборе выходного тока контроллера ТЕС.

Блок Пельтье, используемый в этой модели, определяется следующим образом:

  • Коэффициент Зеебека = 220e-6 В / К;

  • Внутреннее сопротивление = 0.02 Ом;

  • Теплопроводность = 1,5e-3 Вт / K.

Модель

Результаты моделирования на основе Simscape Logging

На графике ниже показаны результаты для коэффициента производительности устройства Пельтье и производительности теплового насоса в зависимости от входного тока при различных перепадах температур.

Как сделать охладитель Пельтье Наверх Полное руководство 2021

Общий вопрос: Как сделать охладитель Пельтье .Это популярная тема, которая появляется в большинстве социальных сетей. Изготовление кулера Пельтье может быть очень приятным. Это позволяет вам хранить еду и напитки при нужной температуре, чтобы носить их с собой повсюду.

Изготовление кулера занимает много времени. Это было успешно? Publican Anker позволяет легко запутаться в этих проблемах. Однако общественник Анкер уверяет, что все методы основаны на реальном опыте. Мытарь Анкер здесь, чтобы помочь вам добиться успеха!

Что такое термоэлектрический эффект?

Короче говоря, термоэлектрический эффект — это преобразование тепла в электричество.Вы можете разделить его на эффект Зеебека, эффекты Пельтье и эффект Томсона.

Эффект Зеебека относится к преобразованию разницы температур в электричество. Эффект Пельтье относится к преобразованию электричества в разность температур.

Эти эффекты возможны только с термоэлектрическими модулями. Эти твердотельные тепловые насосы могут перемещать тепло от одного конца к другому при приложении напряжения. Они также вырабатывают электричество, если кому-то жарко и холодно.

Вы можете использовать его для расчета эффекта Томсона для разных материалов.

Теперь мы лучше понимаем термоэлектрический эффект. Давайте сосредоточимся на модулях Пельтье. Это будет нашей основной целью в этом проекте.

Что такое модуль Пельтье?

Охладители Пельтье, термоэлектрические модули, которые используют эффект Пельтье на стыках полупроводников, легированных азотом или фосфатом, называются охладителями Пельтье. Они более эффективны в качестве охлаждающих или нагревательных устройств (эффект Пельтье), чем в качестве генераторов (эффект Зеебека).

В качестве стандарта мы будем использовать модуль TEC1-1276, кулер C-размера (стандартный) на 6 ампер с парой PN 127.

Приготовление мясного холодильника Пельтье

Шаг 1. Соединение радиаторов и элемента Пельтье.

Я использовал термопасту из радиаторов, чтобы поместить элемент Пельтье между ними, и скрепил их болтами, чтобы обеспечить равномерное распределение элемента Пельтье между ними.

Небольшое примечание: сторона с печатью Пельтье становится холодной, если установлена ​​полярность.

Шаг 2: Вырежьте отверстие в крышке холодильника.

Обозначив форму радиатора, я вырезал крышку кулера. Я использовал бритву, чтобы обрезать заусенцы по краям, а затем пылесосом убрал весь беспорядок.

Шаг 3: Прикрутите теплообменник к крышке.

Я прикрепил весь теплообменник к крышке с помощью 3-дюймовых болтов из нержавеющей стали, шайб и гаек. Закрыв крышку, я прикрепил вентилятор к радиатору с холодной стороны для циркуляции воздуха.

Шаг 4: Установка электрооборудования на место.

Чтобы обеспечить надежное решение с низким импедансом, я спаял провода на 12 и 0 вольт. Я прикрепил измеритель температуры к крышке с помощью черного силиконового клея. Я прикрепил термодатчик к ребрам холодного радиатора.

Для питания я использовал 12-вольтовую вилку.

Экспресс-тесты показывают, что внутренняя температура опускается ниже 9 ° C, а температура окружающей среды — до 28 ° C менее чем за полчаса. Радиатор с тепловой трубкой хорошо охлаждает 65-ваттный Пельтье! Этот предварительный тест также был задокументирован с помощью тепловизионных изображений.

Шаг 5: Добавление теплоизоляции.

Многие люди не осознают, что солнцезащитные кремы для лобового стекла серебристого цвета могут быть отличным теплозащитным экраном или изолятором. Я взял кусок штабеля, отрезал его и силикон приклеил к крышке.

Шаг 6: Установка ручки.

Из-за размера горячего радиатора пришлось заменить ручку ремешком. В завершение своего кулера Пельтье я использовал старую сумку-ремешок.

Шаг 7: Тестирование.

Работал без охлаждения, температура окружающей среды 29С.Через полчаса упало до 17С. Это отличное охлаждение.

Охладители

Пельтье лучше всего подходят для предварительно охлажденных продуктов, так как они не могут замораживать продукты в горячей среде. Несмотря на то, что холодный радиатор довольно большой, я не против уменьшить объем хранилища из-за того, как он работает.

Интересный факт: При 9 вольт кулер станет холоднее, но на это уйдет больше времени. Это связано с тем, что тепловые потери в Пельтье прямо пропорциональны току.

Шаг 8: Улучшение!

Не хотелось увеличивать охлаждающую способность за счет снятия внутреннего вентилятора.Разница температур потрясающая! Удивительный!

Эта инструкция была интересной. Это стоило 700 тд, и теперь у меня есть кулер, в котором можно хранить продукты, пока я не доберусь до холодильника. Не нужно покупать тупой, неуклюжий лед или убирать беспорядок.

Часто задаваемые вопросы

Насколько холодным может быть охладитель Пельтье?

Пластина Пельтье стандартного портативного термоэлектрического холодильника потребляет около 3-5 ампер. Он может выдерживать температуры до 40 градусов по Фаренгейту ниже температуры окружающей среды.Например, если охладитель находится на улице в день с температурой 80 градусов, он станет 40 градусов.

Искать: https://askinglot.com/how-cold-does-a-peltier-cooler-get

Может ли Пельтье заморозить воду?

1,5 часа. Один литр воды можно заморозить до 40С. Термоэлектрические модули (ТЕМ), работающие на эффекте Пельтье, могут обеспечивать высокую скорость охлаждения и работать от источников постоянного тока. Эти предметы могут замораживать воду без хладагента и сокращать время замораживания до 3 минут.

Читайте дальше: https://www.researchgate.net/publication/333673168_Rapid_Water_Freezer_Using_Thermoelectric_Module

Может ли Пельтье охладить комнату?

С термоэлектрическим охлаждающим модулем Пельтье можно готовить все, что угодно. Он не так экономичен, как цикл компрессора R-134A, который является стандартным серийным кондиционером.

Источник: https://engineering.stackexchange.com/questions/33476/can-peltier-modules-be-practically-used-to-cool-a-room

Почему Пельтье не используется в AC?

Большинство термоэлектрических охладителей не охлаждают ниже 50 градусов по Фаренгейту.Термоэлектрические охладители не должны использоваться в областях, температура которых превышает 80 градусов Цельсия. Причина в том, что устройство Пельтье не может производить большой тепловой поток и может только снизить температуру примерно на 20 градусов.

Щелкните здесь: https://www.quora.com/Why-dont-we-use-thermoelectric-coolers-in-AC

Заключение

Вам не нужно учиться всему, но вы все равно можете сделать свой Пельтье круче, если настроитесь. Это знак того, что ваше понимание исключительное.

Мытарь Анкер будет благодарен, если вы оставите свои комментарии ниже. Publican Анкер будет использовать ваш опыт и предложения для создания более качественных статей.

Может быть вам тоже понравится:

Охладитель Пельтье — Hackster.io

Предпосылки

В этом проекте небольшой охладитель, использующий модуль Пельтье. Модуль Пельтье — это устройство постоянного тока, которое получает тепло от одной стороны и отводит тепло другой стороне. Этот модуль имеет радиаторы и вентиляторы постоянного тока с обеих сторон.Холодная сторона обращена к пространству, которое необходимо охладить, в нашем случае внутренняя часть коробки, а горячая сторона — к окружающей среде.

1/3 • Модуль Пельтье (взято из Интернета)

Aim

Этот проект направлен на управление модулем Пельтье для поддержания определенной уставки температуры с помощью MSP430F2272.

Дизайн

Были использованы следующие функции MSP430F2272.

  • Выводы цифрового ввода / вывода Мы использовали выводы цифрового ввода / вывода для включения / выключения модуля Пельтье и вентилятора в зависимости от показаний температуры.Мы также использовали четыре переключателя для подключения к цифровым контактам ввода / вывода с P2.4 по P2.7, чтобы включить / выключить вентилятор на горячей стороне, ОТКРЫТЬ / ЗАКРЫТЬ дверь. Схемы, обеспечивающие эти элементы управления, обсуждаются ниже.
  • ADC10 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь ADC10 использовался для преобразования показаний напряжения датчика температуры TMP36 в значения температуры (в ° C). Необработанное показание напряжения (в мВ) и обработанное значение (в ° C) отображаются в Tera Term с использованием функции UART_printf .
  • Таймер BTimer B используется для управления сервоприводом RC.

1/5 • Схема подключения

Управление модулем Пельтье и вентилятором

Контроллер включения-выключения (bang-bang controller) был разработан для управления модулем Пельтье и вентилятором на холодной стороне. Когда температура опускается на 0,5 ° C ниже заданного значения, цифровой ввод / вывод выключит модуль Пельтье, а когда температура поднимется на 0,5 ° C выше заданного значения, тот же цифровой ввод / вывод включит модуль Пельтье.

Цифровой вывод ввода / вывода использовался для включения / выключения Пельтье с помощью схемы, состоящей из реле 12 В / 5 А, транзистора TIP 122, обратного диода и сопротивления.

Экранирование датчика температуры TMP 36

Для использования двухпозиционного управления нам необходимо точное показание температуры. Изначально мы использовали TMP 36 без экранирования. Однако было много шума от окружающих и других устройств. Точные показания датчика температуры имели решающее значение для управления. Значительный шум в показаниях температуры может привести к тому, что микроконтроллер будет без необходимости включать / выключать модуль Пельтье. Итак, нам пришлось использовать схему экранирования, чтобы устранить этот шум.

Открытие и закрытие двери

Таймер B0 используется для управления сервоприводом RC, прикрепленным к двери. Используется несущая частота 50 Гц. Сигнал ШИМ варьируется от 8% (положение ОТКРЫТО) до 13% (положение ЗАКРЫТО). Один из переключателей используется для изменения рабочего цикла с 8% (ОТКРЫТО) на 13% (ЗАКРЫТО) и наоборот.

Результаты

1/5 • Охладитель Pelteir

TEC 12706 Термоэлектрический охладитель Пельтье Diy Cooler Kit по цене 850 рупий за комплект | Модули Пельтье


О компании

Год основания 2001

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Оптовый торговец

Количество сотрудников До 10 человек

Годовой оборот R.50 лакх — 1 крор

Участник IndiaMART с сентября 2005 г.

GST27AGVPG2952Q1ZI

Мы Hemal Electronics , с 2001 года известны среди уважаемых оптовиков и торговцев исключительным качественным ассортиментом модулей датчиков , плат и щитов Arduino, модулей Arduino, беспроводных модулей, двигателей, колес и аксессуаров шасси, модулей реле и датчиков, влажности Сенсор, модули GSM и GPRS GPS. Все предлагаемые продукты разработаны с использованием проверенного на качество сырья со стороны нашего поставщика под контролем контролеров качества в соответствии с нормами качества. В дополнение к этому, эти изделия известны своей долговечностью, надежностью, высокой прочностью и устойчивостью к повреждениям.
В настоящее время мы предлагаем инновационные платы для драйверов и хрустальный дисплей для нашего желанного списка клиентов, и мы очень заинтересованы в создании дополнительных преимуществ. Наша команда по закупкам выбирает подлинных продавцов на рынке.Мы стремимся удовлетворить потребности клиентов, поставляя качественные платы драйверов и хрустальные дисплеи, а также обеспечивая постоянное совершенствование. Кроме того, мы контролируем потребности в оптовых количествах продуктов благодаря слаженной работе команды и этике компании.

Видео компании

Для чего ДЕЙСТВИТЕЛЬНО годится термоэлектрический охладитель …

Сказки… вечные двигатели… Не все сказки — вечные двигатели, но все вечные двигатели, безусловно, сказки.Однако, прежде чем я углублюсь в специфику термоэлектрических охладителей, уместно подготовить почву для этой конкретной категории сказок.

Есть два классических типа «машин» с вечным двигателем, называемых (не очень творчески) машинами «типа 1» и «типа 2» (или, в равной степени творчески, машин «1-го типа» и «2-го типа»). Машины типа 1, скорее всего, вам сразу знакомы. Они нарушают первый закон термодинамики , который гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую.Как правило, машины Типа 1 включают в себя какой-то вращающийся механизм, который благодаря явно продуманной конструкции позволяет всегда генерировать крутящий момент в постоянном направлении (или, возможно, в чередующемся направлении, но в среднем в одном направлении). В отсутствие трения (или нагрузки) они будут двигаться вечно без добавления энергии. Машины типа 1 настолько легко найти, что Патентное ведомство США не принимает заявки на машины этого типа без работающей модели. В редких случаях, когда он предоставляется, «ум» неизменно заключается в том, чтобы спрятать где-нибудь небольшой источник энергии, а работа патентного инспектора — быть умнее изобретателя и найти его! Самые вопиющие примеры машин типа 1 — это когда изобретатель фактически утверждает, что ведет нагрузку, даже если для машины нет источника энергии.Более хитрые примеры не скрывают того факта, что у них есть источник энергии, они просто утверждают, что выдают больше энергии, чем потребляют. Например, несколько лет назад меня попросили оценить «генератор свободной энергии с нулевым зацеплением» который утверждал, что выдает больше электроэнергии, чем вводит ветряная турбина. (В данном случае я считаю, что изобретатель не вводил в заблуждение намеренно, но он совершенно не знал, как измерить электрическую мощность!)

Машины типа 2 более тонкие.Они нарушают Второй закон термодинамики , который гласит, что энтропия не может быть уменьшена (в закрытой системе). Энтропия — это концепция, которую немного сложно понять, не говоря уже о количественной оценке, но очень часто ее можно свести к простому наблюдению, что тепло никогда не может пассивно перетекать из более холодного места в более горячее. Если это происходит, значит, вы либо упустили что-то важное, либо у вас есть настоящий вечный двигатель типа 2. Я вспоминаю (смущенно) экзамен на моем первом курсе термодинамики в бакалавриате.Нас попросили оценить любопытную (и подозрительно звучащую) штуку, называемую «вихревой трубкой». В вихревой трубе сжатый воздух подается в основание Т-образной трубы, и, что удивительно, холодный воздух выходит из одной ветви Т, а горячий воздух выходит из другой ветви Т. Я был достаточно подозрительным, чтобы поймите, что это означало, что некоторая энергия каким-то образом двигалась «вверх» от температуры входящего потока к более горячей выходной ветви. Постановка задачи была очень конкретной и включала массовый расход, температуру и давление, поэтому я приступил к расчетам, показывающим, что даже при том, что чистая энергия не создавалась, чистая энтропия выходящих воздушных потоков была меньше энтропия набегающего воздушного потока, что доказывает его невозможность.Оказывается, вихревые трубки — это реально! Я сделал ошибку в расчетах, хотя профессор был достаточно великодушен, чтобы частично отдать мне должное за то, что я хотя бы подумал о поиске нарушения 2-го закона. Я хочу сказать, что второй закон необходимо учитывать всякий раз, когда вы пытаетесь «перекачать» энергию из холодного места в более горячее.

Введите Термоэлектрические охладители (или ТЕС) . Это маленькие хитрые гаджеты, в которых используется хорошо зарекомендовавший себя эффект Пельтье. Они похожи на обратные термопары.Вы, наверное, сами где-то видели их в виде охладителя пива или чего-то подобного. Они явно работают (и запатентованы). Одна из самых замечательных особенностей них — то, что у них нет движущихся частей, и они могут быть полностью бесшумными. Вы подключаете электричество к клеммам устройства, и одна «сторона» устройства становится холодной («внутренняя» в случае холодильника на колесах), в то время как другая сторона (или снаружи) становится горячей. Очевидно, что если температура окружающей среды находится где-то между этими двумя крайними значениями, тепло обязательно будет уходить с горячей стороны в окружающую среду, а тепло будет поступать в холодную сторону устройства из окружающей среды (или чего бы то ни было, к чему оно прикасается, т.е. .грамм. ваше пиво). Если вы обратите внимание, вы сделаете два вывода: 1) это может быть действительно умный способ охлаждения электроники без использования вентиляторов или жидких охлаждающих жидкостей; и 2) если это не нарушает 2-й закон, есть один важный момент, который мы еще не удосужились рассмотреть (и он может укусить нас в конце концов).

Вот эта штука: она называется КПД Карно тепловой машины. При применении он дает вам быструю оценку, основанную на задействованных температурах, количества дополнительного тепла, которое вам нужно добавить в систему охлаждения, чтобы переместить часть этого тепла из более холодного места в более горячее.(Фактически, это то, что позволяет вам избежать нарушения 2-го закона). В качестве аргумента может оказаться, что для вывода 1 Вт из соединения вам нужно добавить еще 1 Вт, а это означает, что ваш последний радиатор должен отклонять 2 Вт в окружающую среду вместо исходной 1 Вт. дополнительная энергия пришла? Через эти милые, тихие электрические клеммы. Приложение вольт, умноженное на количество подаваемого ампера, равняется дополнительной энергии, которой раньше не было.

Ага, вот в чем загвоздка! Конечно, вы можете создать миниатюрный охладитель Пельтье и снизить температуру перехода (T j , «внутренняя часть» электронного компонента) до чего-то более прохладного, чем окружающая среда, или даже — не будем жадничать — просто сделать ее ниже это было без кулера! Проблема в том, что когда вы включаете кулер, вы получаете , добавляя энергии ко всей системе, чтобы получить более низкое значение T j .С точки зрения макромасштабного термического аналитика, это обычно неправильно, потому что чаще всего у вас уже были проблемы с отводом всего тепла из вашей системы. (Действительно, эта проблема заключается в том, почему ваш T j был горячее, чем вы хотели вначале.) Например, сопротивление вашей печатной платы может быть в 2 раза ниже, чем было раньше (больший теплоотвод, больший вентилятор и т. Д.) , чтобы отклонить тепло добавил кулером, чтобы получить более низкую Т j .Но если бы вы могли это сделать, то у вас должно было бы быть только , сделавшее , другими словами, без , добавляющего кулер, — и вы все равно снизили бы свой T j на кучу!

Теперь я могу подумать о нескольких ситуациях, когда TEC может быть отличным выбором, но вы должны быть очень уверены в своих расчетах. Первый — это когда у вас очень малая локализованная концентрация тепла и вы можете позволить себе снизить температуру в этом месте за счет небольшого нагрева всего остального вокруг него.Во-вторых, когда вам действительно нужно контролировать температуру определенного устройства в электронной системе, например, датчика изображения (где так называемый «темновой ток» является серьезной проблемой и быстро увеличивается с температурой).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *