Το στοιχείο Peltier είναι ένας θερμοηλεκτρικός μετατροπέας που δημιουργεί διαφορά θερμοκρασίας στις επιφάνειές του όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Η αρχή της λειτουργίας βασίζεται στο φαινόμενο Peltier - την εμφάνιση διαφοράς θερμοκρασίας στο σημείο επαφής των αγωγών υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος.

Ο σχεδιασμός και η αρχή λειτουργίας του στοιχείου Peltier.

Νομίζω ότι μόνο οι ειδικοί της φυσικής μπορούν να καταλάβουν πώς λειτουργεί στην πραγματικότητα το στοιχείο Peltier. Για τους επαγγελματίες, το κύριο πράγμα είναι ότι υπάρχει μια ελάχιστη μονάδα μονάδας - ένα θερμοστοιχείο, το οποίο είναι δύο συνδεδεμένοι αγωγοί τύπου p και n.

Όταν το ρεύμα διέρχεται από ένα θερμοστοιχείο, η θερμότητα απορροφάται στην επαφή n-p και απελευθερώνεται θερμότητα στην επαφή p-n. Ως αποτέλεσμα, το τμήμα του ημιαγωγού που βρίσκεται δίπλα στη διασταύρωση n-p θα κρυώσει και το αντίθετο τμήμα θα θερμανθεί. Εάν αντιστρέψετε την πολικότητα του ρεύματος, τότε αντίστροφα, το τμήμα n-p θα θερμανθεί και το αντίθετο τμήμα θα κρυώσει.

Υπάρχει και το αντίθετο αποτέλεσμα. Όταν η μία πλευρά του θερμοστοιχείου θερμαίνεται, δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα.

Για Πρακτική εφαρμογηΗ ενέργεια απορρόφησης θερμότητας ενός θερμοστοιχείου δεν είναι αρκετή. Μια θερμοηλεκτρική μονάδα χρησιμοποιεί πολλά θερμοστοιχεία. Ηλεκτρικά συνδέονται σε σειρά. Και ο σχεδιασμός είναι τέτοιος ώστε οι μεταβάσεις ψύξης και θέρμανσης να βρίσκονται σε διαφορετικές πλευρές της μονάδας.

Τα θερμοστοιχεία τοποθετούνται ανάμεσα σε δύο κεραμικές πλάκες. Συνδέονται με χάλκινες ράβδους. Ο αριθμός των θερμοστοιχείων μπορεί να φτάσει αρκετές εκατοντάδες. Η ισχύς της μονάδας εξαρτάται από τον αριθμό τους.

Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμής και της ψυχρής πλευράς της μονάδας Peltier μπορεί να φτάσει τους 70 °C.

Πρέπει να καταλάβετε ότι η θερμοηλεκτρική μονάδα Peltier μειώνει τη θερμοκρασία της μιας πλευράς σε σχέση με την άλλη. Εκείνοι. Για να έχει χαμηλή θερμοκρασία η ψυχρή πλευρά, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε τη θερμότητα από την καυτή επιφάνεια, μειώνοντας τη θερμοκρασία της.

Για να αυξήσετε τη διαφορά θερμοκρασίας, είναι δυνατή μια σειρά (καταρράκτη) σύνδεση μονάδων.

Εφαρμογή.

Χρησιμοποιούνται θερμοηλεκτρικές μονάδες Peltier:

• σε μικρά ψυγεία οικιακής χρήσης και αυτοκινήτου.
• σε ψύκτες νερού?
• σε συστήματα ψύξης ηλεκτρονικών συσκευών.
• σε θερμοηλεκτρικές γεννήτριες.

Το έφτιαξα χρησιμοποιώντας το στοιχείο Peltier.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μονάδων Peltier.

Είναι κατά κάποιο τρόπο λάθος να συγκρίνουμε στοιχεία Peltier με μονάδες ψύξης συμπιεστή. Καθόλου διαφορετικές συσκευές– ένα μεγάλο μηχανικό σύστημα με συμπιεστή, αέριο, υγρό και ένα μικρό εξάρτημα ημιαγωγού. Και δεν υπάρχει τίποτα άλλο για σύγκριση. Επομένως, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των μονάδων Peltier είναι μια πολύ σχετική έννοια. Υπάρχουν τομείς στους οποίους δεν μπορούν να αντικατασταθούν και σε άλλες περιπτώσεις η χρήση τους είναι εντελώς ανέφικτη.

Τα πλεονεκτήματα των στοιχείων Peltier περιλαμβάνουν:

• απουσία μηχανικά κινούμενων μερών, αερίων, υγρών.
• αθόρυβη λειτουργία?
• μικρά μεγέθη?
• την ικανότητα παροχής τόσο ψύξης όσο και θέρμανσης·
• Δυνατότητα ομαλής ρύθμισης της ψυκτικής ισχύος.

Ελαττώματα:

• χαμηλή απόδοση?
• ανάγκη για πηγή ενέργειας.
• περιορισμένος αριθμός start-stop;
• υψηλό κόστος ισχυρών μονάδων.

Παράμετροι στοιχείων Peltier.

• Qmax(W) – ικανότητα ψύξης, με το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα και τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμής και της ψυχρής πλευράς ίση με 0. Πιστεύεται ότι όλη η θερμική ενέργεια που παρέχεται στην ψυχρή επιφάνεια μεταφέρεται αμέσως στη θερμή επιφάνεια χωρίς απώλειες.
• Delta Tmax(deg) - η μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των επιφανειών της μονάδας υπό ιδανικές συνθήκες: η θερμοκρασία της θερμής πλευράς είναι 27 °C και η ψυχρή πλευρά με μηδενική μεταφορά θερμότητας.
• Imax(A) – ρεύμα που παρέχει διαφορά θερμοκρασίας δέλτα Tmax.
• Umax(V) – τάση, σε ρεύμα Imax και διαφορά θερμοκρασίας δέλτα Tmax.
• Αντίσταση(Ωμ) – αντίσταση μονάδας στο συνεχές ρεύμα.
• ΜΠΑΤΣΟΣ(Coefficient Of Performance) – συντελεστής, ο λόγος της ψυκτικής ισχύος προς την ηλεκτρική ισχύ που καταναλώνεται από τη μονάδα. Εκείνοι. εμφάνιση αποτελεσματικότητας. Συνήθως 0,3-0,5.

Λειτουργικές απαιτήσεις για στοιχεία Peltier.

Οι μονάδες Peltier είναι ιδιότροπες συσκευές. Η χρήση τους συνδέεται με μια σειρά από απαιτήσεις, η μη συμμόρφωση με τις οποίες οδηγεί σε υποβάθμιση ή αστοχία της μονάδας και μείωση της απόδοσης του συστήματος.

• Οι μονάδες παράγουν σημαντική ποσότητα θερμότητας. Για να διαχέετε τη θερμότητα πρέπει να εγκατασταθεί κατάλληλο καλοριφέρ. Σε διαφορετική περίπτωση:
  • Δεν είναι δυνατό να επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία ψυχρής πλευράς γιατί... Το στοιχείο Peltier μειώνει τη θερμοκρασία μιας σχετικά θερμής επιφάνειας.
  • Η επιτρεπόμενη θέρμανση της θερμής πλευράς είναι συνήθως + 80 °C (σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας έως 150 °C). Εκείνοι. η ενότητα μπορεί απλώς να αποτύχει.
  • Σε υψηλές θερμοκρασίες, οι κρύσταλλοι της μονάδας υποβαθμίζονται, δηλ. η απόδοση και η διάρκεια ζωής της μονάδας μειώνονται.
• Σπουδαίος αξιόπιστη θερμική επαφή της μονάδαςμε καλοριφέρ ψύξης.
• Το τροφοδοτικό για τη μονάδα πρέπει να παρέχει ρεύμα με κυματισμό όχι περισσότερο από 5%. Σε υψηλότερο επίπεδο παλμών, η απόδοση της μονάδας θα μειωθεί, σύμφωνα με ορισμένα δεδομένα, κατά 30-40%.
• Δεν επιτρέπεται η χρήση ρυθμιστών ρελέ για τον έλεγχο του στοιχείου Peltier.Αυτό θα οδηγήσει σε ταχεία υποβάθμιση της μονάδας. Κάθε ενεργοποίηση και απενεργοποίηση προκαλεί υποβάθμιση των θερμοστοιχείων ημιαγωγών. Λόγω ξαφνικών αλλαγών θερμοκρασίας μεταξύ των πλακών της μονάδας, δημιουργούνται μηχανικές καταπονήσεις στις συνδέσεις με ημιαγωγούς. Οι κατασκευαστές στοιχείων Peltier τυποποιούν τον αριθμό των κύκλων start-stop της μονάδας. Για οικιακές μονάδες αυτό είναι περίπου 5000 κύκλοι. Ο ρυθμιστής ρελέ θα απενεργοποιήσει τη μονάδα Peltier σε 1-2 μήνες.
• Επιπλέον, το στοιχείο Peltier έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα μεταξύ των επιφανειών. Όταν απενεργοποιηθεί, η θερμότητα από το θερμό πλαϊνό ψυγείο θα μεταφερθεί μέσω της μονάδας στην ψυχρή πλευρά.
• Απαράδεκτος, για ρύθμιση ισχύος στο στοιχείο Peltier, χρησιμοποιήστε διαμόρφωση PWM.
• Πώς πρέπει να τροφοδοτείται το στοιχείο Peltier από πηγή ρεύματος ή τάσης; Συνήθως χρησιμοποιείται μια πηγή τάσης. Είναι πιο εύκολο να εφαρμοστεί. Αλλά το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης της μονάδας Peltier είναι μη γραμμικό και απότομο. Εκείνοι. Με μια μικρή αλλαγή στην τάση, το ρεύμα αλλάζει σημαντικά. Και επιπλέον, το χαρακτηριστικό αλλάζει όταν αλλάζει η θερμοκρασία των επιφανειών της μονάδας. Πρέπει να σταθεροποιήσουμε την εξουσία, δηλ. το γινόμενο του ρεύματος μέσω της μονάδας και της τάσης σε αυτήν. Η ψυκτική ικανότητα ενός στοιχείου Peltier σχετίζεται άμεσα με την ηλεκτρική ισχύ. Φυσικά, αυτό απαιτεί έναν αρκετά περίπλοκο ρυθμιστή.
• Η τάση της μονάδας εξαρτάται από τον αριθμό των θερμοστοιχείων σε αυτήν. Τις περισσότερες φορές πρόκειται για 127 θερμοστοιχεία, που αντιστοιχεί σε τάση 16 V. Προγραμματιστές στοιχείων Συνιστάται η παροχή έως και 12 V, ή 75% Umax. Αυτή η τάση εξασφαλίζει τη βέλτιστη απόδοση της μονάδας.
• Οι μονάδες είναι ερμητικά σφραγισμένες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ακόμη και στο νερό.
• Η πολικότητα της μονάδας υποδεικνύεται από τα χρώματα των καλωδίων - μαύρο και κόκκινο. Συνήθως, το κόκκινο (θετικό) σύρμα βρίσκεται στη δεξιά πλευρά, σε σχέση με την ψυχρή πλευρά.

Έχω αναπτύξει ένα ψυγείο που πληροί όλες αυτές τις απαιτήσεις. Αυτός:

• Παράγει ισχύ για το στοιχείο Peltier με κυματισμούς που δεν υπερβαίνουν το 2%.
• Σταθεροποιείται στη μονάδα ηλεκτρική ενέργεια, δηλ. γινόμενο ρεύματος και τάσης.
• Εξασφαλίζει την ομαλή ενεργοποίηση της μονάδας.
• Ο έλεγχος θερμοκρασίας γίνεται σύμφωνα με την αρχή του αναλογικού ελέγχου, δηλ. ομαλή αλλαγή ισχύος στο στοιχείο Peltier.
• Ο ελεγκτής έχει σχεδιαστεί για ψυγείο, επομένως τα μαθηματικά των ελεγκτών λαμβάνουν υπόψη την αδράνεια της ψύξης του αέρα στο θάλαμο.
• Παρέχει έλεγχο θερμοκρασίας θερμής πλευράς μονάδας και έλεγχο ανεμιστήρα.
• Έχει υψηλή απόδοση και ευρεία λειτουργικότητα.

Θερμοηλεκτρική μονάδα Peltier TEC1-12706.

Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος στοιχείου Peltier. Χρησιμοποιείται σε πολλά οικιακές συσκευές. Όχι ακριβό, με καλές παραμέτρους. Μια καλή επιλογήγια την κατασκευή ψυγείων χαμηλής κατανάλωσης, ψύκτες νερού κ.λπ.

Παρουσιάζω τα χαρακτηριστικά της ενότητας TEC1-12706 μεταφρασμένα στα ρωσικά από την τεκμηρίωση του κατασκευαστή - HB Corporation.

Τεχνικές παράμετροι του TEC1-12706.

Γραφικά χαρακτηριστικά.

0 Κατηγορία: . Μπορείτε να το προσθέσετε σελιδοδείκτη.

Πολλοί έχουν ακούσει για τα «μαγικά» στοιχεία Peltier - όταν τα περνάει ρεύμα, η μία πλευρά ψύχεται και η άλλη θερμαίνεται. Αυτό λειτουργεί επίσης προς την αντίθετη κατεύθυνση - εάν η μία πλευρά θερμαίνεται και η άλλη ψύχεται, παράγεται ηλεκτρισμός. Το φαινόμενο Peltier είναι γνωστό από το 1834, αλλά μέχρι σήμερα συνεχίζουμε να είμαστε ευχαριστημένοι με τα καινοτόμα προϊόντα που βασίζονται σε αυτό (απλώς πρέπει να θυμόμαστε ότι όταν παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια, όπως π. ηλιακούς συλλέκτες- υπάρχει ένα σημείο μέγιστης ισχύος, και αν εργάζεστε μακριά από αυτό, η απόδοση παραγωγής μειώνεται σημαντικά).

ΣΕ ΠρόσφαταΟι Κινέζοι έχουν πιέσει τη βελόνα και έχουν κατακλύσει το Διαδίκτυο με τις σχετικά φθηνές ενότητες τους, οπότε τα πειράματα μαζί τους δεν χρειάζονται πλέον πολλά χρήματα. Οι Κινέζοι υπόσχονται μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της ζεστής και της κρύας πλευράς 60-67 βαθμών. Χμμμ... Τι γίνεται αν πάρουμε 5 στοιχεία και τα συνδέσουμε σε σειρά, τότε θα πρέπει να πάρουμε 20C-67*5 = -315 μοίρες! Αλλά κάτι μου λέει ότι δεν είναι όλα τόσο απλά...

Σύντομη θεωρία

Τα κλασικά "κινέζικα" στοιχεία Peltier είναι 127 στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά και συγκολλημένα σε κεραμικό " πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος"από Al2O3. Αντίστοιχα, εάν η τάση λειτουργίας είναι 12 V, τότε κάθε στοιχείο αντιστοιχεί μόνο σε 94 mV. Υπάρχουν στοιχεία με διαφορετικό αριθμό διαδοχικών στοιχείων και κατά συνέπεια διαφορετική τάση (για παράδειγμα, 5V).

Πρέπει να θυμόμαστε ότι ένα στοιχείο Peltier δεν είναι αντίσταση, η αντίστασή του είναι μη γραμμική, οπότε αν εφαρμόσουμε 12 V - μπορεί να μην έχουμε 6 αμπέρ (για στοιχείο 6 αμπέρ) - το ρεύμα μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τη θερμοκρασία (αλλά όχι πάρα πολύ ). Επίσης, στα 5V (δηλαδή μικρότερη από την ονομαστική τιμή), το ρεύμα δεν θα είναι 2,5Α, αλλά μικρότερο.

Επιπλέον, η ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των επιφανειών. Με διαφορά 60-67 C, η μεταφορά θερμότητας τείνει στο 0, και με μηδενική διαφορά - 51 Watt για ένα στοιχείο 12*6 = 72 Watt. Προφανώς, αυτό δεν καθιστά πλέον δυνατή την τόσο εύκολη σύνδεση στοιχείων σε μια σειρά - κάθε επόμενο πρέπει να είναι μικρότερο σε μέγεθος από το προηγούμενο, διαφορετικά το πιο κρύο στοιχείο θα προσπαθήσει να εκπέμψει περισσότερη θερμότητα (72 W) από το στοιχείο του Το επόμενο στάδιο μπορεί να περάσει από μόνο του στην επιθυμητή διαφορά θερμοκρασίας (1 -51 W).

Τα στοιχεία Peltier συναρμολογούνται με συγκόλληση χαμηλής τήξης με σημείο τήξης 138 C - έτσι εάν το στοιχείο μείνει κατά λάθος χωρίς ψύξη και υπερθερμανθεί, τότε αρκεί να ξεκολλήσετε μία από τις 127 * 2 επαφές για να πετάξετε το στοιχείο σε χώρο υγειονομικής ταφής. Λοιπόν, τα στοιχεία είναι πολύ εύθραυστα - τόσο τα κεραμικά όσο και τα ίδια τα στοιχεία ψύξης - έσχισα κατά λάθος 2 στοιχεία "κατά μήκος" λόγω της θερμικής πάστας που είχε στεγνώσει σφιχτά:

Ας δοκιμάσουμε

Έτσι, ένα μικρό στοιχείο είναι 5V * 2A, ένα μεγάλο είναι 12 * 9A. Ψύκτη με σωλήνες θερμότητας, θερμοκρασία δωματίου. Αποτέλεσμα: -19 βαθμοί. Περίεργο... 20-67-67 = -114, αλλά αποδείχτηκε ένα θλιβερό -19...

Η ιδέα είναι να βγάλουμε τα πάντα στον παγωμένο αέρα, αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα - ένας ψύκτης σωλήνων θερμότητας κρυώνει καλά μόνο εάν η θερμοκρασία της "καυτής" και "κρύας" πλευράς του ψυγείου βρίσκεται στις αντίθετες πλευρές του υγραερίου μετάβαση φάσης του πληρωτικού σωλήνα. Στην περίπτωσή μας, αυτό σημαίνει ότι ο ψύκτης, καταρχήν, δεν μπορεί να ψύξει τίποτα κάτω από +20 C (καθώς μόνο τα λεπτά τοιχώματα των σωλήνων θερμότητας λειτουργούν από κάτω). Θα πρέπει να επιστρέψουμε στα βασικά - σε ένα σύστημα ψύξης από χαλκό. Και για να μην επηρεάζει τις μετρήσεις η περιορισμένη απόδοση του ψυγείου, προσθέτουμε ένα κιλό χάλκινο πιάτο - συσσωρευτή θερμότητας.

Το αποτέλεσμα είναι συγκλονιστικό - το ίδιο -19 τόσο με ένα όσο και με δύο στάδια. Θερμοκρασία περιβάλλοντος - -10. Εκείνοι. με μηδενικό φορτίο κάναμε μόλις 9 βαθμούς διαφορά.

Απλώστε το βαρύ πυροβολικό

Αποδείχθηκε ότι η μονάδα ψύξης #7 δεν ήταν μακριά μου και αποφάσισα να περάσω με ένα κουτί από χαρτόνι. Επέστρεψε με 5 κιλά ξηρού πάγου (θερμοκρασία εξάχνωσης -78C). Κατεβάζουμε τη χάλκινη δομή εκεί - συνδέουμε το ρεύμα - στα 12 V η θερμοκρασία αρχίζει αμέσως να ανεβαίνει, στα 5 V πέφτει κατά 1 βαθμό ανά δευτερόλεπτο και στη συνέχεια ανεβαίνει γρήγορα. Όλες οι ελπίδες διαψεύστηκαν...

Συμπεράσματα και βίντεο για επιδόρπιο

Η απόδοση των συμβατικών κινεζικών στοιχείων Peltier πέφτει γρήγορα σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν. Και ενώ είναι ακόμα δυνατή η ψύξη ενός κουτιού κόλα με φαινομενική αποτελεσματικότητα, δεν μπορούν να επιτευχθούν θερμοκρασίες κάτω από -20. Και το πρόβλημα δεν είναι με συγκεκριμένα στοιχεία - δοκίμασα στοιχεία διαφορετικά μοντέλααπό 3 διαφορετικούς πωλητές - η συμπεριφορά είναι η ίδια. Φαίνεται ότι τα κρυογονικά στάδια απαιτούν στοιχεία από άλλα υλικά (και ίσως κάθε στάδιο απαιτεί διαφορετικό υλικό στοιχείου).

Λοιπόν, με τον υπόλοιπο ξηρό πάγο μπορείτε να κάνετε τα εξής:

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Και αν αναμίξετε ξηρό πάγο με ισοπροπυλική αλκοόλη, λαμβάνετε υγρό άζωτο για τους «φτωχούς» - είναι εξίσου διασκεδαστικό να παγώνετε και να σπάζετε λουλούδια κ.λπ. Απλώς επειδή το αλκοόλ δεν βράζει όταν έρθει σε επαφή με το δέρμα, είναι πολύ πιο εύκολο να πάθεις κρυοπαγήματα.

Το στοιχείο Peltier είναι ένας ειδικός θερμοηλεκτρικός μετατροπέας που λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή Peltier με το ίδιο όνομα - την εμφάνιση διαφοράς θερμοκρασίας κατά την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. ΣΕ αγγλική γλώσσαπιο συχνά αναφέρεται ως TEC, που σημαίνει θερμοηλεκτρικό ψυγείο.

Πώς λειτουργεί το στοιχείο Peltier;

Η λειτουργία ενός στοιχείου Peltier βασίζεται στην επαφή δύο αγώγιμων υλικών που έχουν διαφορετικά επίπεδα ενέργειας ηλεκτρονίων στη ζώνη αγωγιμότητας. Όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα μέσω μιας τέτοιας σύνδεσης, Το ηλεκτρόνιο αποκτά υψηλή ενέργεια, για να μετακινηθεί στη συνέχεια στη ζώνη αγωγιμότητας υψηλότερης ενέργειας ενός άλλου ημιαγωγού. Τη στιγμή της απορρόφησης αυτής της ενέργειας, η περιοχή ψύξης του αγωγού ψύχεται. Εάν το ρεύμα ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση, αυτό οδηγεί σε θέρμανση του σημείου επαφής και στο συνηθισμένο θερμικό αποτέλεσμα.

Εάν στη μία πλευρά υπάρχει καλή απαγωγή θερμότητας, για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείτε συστήματα καλοριφέρ, τότε η κρύα πλευρά μπορεί να παρέχει μια πολύ χαμηλή θερμοκρασία, η οποία θα είναι δεκάδες βαθμούς χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος κόσμου. Το μέγεθος του ρεύματος είναι ανάλογο του βαθμού ψύξης. Εάν αλλάξετε την πολικότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, τότε οι πλευρές (ζεστά και κρύα) απλώς αλλάζουν θέση.

Σε επαφή με μια μεταλλική επιφάνεια, το στοιχείο Peltier γίνεται τόσο μικρό που είναι σχεδόν αδύνατο να παρατηρηθεί στο φόντο της ωμικής θέρμανσης και άλλων επιδράσεων θερμικής αγωγιμότητας. Γι' αυτό στην πράξη χρησιμοποιούνται δύο ημιαγωγοί.

Ο αριθμός των θερμοστοιχείων μπορεί να είναι πολύ διαφορετικός - από 1 έως 100, λόγω του οποίου είναι δυνατή η κατασκευή ενός στοιχείου Peltier με σχεδόν οποιαδήποτε δυνατότητα ψύξης.

Πρακτική χρήση

Στις μέρες μας, στοιχεία Peltier χρησιμοποιείται ενεργά για:

1. ψυγεία?
2. κλιματιστικά;
3. ψυγεία αυτοκινήτων?
4. ψύκτες νερού
5. κάρτες γραφικών υπολογιστή?

Το στοιχείο Peltier χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορα συστήματα ψύξης, συμπεριλαμβανομένων των ψυγείων και των κλιματιστικών. Η ικανότητά του να φτάνει σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες το καθιστά εξαιρετική λύση για την ψύξη ηλεκτρικών συσκευών ή τεχνικού εξοπλισμού που εκτίθεται στη θερμότητα. Σήμερα, οι προγραμματιστές χρησιμοποιούν στοιχεία Peltier σε ακουστικά και ηχητικά συστήματα, όπου λειτουργούν ως κανονικό ψυγείο. Η απουσία έντονων ήχων κάνει τη διαδικασία ψύξης σχεδόν αθόρυβη, κάτι που αποτελεί εξαιρετικό πλεονέκτημα του στοιχείου.

Σήμερα, αυτή η τεχνολογία είναι πολύ δημοφιλής λόγω της ισχυρή απαγωγή θερμότητας. Επιπλέον, τα σύγχρονα στοιχεία Peltier έχουν πολύ συμπαγείς διαστάσεις και τα καλοριφέρ τους είναι σε θέση να διατηρήσουν την επιθυμητή θερμοκρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένα άλλο πλεονέκτημα των στοιχείων Peltier είναι η αντοχή τους, γιατί... αποτελούνται από στερεά, ακίνητα στοιχεία, γεγονός που μειώνει την πιθανότητα βλαβών. Ο σχεδιασμός του πιο συνηθισμένου τύπου φαίνεται πολύ απλός και περιλαμβάνει δύο χάλκινους αγωγούς με επαφές και καλώδια σύνδεσης, καθώς και ένα μονωτικό στοιχείο, το οποίο είναι κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα ή κεραμικά υλικά.

Λαμβάνοντας υπόψη την απλότητα του σχεδιασμού, η κατασκευή ενός στοιχείου Peltier με τα χέρια σας στο σπίτι δεν είναι καθόλου δύσκολη. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ψυγεία ή άλλες συσκευές. Πριν ξεκινήσετε την εργασία, πρέπει να προετοιμάσετε δύο μεταλλικές πλάκες και καλωδίωση με επαφές. Αρχικά, προετοιμάστε τους αγωγούς που πρέπει να εγκατασταθούν στη βάση του στοιχείου. Κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται αγωγοί με την ένδειξη "PP".

Αξίζει επίσης να φροντίσετε εκ των προτέρων τους ημιαγωγούς στην έξοδο. Θα χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά θερμότητας στην επάνω πλάκα. Χρησιμοποιήστε συγκολλητικό σίδερο κατά την εγκατάσταση. Στο τελικό στάδιο πρέπει να συνδέσετε δύο καλώδια. Το πρώτο είναι εγκατεστημένο στη βάση και σταθερά στερεωμένο κοντά στον πιο εξωτερικό αγωγό. Είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι θα εξαλειφθεί οποιαδήποτε επαφή με την πλάκα.

Ο δεύτερος αγωγός είναι στερεωμένος στην κορυφή. Είναι στερεωμένο με τον ίδιο τρόπο όπως το πρώτο - στον πιο εξωτερικό αγωγό. Για να ελέγξετε τη λειτουργικότητα της συσκευής, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν ελεγκτή. Απλώς συνδέστε δύο καλώδια στη συσκευή και ελέγξτε την τάση. Η απόκλιση τάσης θα είναι να είναι κάπου γύρω στα 23 V.

Πώς να φτιάξετε στοιχεία Peltier για ψυγείο;

Φτιάξτο μόνος σου Τα στοιχεία Peltier για ψυγείο είναι επίσης εύκολα και γρήγορα. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να εξετάσετε πριν από την εργασία είναι το υλικό του πιάτου. Πρέπει να είναι ανθεκτικά κεραμικά. Όσον αφορά τους αγωγούς, πρέπει να προετοιμαστούν τουλάχιστον 20 τεμάχια, που θα επιτρέψει την επίτευξη μέγιστης διαφοράς θερμοκρασίας. Με σωστό υπολογισμό, η απόδοση μπορεί να αυξηθεί κατά 70%.

Πολλά εξαρτώνται από την ισχύ του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού. Εάν το ψυγείο λειτουργεί με βάση το υγρό φρέον, τότε δεν θα υπάρξουν ποτέ προβλήματα με την τροφοδοσία. Το στοιχείο Peltier, το οποίο κατασκευάστηκε στο χέρι, τοποθετείται ακριβώς δίπλα στον εξατμιστή, ο οποίος τοποθετείται μαζί με τον κινητήρα. Για μια τέτοια εγκατάσταση θα χρειαστεί να εφοδιαστείτε με το πιο τυπικό σετ εργαλείων και παρεμβυσμάτων. Θα εφαρμοστούν στο στοιχείο μοντέλου από το ρελέ εκκίνησης. Με αυτή τη λύση, η ψύξη στο κάτω μέρος της συσκευής θα γίνει πολύ πιο γρήγορα.

Αξίζει να θυμάστε ότι προτού φτιάξετε ένα στοιχείο Peltier για ένα ψυγείο με τα χέρια σας, πρέπει να αποθηκεύσετε επαρκή αριθμό ηλεκτρικών αγωγών. Για να επιτύχετε διαφορά στις θερμοκρασίες κατά την ανάπτυξη ενός στοιχείου με τα χέρια σας, χρησιμοποιήστε τουλάχιστον 16 καλώδια. Φροντίστε να τους παρέχετε μόνωση υψηλής ποιότητας και μόνο τότε συνδέστε τα στον συμπιεστή. Αφού βεβαιωθείτε ότι η σύνδεση μεταξύ των καλωδίων είναι αξιόπιστη και ασφαλής, μπορείτε να προχωρήσετε στη σύνδεσή τους. Αφού ολοκληρωθεί η εγκατάσταση, ελέγξτε ξανά την οριακή ισχύ της τάσης χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή. Εάν η λειτουργία του στοιχείου έχει διακοπεί, αυτό θα επηρεάσει πρώτα τον θερμοστάτη. Μερικές φορές βραχυκυκλώνεται.

Εκτός από τα ψυγεία, τα στοιχεία Peltier χρησιμοποιούνται επίσης ενεργά σε ψύκτες αυτοκινήτων. Φτιάξτε ένα ποιοτικό ψυγείο αυτοκινήτουΤο να το κάνετε μόνοι σας είναι επίσης αρκετά απλό. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να βρείτε μια καλή κεραμική πλάκα με πάχος τουλάχιστον 1,1 χιλιοστών. Τα καλώδια πρέπει να είναι μη αρθρωτά. Ως αγωγοί, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε χάλκινα καλώδια με εύρος ζώνης όχι λιγότερο από 4 Amperes.

Από αυτή την άποψη, η μέγιστη απόκλιση θερμοκρασίας θα φτάσει τους δέκα βαθμούς, κάτι που θεωρείται φυσιολογικό. Σε συχνές περιπτώσεις χρησιμοποιούνται αγωγοί με την ένδειξη «PR20», οι οποίοι έχουν καταφέρει να διακριθούν με μέγιστη αξιοπιστία και σταθερότητα λειτουργίας. Επιπλέον, είναι κατάλληλα για διάφοροι τύποιεπαφές. Όταν συνδέετε μια συσκευή σε έναν πυκνωτή, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα συγκολλητικό σίδερο.

Πώς να φτιάξετε ένα στοιχείο Peltier για ψύκτη πόσιμου νερού;

Ο ψύκτης πόσιμου νερού είναι μια πολύ σημαντική και απαραίτητη συσκευή που ψύχει ή θερμαίνει έγκαιρα το πόσιμο νερό. Προς την επιταχύνετε τη διαδικασία ψύξης, μπορείτε να εφαρμόσετε το στοιχείο Peltier. Μπορείτε να το φτιάξετε τόσο απλά όσο για ψυγείο ή ψυγείο αυτοκινήτου:

• Ως πιάτο θα πρέπει να χρησιμοποιείτε αποκλειστικά κεραμική επιφάνεια.
• Η συσκευή χρησιμοποιεί τουλάχιστον 12 αγωγούς που αντέχουν σε υψηλή αντίσταση.
• Για να συνδεθείτε, πρέπει να χρησιμοποιήσετε δύο καλώδια (κατά προτίμηση χάλκινο). Το στοιχείο είναι εγκατεστημένο στο κάτω μέρος του ψυγείου. Επιπλέον, μπορεί να έρθει σε επαφή με το κάλυμμα της συσκευής. Αλλά για να αποτραπεί πιθανή βραχυκυκλώματαστερεώστε όλες τις καλωδιώσεις στη σχάρα ή στο περίβλημα.

DIY στοιχείο Peltier για κλιματιστικά

Εάν μιλάμε για ένα στοιχείο Peltier για κλιματιστικά, τότε μπορεί να κατασκευαστεί μόνο από αγωγό "PR12". Το γεγονός είναι ότι αυτός ο τύπος αγωγού μπορεί να αντέξει καλά τις μη φυσιολογικές θερμοκρασίες και είναι ικανός να παρέχει τάση έως και 23 V. Η αντίσταση πρέπει να κυμαίνεται εντός 3 ohms. Οι μέγιστες διαφορές θερμοκρασίας θα φτάσουν τους 10 βαθμούς και η απόδοση θα είναι 65 τοις εκατό. Ζητούνται μαέστροι παράταξη.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το στοιχείο Peltier μπορεί να χρησιμεύσει ως ψυγείο για μια κάρτα βίντεο προσωπικού υπολογιστή. Για να φτιάξετε ένα ψυγείο πρέπει να πάρετε 14 αγωγούς, κατά προτίμηση από χαλκό. Για να συνδέσετε ένα στοιχείο Peltier σε μια κάρτα βίντεο υπολογιστή, πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν μη αρθρωτό αγωγό. Η ίδια η συσκευή είναι τοποθετημένη δίπλα στο ενσωματωμένο ψυγείο στην κάρτα βίντεο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μικρές μεταλλικές γωνίες για στερέωση και κανονικά παξιμάδια για στερέωση.

Εάν παρατηρήσετε οποιουσδήποτε έντονους θορύβους ή άλλους αφύσικούς ήχους κατά τη λειτουργία, αξίζει να ελέγξετε τη λειτουργικότητα της καλωδίωσης και να επιθεωρήσετε κάθε αγωγό.

Ο ψυκτικός εξοπλισμός έχει καθιερωθεί τόσο σταθερά στη ζωή μας που είναι ακόμη δύσκολο να φανταστούμε πώς θα μπορούσαμε να τα καταφέρουμε χωρίς αυτόν. Αλλά τα κλασικά σχέδια ψυκτικού δεν είναι κατάλληλα για χρήση κινητού, για παράδειγμα, ως ταξιδιωτικό τσαντάκι.

Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται εγκαταστάσεις στις οποίες η αρχή λειτουργίας βασίζεται στο φαινόμενο Peltier. Ας μιλήσουμε εν συντομία για αυτό το φαινόμενο.

Τι είναι?

Αυτός ο όρος αναφέρεται σε ένα θερμοηλεκτρικό φαινόμενο που ανακαλύφθηκε το 1834 από τον Γάλλο φυσιοδίφη Jean-Charles Peltier. Η ουσία του αποτελέσματος είναι η απελευθέρωση ή η απορρόφηση θερμότητας στην περιοχή όπου έρχονται σε επαφή ανόμοιοι αγωγοί μέσω των οποίων διέρχεται το ηλεκτρικό ρεύμα.

Σύμφωνα με την κλασική θεωρία, υπάρχει η ακόλουθη εξήγηση για το φαινόμενο: το ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρει ηλεκτρόνια μεταξύ των μετάλλων, τα οποία μπορούν να επιταχύνουν ή να επιβραδύνουν την κίνησή τους, ανάλογα με τη διαφορά δυναμικού επαφής σε αγωγούς κατασκευασμένους από διαφορετικά υλικά. Αντίστοιχα, με αύξηση της κινητικής ενέργειας, μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια.

Στον δεύτερο αγωγό, παρατηρείται μια αντίστροφη διαδικασία, που απαιτεί αναπλήρωση ενέργειας, σύμφωνα με τον θεμελιώδη νόμο της φυσικής. Αυτό συμβαίνει λόγω θερμικής δόνησης, η οποία προκαλεί ψύξη του μετάλλου από το οποίο κατασκευάζεται ο δεύτερος αγωγός.

Οι σύγχρονες τεχνολογίες καθιστούν δυνατή την παραγωγή ημιαγωγών στοιχείων-μονάδων με μέγιστο θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Είναι λογικό να μιλήσουμε εν συντομία για τον σχεδιασμό τους.

Σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας

Τα σύγχρονα δομοστοιχεία είναι μια κατασκευή που αποτελείται από δύο μονωτικές πλάκες (συνήθως κεραμικές), με σειριακά συνδεδεμένα θερμοστοιχεία που βρίσκονται μεταξύ τους. Ένα απλοποιημένο διάγραμμα ενός τέτοιου στοιχείου μπορεί να βρεθεί στο παρακάτω σχήμα.

Ονομασίες:

• A – επαφές για σύνδεση σε πηγή ρεύματος.
• Β – καυτή επιφάνεια του στοιχείου.
• C – ψυχρή πλευρά.
• D – χάλκινοι αγωγοί.
• E – ημιαγωγός που βασίζεται σε p-junction.
• F – ημιαγωγός τύπου n.

Ο σχεδιασμός είναι κατασκευασμένος με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε πλευρά της μονάδας να έρχεται σε επαφή είτε p-n είτε n-p μεταβάσεις(ανάλογα με την πολικότητα). Επαφές p-nζεσταίνω, n-p – ψύχεται (βλ. Εικ. 3). Κατά συνέπεια, μια διαφορά θερμοκρασίας (DT) εμφανίζεται στις πλευρές του στοιχείου. Για έναν παρατηρητή, αυτό το φαινόμενο θα μοιάζει με μεταφορά θερμικής ενέργειας μεταξύ των πλευρών της μονάδας. Αξίζει να σημειωθεί ότι η αλλαγή της πολικότητας ισχύος οδηγεί σε αλλαγή στις ζεστές και κρύες επιφάνειες.

Ρύζι. 3. Α – θερμή πλευρά του θερμοστοιχείου, Β – ψυχρή πλευρά

Προδιαγραφές

Τα χαρακτηριστικά των θερμοηλεκτρικών μονάδων περιγράφονται από τις ακόλουθες παραμέτρους:

• ικανότητα ψύξης (Q max), αυτό το χαρακτηριστικό προσδιορίζεται με βάση το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα και τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών της μονάδας, μετρημένη σε Watt.
• μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών του στοιχείου (DT max), η παράμετρος δίνεται για ιδανικές συνθήκες, η μονάδα μέτρησης είναι μοίρες.
• επιτρεπόμενο ρεύμα που απαιτείται για τη διασφάλιση της μέγιστης διαφοράς θερμοκρασίας – I max;
• η μέγιστη τάση U max που απαιτείται για να φτάσει το ρεύμα I max τη διαφορά κορυφής DT max .
• εσωτερική αντίσταση της μονάδας – Αντίσταση, που υποδεικνύεται σε Ohms.
• συντελεστής απόδοσης - COP (συντομογραφία από τα αγγλικά - συντελεστής απόδοσης), ουσιαστικά αυτή είναι η απόδοση της συσκευής, που δείχνει την αναλογία ψύξης προς κατανάλωση ενέργειας. Για φθηνά στοιχεία, αυτή η παράμετρος κυμαίνεται από 0,3-0,35, για πιο ακριβά μοντέλα προσεγγίζει το 0,5.

Βαθμολόγηση

Ας δούμε πώς αποκρυπτογραφούνται οι τυπικές σημάνσεις των μονάδων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της Εικόνας 4.

Εικόνα 4. Μονάδα Peltier με την ένδειξη TEC1-12706

Η σήμανση χωρίζεται σε τρεις σημαντικές ομάδες:

1. Ονομασία στοιχείου. Τα δύο πρώτα γράμματα είναι πάντα αμετάβλητα (TE), υποδεικνύοντας ότι πρόκειται για θερμοστοιχείο. Το επόμενο δείχνει το μέγεθος, μπορεί να υπάρχουν τα γράμματα "C" (κανονικό) και "S" (μικρό). Ο τελευταίος αριθμός υποδεικνύει πόσα επίπεδα (cascades) υπάρχουν στο στοιχείο.
2. Ο αριθμός των θερμοστοιχείων στη μονάδα που φαίνεται στη φωτογραφία είναι 127.
3. Το ονομαστικό ρεύμα είναι σε Amperes, για εμάς είναι 6 A.

Οι σημάνσεις άλλων μοντέλων της σειράς TEC1 διαβάζονται με τον ίδιο τρόπο, για παράδειγμα: 12703, 12705, 12710 κ.λπ.

Εφαρμογή

Παρά τη μάλλον χαμηλή απόδοση, τα θερμοηλεκτρικά στοιχεία χρησιμοποιούνται ευρέως στις μετρήσεις, τους υπολογιστές και τις οικιακές συσκευές. Οι μονάδες αποτελούν σημαντικό στοιχείο λειτουργίας των ακόλουθων συσκευών:

• κινητές μονάδες ψύξης?
• μικρές γεννήτριες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
• συστήματα ψύξης σε προσωπικούς υπολογιστές.
• ψύκτες για ψύξη και θέρμανση νερού.
• αφυγραντήρες κ.λπ.

Ας δώσουμε λεπτομερή παραδείγματα χρήσης θερμοηλεκτρικών μονάδων.

Ψυγείο με στοιχεία Peltier

Οι θερμοηλεκτρικές μονάδες ψύξης είναι σημαντικά κατώτερες σε απόδοση από τα ανάλογα συμπιεστή και απορρόφησης. Έχουν όμως σημαντικά πλεονεκτήματα, γεγονός που καθιστά τη χρήση τους σκόπιμη υπό ορισμένες προϋποθέσεις. Αυτά τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• απλότητα σχεδιασμού?
• αντοχή σε κραδασμούς?
• απουσία κινούμενων στοιχείων (εκτός από τον ανεμιστήρα που φυσάει το ψυγείο).
• χαμηλό επίπεδο θορύβου?
• μικρές διαστάσεις?
• ικανότητα εργασίας σε οποιαδήποτε θέση ·
• μεγάλη διάρκεια ζωής ·
• χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.

Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι ιδανικά για κινητές εγκαταστάσεις.

Στοιχείο Peltier ως γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας

Οι θερμοηλεκτρικές μονάδες μπορούν να λειτουργήσουν ως γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας εάν μια από τις πλευρές τους υποβληθεί σε αναγκαστική θέρμανση. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα που παράγεται από την πηγή. Δυστυχώς, η μέγιστη θερμοκρασία για τη θερμική γεννήτρια είναι περιορισμένη· δεν μπορεί να είναι υψηλότερη από το σημείο τήξης της συγκόλλησης που χρησιμοποιείται στη μονάδα. Η παραβίαση αυτής της συνθήκης θα οδηγήσει σε αστοχία του στοιχείου.

Για τη μαζική παραγωγή θερμικών γεννητριών, χρησιμοποιούνται ειδικές μονάδες με πυρίμαχη συγκόλληση που μπορούν να θερμανθούν σε θερμοκρασία 300°C. Σε συνηθισμένα στοιχεία, για παράδειγμα, TEC1 12715, το όριο είναι 150 μοίρες.

Δεδομένου ότι η απόδοση τέτοιων συσκευών είναι χαμηλή, χρησιμοποιούνται μόνο σε περιπτώσεις όπου δεν είναι δυνατή η χρήση πιο αποδοτικής πηγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, οι θερμικές γεννήτριες 5-10 W είναι σε ζήτηση μεταξύ τουριστών, γεωλόγων και κατοίκων απομακρυσμένων περιοχών. Μεγάλο και δυνατό σταθερές εγκαταστάσεις, που τροφοδοτούνται από καύσιμο υψηλής θερμοκρασίας, χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία μονάδων διανομής αερίου, εξοπλισμό μετεωρολογικών σταθμών κ.λπ.

Για να κρυώσει ο επεξεργαστής

Σχετικά πρόσφατα, αυτές οι μονάδες άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε συστήματα ψύξης CPU προσωπικούς υπολογιστές. Λαμβάνοντας υπόψη τη χαμηλή απόδοση των θερμοστοιχείων, τα οφέλη τέτοιων δομών είναι μάλλον αμφίβολα. Για παράδειγμα, για να ψύξετε μια πηγή θερμότητας 100-170 W (ταιριάζει περισσότερο μοντέρνα μοντέλα CPU), θα χρειαστεί να ξοδέψετε 400-680 W, κάτι που απαιτεί την εγκατάσταση ενός ισχυρού τροφοδοτικού.

Η δεύτερη παγίδα είναι ότι ένας μη φορτωμένος επεξεργαστής θα απελευθερώσει λιγότερη θερμική ενέργεια και η μονάδα μπορεί να την κρυώσει κάτω από το σημείο δρόσου. Ως αποτέλεσμα, θα αρχίσει να σχηματίζεται συμπύκνωση, η οποία είναι εγγυημένη ότι θα βλάψει τα ηλεκτρονικά.

Όσοι αποφασίσουν να δημιουργήσουν ένα τέτοιο σύστημα μόνοι τους θα χρειαστεί να πραγματοποιήσουν μια σειρά υπολογισμών για να επιλέξουν την ισχύ της μονάδας για ένα συγκεκριμένο μοντέλο επεξεργαστή.

Με βάση τα παραπάνω, η χρήση αυτών των μονάδων ως συστήματος ψύξης CPU δεν είναι οικονομικά αποδοτική, επιπλέον, μπορεί να προκαλέσουν αστοχία εξοπλισμός υπολογιστώνεκτός λειτουργίας.

Η κατάσταση είναι εντελώς διαφορετική με τις υβριδικές συσκευές, όπου οι θερμικές μονάδες χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ψύξη νερού ή αέρα.

Τα υβριδικά συστήματα ψύξης έχουν αποδείξει την αποτελεσματικότητά τους, αλλά το υψηλό κόστος περιορίζει τον κύκλο των θαυμαστών τους.

Κλιματιστικό με βάση στοιχεία Peltier

Θεωρητικά, μια τέτοια συσκευή θα είναι δομικά πολύ πιο απλή από τα κλασικά συστήματα κλιματισμού, αλλά όλα καταλήγουν σε χαμηλή απόδοση. Άλλο είναι να ψύχεις έναν μικρό όγκο ψυγείου, άλλο πράγμα να ψύχεις ένα δωμάτιο ή το εσωτερικό ενός αυτοκινήτου. Τα κλιματιστικά που χρησιμοποιούν θερμοηλεκτρικές μονάδες θα καταναλώνουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια (3-4 φορές) από τον εξοπλισμό που λειτουργεί με ψυκτικό.

Σχετικά με τη χρήση ως σύστημα αυτοκινήτουτον έλεγχο του κλίματος, τότε η ισχύς μιας τυπικής γεννήτριας δεν θα είναι αρκετή για τη λειτουργία μιας τέτοιας συσκευής. Η αντικατάστασή του με πιο αποδοτικό εξοπλισμό θα οδηγήσει σε σημαντική κατανάλωση καυσίμου, η οποία δεν είναι οικονομικά αποδοτική.

Στα θεματικά φόρουμ, προκύπτουν περιοδικά συζητήσεις για αυτό το θέμα και εξετάζονται διάφορα οικιακά σχέδια, αλλά δεν έχει δημιουργηθεί ακόμη ένα πλήρες πρωτότυπο εργασίας (χωρίς να υπολογίζεται το κλιματιστικό για ένα χάμστερ). Είναι πολύ πιθανό η κατάσταση να αλλάξει όταν οι μονάδες με πιο αποδεκτή απόδοση γίνουν ευρέως διαθέσιμες.

Για ψύξη νερού

Το θερμοηλεκτρικό στοιχείο χρησιμοποιείται συχνά ως ψυκτικό υγρό για ψύκτες νερού. Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει: μονάδα ψύξης, ελεγκτή με θερμοστάτη και θερμαντήρα. Αυτή η εφαρμογή είναι πολύ απλούστερη και φθηνότερη από ένα κύκλωμα συμπιεστή· επιπλέον, είναι πιο αξιόπιστη και ευκολότερη στη λειτουργία της. Υπάρχουν όμως και ορισμένα μειονεκτήματα:

• το νερό δεν κρυώνει κάτω από 10-12°C.
• η ψύξη διαρκεί περισσότερο από το αντίστοιχο του συμπιεστή, επομένως, ένα τέτοιο ψυγείο δεν είναι κατάλληλο για γραφείο με μεγάλο ποσόεργαζόμενοι?
• η συσκευή είναι ευαίσθητη στην εξωτερική θερμοκρασία, σε ένα ζεστό δωμάτιο το νερό δεν θα κρυώσει στην ελάχιστη θερμοκρασία.
• Δεν συνιστάται η εγκατάσταση σε χώρους με σκόνη, καθώς ο ανεμιστήρας μπορεί να βουλώσει και η μονάδα ψύξης μπορεί να αποτύχει.

Επιτραπέζιο ψυγείο νερού με χρήση στοιχείου Peltier

Στεγνωτήρας αέρα με βάση στοιχεία Peltier

Σε αντίθεση με ένα κλιματιστικό, η εφαρμογή ενός αφυγραντήρα με χρήση θερμοηλεκτρικών στοιχείων είναι αρκετά δυνατή. Ο σχεδιασμός είναι αρκετά απλός και φθηνός. Η μονάδα ψύξης μειώνει τη θερμοκρασία του ψυγείου κάτω από το σημείο δρόσου, ως αποτέλεσμα, η υγρασία που περιέχεται στον αέρα που διέρχεται από τη συσκευή καθιζάνει πάνω του. Το καθιζάνον νερό απορρίπτεται σε ειδική δεξαμενή αποθήκευσης.

Παρά τη χαμηλή απόδοση, σε αυτή την περίπτωση η απόδοση της συσκευής είναι αρκετά ικανοποιητική.

Πώς να συνδεθείτε;

Δεν θα υπάρξουν προβλήματα στη σύνδεση της μονάδας, πρέπει να εφαρμοστεί σταθερή τάση στα καλώδια εξόδου, η τιμή της υποδεικνύεται στο φύλλο δεδομένων του στοιχείου. Το κόκκινο καλώδιο πρέπει να συνδεθεί στο θετικό, το μαύρο καλώδιο στο αρνητικό. Προσοχή! Η αντιστροφή της πολικότητας αντιστρέφει τις θέσεις των ψυχόμενων και θερμαινόμενων επιφανειών.

Πώς να ελέγξετε το στοιχείο Peltier για λειτουργικότητα;

Το πιο απλό και αξιόπιστο τρόπο– απτικός. Είναι απαραίτητο να συνδέσετε τη μονάδα στην κατάλληλη πηγή τάσης και να αγγίξετε τις διαφορετικές πλευρές της. Για ένα στοιχείο εργασίας, ένα από αυτά θα είναι πιο ζεστό, το άλλο πιο κρύο.

Εάν δεν έχετε μια κατάλληλη πηγή στο χέρι, θα χρειαστείτε ένα πολύμετρο και έναν αναπτήρα. Η διαδικασία επαλήθευσης είναι αρκετά απλή:

1. συνδέστε τους ανιχνευτές στους ακροδέκτες της μονάδας.
2. φέρτε τον αναμμένο αναπτήρα σε μία από τις πλευρές.
3. Παρατηρούμε τις ενδείξεις της συσκευής.

Στη μονάδα εργασίας, όταν θερμαίνεται μία από τις πλευρές, δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο θα εμφανιστεί στην οθόνη της συσκευής.

Πώς να φτιάξετε ένα στοιχείο Peltier με τα χέρια σας;

Είναι σχεδόν αδύνατο να φτιάξετε μια σπιτική ενότητα στο σπίτι, ειδικά επειδή δεν έχει νόημα να το κάνετε, δεδομένου του σχετικά χαμηλού κόστους τους (περίπου $4-$10). Αλλά μπορείτε να συναρμολογήσετε μια συσκευή που θα είναι χρήσιμη σε μια πεζοπορία, για παράδειγμα, μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια.

Για να σταθεροποιήσετε την τάση, είναι απαραίτητο να συναρμολογήσετε έναν απλό μετατροπέα στο τσιπ IC L6920.

Στην είσοδο ενός τέτοιου μετατροπέα παρέχεται τάση στην περιοχή 0,8-5,5 V· στην έξοδο θα παράγει σταθερά 5 V, τα οποία είναι αρκετά για να επαναφορτιστούν τα περισσότερα κινητές συσκευές. Εάν χρησιμοποιείται ένα συμβατικό στοιχείο Peltier, είναι απαραίτητο να περιοριστεί το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας της θερμαινόμενης πλευράς στους 150 °C. Για να αποφύγετε την ταλαιπωρία της παρακολούθησης, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε μια κατσαρόλα με βραστό νερό ως πηγή θερμότητας. Σε αυτήν την περίπτωση, το στοιχείο εγγυάται ότι δεν θερμαίνεται πάνω από 100 °C.

Το θερμοστοιχείο (μονάδα Peltier) λειτουργεί με την αντίστροφη αρχή ενός θερμοστοιχείου - την εμφάνιση διαφοράς θερμοκρασίας όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα.

Πώς λειτουργεί το στοιχείο Peltier;

Είναι πολύ απλό να χρησιμοποιήσετε μια μονάδα Peltier, η αρχή της οποίας είναι να απελευθερώνει ή να απορροφά θερμότητα τη στιγμή της επαφής διαφορετικά υλικάόταν η ροή ενέργειας των ηλεκτρονίων διέρχεται από αυτό πριν και μετά την επαφή, είναι διαφορετική. Αν είναι λιγότερο στην έξοδο, σημαίνει ότι εκεί παράγεται θερμότητα. Όταν τα ηλεκτρόνια που έρχονται σε επαφή αναστέλλονται από ένα ηλεκτρικό πεδίο, μεταφέρουν κινητική ενέργεια στο κρυσταλλικό πλέγμα, θερμαίνοντάς το. Εάν επιταχυνθούν, απορροφάται θερμότητα. Αυτό συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι μέρος της ενέργειας λαμβάνεται από κρυσταλλικού πλέγματοςκαι κρυώνει.

Σε μεγάλο βαθμό, αυτό το φαινόμενο είναι εγγενές στους ημιαγωγούς, γεγονός που εξηγείται από τη μεγάλη διαφορά στα φορτία.

Η μονάδα Peltier, η εφαρμογή της οποίας είναι το θέμα της ανασκόπησής μας, χρησιμοποιείται στη δημιουργία θερμοηλεκτρικών συσκευών ψύξης (TEC). Το απλούστερο από αυτά αποτελείται από δύο ημιαγωγούς τύπου p και n που συνδέονται σε σειρά μέσω επαφών χαλκού.

Εάν τα ηλεκτρόνια μετακινηθούν από έναν ημιαγωγό "p" στο "n", στην πρώτη ένωση με μια μεταλλική γέφυρα ανασυνδυάζονται, απελευθερώνοντας ενέργεια. Η επόμενη μετάβαση από τον ημιαγωγό "p" στον χάλκινο αγωγό συνοδεύεται από το "τράβηγμα" ηλεκτρονίων μέσω της επαφής από ένα ηλεκτρικό πεδίο. Αυτή η διαδικασία οδηγεί σε απορρόφηση ενέργειας και ψύξη της περιοχής γύρω από την επαφή. Οι διεργασίες συμβαίνουν με παρόμοιο τρόπο στις ακόλουθες μεταβάσεις.

Με την τοποθέτηση θερμαινόμενων και ψυχόμενων επαφών σε διαφορετικά παράλληλα επίπεδα, θα επιτευχθεί μια πρακτική εφαρμογή της μεθόδου. Οι ημιαγωγοί κατασκευάζονται από σελήνιο, βισμούθιο, αντιμόνιο ή τελλούριο. Η μονάδα Peltier φιλοξενεί μεγάλο αριθμό θερμοζευγών τοποθετημένων μεταξύ κεραμικών πλακών νιτριδίου αλουμινίου ή οξειδίου του αλουμινίου.

Παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα του ΤΕΜ

• Τρέχουσα δύναμη.
• Αριθμός θερμοστοιχείων (έως αρκετές εκατοντάδες).
• Τύποι ημιαγωγών.
• Ρυθμός ψύξης.

Μεγαλύτερες τιμές δεν έχουν ακόμη επιτευχθεί λόγω χαμηλής απόδοσης (5-8%) και υψηλού κόστους. Για να λειτουργήσει επιτυχώς ένα TEM, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η αποτελεσματική απομάκρυνση της θερμότητας από τη θερμαινόμενη πλευρά. Αυτό δημιουργεί δυσκολίες στην πρακτική εφαρμογή της μεθόδου. Εάν η πολικότητα αντιστραφεί, η κρύα και η καυτή πλευρά αντιστρέφονται η μία την άλλη.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των ενοτήτων

Η ανάγκη για TEM προέκυψε με την εμφάνιση ηλεκτρονικών συσκευών που απαιτούσαν μικροσκοπικά συστήματα ψύξης. Τα πλεονεκτήματα των ενοτήτων είναι τα εξής:

• συμπαγές;
• δεν κινούνται αρθρώσεις?
• η μονάδα Peltier έχει αναστρέψιμη αρχή λειτουργίας κατά την αλλαγή της πολικότητας.
• απλότητα των συνδέσεων καταρράκτη για αυξημένη ισχύ.

Το κύριο μειονέκτημα της μονάδας είναι η χαμηλή απόδοση. Αυτό εκδηλώνεται με υψηλή κατανάλωση ενέργειας για να επιτευχθεί το απαιτούμενο αποτέλεσμα ψύξης. Επιπλέον, έχει υψηλό κόστος.

Εφαρμογή ΤΕΜ

Η μονάδα Peltier χρησιμοποιείται κυρίως για την ψύξη μικροκυκλωμάτων και μικρών εξαρτημάτων. Έγινε μια αρχή για την ψύξη στοιχείων στρατιωτικού εξοπλισμού:

• μικροκυκλώματα?
• ανιχνευτές υπερύθρων.
• στοιχεία λέιζερ?
• κρυσταλλικούς ταλαντωτές.

Η θερμοηλεκτρική μονάδα Peltier άρχισε σταδιακά να χρησιμοποιείται σε οικιακές συσκευές: για τη δημιουργία ψυγείων, κλιματιστικών, γεννητριών και θερμοστατών. Ο κύριος σκοπός του είναι να ψύχει μικρά αντικείμενα.

Ψύξη CPU

Τα κύρια στοιχεία των υπολογιστών βελτιώνονται συνεχώς, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της παραγωγής θερμότητας. Μαζί με αυτά αναπτύσσονται συστήματα ψύξης με χρήση καινοτόμων τεχνολογιών και σύγχρονων ελέγχων. Η μονάδα Peltier έχει βρει εφαρμογή σε αυτόν τον τομέα κυρίως σε μικροκυκλώματα ψύξης και άλλα εξαρτήματα ραδιοφώνου. Οι παραδοσιακοί ψύκτες δεν μπορούν πλέον να αντεπεξέλθουν στους τρόπους αναγκασμένου overclocking των μικροεπεξεργαστών. Και η αύξηση της συχνότητας των επεξεργαστών καθιστά δυνατή την αύξηση της απόδοσής τους.

Η αύξηση της ταχύτητας του ανεμιστήρα οδηγεί σε σημαντικό θόρυβο. Εξαλείφεται με τη χρήση μιας μονάδας Peltier σε ένα σύστημα συνδυασμένης ψύξης. Με αυτόν τον τρόπο, κορυφαίες εταιρείες κατέκτησαν γρήγορα την παραγωγή αποδοτικών συστημάτων ψύξης, τα οποία άρχισαν να έχουν μεγάλη ζήτηση.

Η θερμότητα συνήθως αφαιρείται από τους επεξεργαστές με ψύκτες. Η ροή αέρα μπορεί να αναρροφάται από το εξωτερικό ή να προέρχεται από το εσωτερικό της μονάδας συστήματος. Το κύριο πρόβλημα είναι ότι η θερμοκρασία του αέρα μερικές φορές είναι ανεπαρκής για την απομάκρυνση της θερμότητας. Ως εκ τούτου, το TEM άρχισε να χρησιμοποιείται για την ψύξη της ροής αέρα που εισέρχεται στο μονάδα του συστήματος, αυξάνοντας έτσι την απόδοση της μεταφοράς θερμότητας. Έτσι, το ενσωματωμένο κλιματιστικό είναι βοηθός στο παραδοσιακό σύστημα ψύξης του υπολογιστή.

Τα θερμαντικά σώματα αλουμινίου συνδέονται και στις δύο πλευρές της μονάδας. Από την πλευρά της ψυχρής πλάκας, ο αέρας ψύξης διοχετεύεται στον επεξεργαστή. Αφού πάρει τη θερμότητα, ένας άλλος ανεμιστήρας τον φυσά έξω από την ψύκτρα της μονάδας.

Το σύγχρονο TEM είναι ελεγχόμενο ηλεκτρονική συσκευήμε αισθητήρα θερμοκρασίας, όπου ο βαθμός ψύξης είναι ανάλογος με τη θέρμανση του επεξεργαστή.

Η ενεργοποίηση της ψύξης του επεξεργαστή δημιουργεί επίσης ορισμένα προβλήματα.

1. Οι απλές μονάδες ψύξης Peltier έχουν σχεδιαστεί για συνεχή λειτουργία. Η χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας μειώνει επίσης τη διάχυση θερμότητας, η οποία μπορεί να προκαλέσει υπερβολική ψύξη του τσιπ και στη συνέχεια να παγώσει τον επεξεργαστή.
2. Εάν η λειτουργία του ψυγείου και του ψυγείου δεν συντονίζονται σωστά, το τελευταίο μπορεί να αλλάξει σε λειτουργία θέρμανσης αντί για ψύξη. Η πρόσθετη πηγή θερμότητας θα προκαλέσει υπερθέρμανση του επεξεργαστή.

Έτσι, για σύγχρονους επεξεργαστέςΧρειαζόμαστε προηγμένες τεχνολογίες ψύξης με έλεγχο της λειτουργίας των ίδιων των μονάδων. Τέτοιες αλλαγές στους τρόπους λειτουργίας δεν συμβαίνουν με κάρτες βίντεο, οι οποίες απαιτούν επίσης εντατική ψύξη. Επομένως, το TEM είναι ιδανικό για αυτούς.

Φτιάξτο μόνος σου ψυγείο αυτοκινήτου

Στα μέσα του περασμένου αιώνα, η εγχώρια βιομηχανία προσπάθησε να κυριαρχήσει στην παραγωγή ψυγείων μικρού μεγέθους με βάση το φαινόμενο Peltier. Οι υπάρχουσες τεχνολογίες εκείνης της εποχής δεν επέτρεπαν να γίνει αυτό. Στις μέρες μας ο περιοριστικός παράγοντας είναι κυρίως υψηλή τιμή, αλλά οι προσπάθειες συνεχίζονται και η επιτυχία έχει ήδη επιτευχθεί.

Η ευρεία παραγωγή θερμοηλεκτρικών συσκευών σας επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα μικρό ψυγείο με τα χέρια σας, βολικό για χρήση σε αυτοκίνητα. Η βάση του είναι ένα "σάντουιτς", το οποίο φτιάχνεται ως εξής.

1. Μια στρώση θερμοαγώγιμης πάστας τύπου KPT-8 εφαρμόζεται στο επάνω ψυγείο και η μονάδα Peltier είναι κολλημένη στη μία πλευρά της κεραμικής επιφάνειας.
2. Ομοίως, ένα άλλο ψυγείο είναι προσαρτημένο σε αυτό από την κάτω πλευρά, που προορίζεται για τοποθέτηση στο θάλαμο του ψυγείου.
3. Ολόκληρη η συσκευή συμπιέζεται σφιχτά και στεγνώνει για 4-5 ώρες.
4. Οι ψύκτες είναι εγκατεστημένοι και στα δύο καλοριφέρ: ο επάνω θα αφαιρέσει τη θερμότητα και ο κάτω θα εξισώσει τη θερμοκρασία στο θάλαμο του ψυγείου.

Το σώμα του ψυγείου είναι κατασκευασμένο με θερμομονωτική φλάντζα εσωτερικά. Είναι σημαντικό να κλείνει ερμητικά. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κανονικό πλαστικό κουτί εργαλείων για αυτό.

Τροφοδοσία 12 V παρέχεται από το σύστημα του οχήματος. Μπορεί να γίνει και από δίκτυο 220 V εναλλασσόμενο ρεύμα, με τροφοδοτικό. Χρησιμοποιείται το απλούστερο κύκλωμα μετατροπής AC σε DC. Περιέχει μια ανορθωτική γέφυρα και έναν πυκνωτή που εξομαλύνει τους κυματισμούς. Είναι σημαντικό στην έξοδο να μην υπερβαίνουν το 5% της ονομαστικής τιμής, διαφορετικά η απόδοση της συσκευής μειώνεται. Η μονάδα έχει δύο εξόδους από χρωματιστά σύρματα. Το «συν» συνδέεται πάντα με το κόκκινο και το «πλην» με το μαύρο.

Η ισχύς του TEM πρέπει να αντιστοιχεί στον όγκο του κουτιού. Τα πρώτα 3 ψηφία της σήμανσης υποδεικνύουν τον αριθμό των ζευγών μικροστοιχείων ημιαγωγών μέσα στη μονάδα (49-127 ή περισσότερα). εκφράζεται με τα δύο τελευταία ψηφία της σήμανσης (από 3 έως 15 Α). Εάν η ισχύς δεν είναι αρκετή, πρέπει να κολλήσετε μια άλλη μονάδα στα καλοριφέρ.

Σημείωση! Εάν το ρεύμα υπερβεί την ισχύ του στοιχείου, θα θερμανθεί και στις δύο πλευρές και γρήγορα θα αποτύχει.

Μονάδα Peltier: γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας

Το TEM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλακών και τα θερμοστοιχεία που βρίσκονται μεταξύ τους θα παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα.

Για πρακτική χρήσηχρειάζεστε ένα TEM με τουλάχιστον 5 V. Στη συνέχεια, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για φόρτιση κινητό τηλέφωνο. Λόγω της χαμηλής απόδοσης της μονάδας Peltier, θα χρειαστεί ένας μετατροπέας ενίσχυσης DC τάση. Για τη συναρμολόγηση της γεννήτριας θα χρειαστείτε:

• 2 μονάδες Peltier TEC1-12705 με μέγεθος πλάκας 40x40 mm.
• μετατροπέας EK-1674;
• πλάκες αλουμινίου πάχους 3 mm.
• τηγάνι νερού?
• ανθεκτική στη θερμότητα κόλλα.

Δύο μονάδες τοποθετούνται μεταξύ των πλακών με κόλλα και στη συνέχεια ολόκληρη η δομή στερεώνεται στον πυθμένα του ταψιού. Εάν το γεμίσετε με νερό και το βάλετε σε φωτιά, θα έχετε την απαιτούμενη διαφορά θερμοκρασίας, η οποία παράγει ένα EMF της τάξης του 1,5 V. Συνδέοντας τις μονάδες σε έναν μετατροπέα ενίσχυσης, μπορείτε να αυξήσετε την τάση στα 5 V, που είναι απαραίτητο για τη φόρτιση της μπαταρίας του τηλεφώνου.

Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του νερού και της χαμηλότερης θερμαινόμενης πλάκας, τόσο πιο αποδοτική είναι η γεννήτρια. Επομένως, πρέπει να προσπαθήσουμε να μειώσουμε τη θέρμανση του νερού διαφορετικοί τρόποι: κάντε το να ρέει, αντικαταστήστε το με φρέσκο ​​πιο συχνά, κ.λπ. Ένας αποτελεσματικός τρόπος για να αυξήσετε τη διαφορά θερμοκρασίας είναι να τοποθετήσετε σε καταρράκτη τις μονάδες, όταν τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο. Η αύξηση των συνολικών διαστάσεων της συσκευής σάς επιτρέπει να τοποθετήσετε περισσότερα στοιχεία μεταξύ των πλακών και έτσι να αυξήσετε τη συνολική ισχύ.

Η απόδοση της γεννήτριας θα είναι επαρκής για τη φόρτιση μικρών μπαταριών, τη λειτουργία Λαμπτήρες LEDή ραδιόφωνο. Σημείωση! Για να δημιουργήσετε θερμικές γεννήτριες, θα χρειαστείτε μονάδες ικανές να λειτουργούν στους 300-400 0 C! Τα υπόλοιπα είναι κατάλληλα μόνο για δοκιμαστική δοκιμή.

Σε αντίθεση με άλλα μέσα εναλλακτικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μπορούν να λειτουργήσουν κατά την οδήγηση εάν δημιουργήσετε κάτι σαν καταλυτικό θερμαντήρα.

Εγχώριες μονάδες Peltier

Τα ΤΕΜ δικής τους παραγωγής εμφανίστηκαν στην αγορά μας όχι πολύ καιρό πριν. Είναι πολύ αξιόπιστα και έχουν καλά χαρακτηριστικά. Η μονάδα Peltier, η οποία έχει μεγάλη ζήτηση, έχει διαστάσεις 40x40 mm. Είναι σχεδιασμένο για μέγιστο ρεύμα 6 A και τάση έως 15 V.

Μια εγχώρια μονάδα Peltier μπορεί να αγοραστεί σε χαμηλή τιμή. Στα 85 W, δημιουργεί διαφορά θερμοκρασίας 60 0 C. Μαζί με ένα ψυγείο, είναι σε θέση να προστατεύσει έναν επεξεργαστή από υπερθέρμανση με απαγωγή ισχύος 40 W.

Χαρακτηριστικά ενοτήτων από κορυφαίες εταιρείες

Οι ξένες συσκευές παρουσιάζονται στην αγορά σε μεγαλύτερη ποικιλία. Για την προστασία των επεξεργαστών από κορυφαίες εταιρείες, μια μονάδα PAX56B Peltier χρησιμοποιείται ως ψυγείο, η τιμή της οποίας, μαζί με έναν ανεμιστήρα, είναι 35 $.

Με διαστάσεις 30x30 mm, διατηρεί τη θερμοκρασία του επεξεργαστή όχι μεγαλύτερη από 63 0 C με ισχύ εξόδου 25 W. Για τροφοδοσία, αρκεί μια τάση 5 V και το ρεύμα δεν υπερβαίνει τα 1,5 A.

Η μονάδα PA6EXB Peltier είναι κατάλληλη για την ψύξη του επεξεργαστή, παρέχοντας κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας με ισχύ διασποράς 40 W. Η περιοχή της μονάδας της είναι 40x40 mm και η τρέχουσα κατανάλωση είναι έως και 8 A. Εκτός από τις εντυπωσιακές διαστάσεις της - 60x60x52,5 mm (συμπεριλαμβανομένου του ανεμιστήρα) - η συσκευή απαιτεί ελεύθερο χώρο γύρω της. Η τιμή του είναι $65.

Όταν χρησιμοποιείται η μονάδα Peltier, Προδιαγραφέςπρέπει να καλύπτει τις ανάγκες των ψυχόμενων συσκευών. Είναι απαράδεκτο να είναι πολύ χαμηλή η θερμοκρασία τους. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε συμπύκνωση υγρασίας, η οποία μπορεί να είναι επιβλαβής για τα ηλεκτρονικά.

Οι μονάδες για την κατασκευή γεννητριών, όπως, διακρίνονται από υψηλότερη ισχύ - 72 W και 108 W, αντίστοιχα. Διακρίνονται από σημάνσεις, οι οποίες εφαρμόζονται πάντα στην καυτή πλευρά. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία της θερμής πλευράς είναι 150-160 0 C. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλακών, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση εξόδου. Η συσκευή λειτουργεί σε μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας 600 0 C.

Μπορείτε να αγοράσετε μια μονάδα Peltier φθηνά - περίπου 10 $ ή λιγότερο ανά τεμάχιο, αν κοιτάξετε αρκετά σκληρά. Πολύ συχνά, οι πωλητές διογκώνουν σημαντικά τις τιμές τους, αλλά μπορείτε να τα βρείτε αρκετές φορές φθηνότερα αν τα αγοράσετε σε προσφορά.

συμπέρασμα

Το φαινόμενο Peltier έχει πλέον βρει εφαρμογή στη δημιουργία μικρών ψυγείων απαραίτητα για τη σύγχρονη τεχνολογία. Η αναστρεψιμότητα της διαδικασίας καθιστά δυνατή την παραγωγή μικροηλεκτρικών σταθμών που έχουν ζήτηση για φόρτιση μπαταριών ηλεκτρονικών συσκευών.

Σε αντίθεση με άλλα μέσα εναλλακτικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μπορούν να λειτουργήσουν κατά την οδήγηση εάν εγκατασταθεί καταλυτικός θερμαντήρας.