Peltjē elements ir termoelektrisks pārveidotājs, kas, plūstot elektriskajai strāvai, rada temperatūras starpību uz tā virsmām. Darbības princips ir balstīts uz Peltjē efektu - temperatūras starpības rašanos vadītāju saskares punktā elektriskās strāvas ietekmē.

Peltjē elementa dizains un darbības princips.

Es domāju, ka tikai fizikas speciālisti var saprast, kā patiesībā darbojas Peltjē elements. Praktizētājiem galvenais, lai būtu minimālais moduļu bloks - termopāris, kas ir divi savienoti p un n tipa vadītāji.

Kad strāva tiek izlaista caur termopāri, siltums tiek absorbēts pie n-p kontakta un siltums tiek atbrīvots pie p-n kontakta. Tā rezultātā pusvadītāja sekcija, kas atrodas blakus n-p krustojumam, atdziest, un pretējā daļa sasils. Ja mainīsit strāvas polaritāti, tad otrādi, n-p sekcija uzsils, un pretējā sekcija atdziest.

Ir arī pretējs efekts. Sildot vienu termopāra pusi, tiek ģenerēta elektriskā strāva.

Priekš praktisks pielietojums Viena termopāra siltuma absorbcijas enerģija nav pietiekama. Termoelektriskajā modulī tiek izmantoti daudzi termopāri. Elektriski tie ir savienoti virknē. Un dizains ir tāds, ka dzesēšanas un apkures pārejas atrodas dažādās moduļa pusēs.

Termopāri ir uzstādīti starp divām keramikas plāksnēm. Tie ir savienoti ar vara kopnēm. Termopāru skaits var sasniegt vairākus simtus. Moduļa jauda ir atkarīga no to skaita.

Temperatūras starpība starp Peltjē moduļa karsto un auksto pusi var sasniegt 70 °C.

Jums jāsaprot, ka Peltier termoelektriskais modulis samazina vienas puses temperatūru attiecībā pret otru. Tie. Lai aukstajā pusē būtu zema temperatūra, ir nepieciešams noņemt siltumu no karstās virsmas, samazinot tās temperatūru.

Lai palielinātu temperatūras starpību, ir iespējama moduļu sērijveida (kaskādes) pieslēgšana.

Pieteikums.

Peltier termoelektriskie moduļi tiek izmantoti:

• mazos mājsaimniecības un automašīnu ledusskapjos;
• ūdens dzesētājos;
• elektronisko ierīču dzesēšanas sistēmās;
• termoelektriskajos ģeneratoros.

Es to pagatavoju, izmantojot Peltier elementu.

Peltjē moduļu priekšrocības un trūkumi.

Kaut kā nepareizi salīdzināt Peltjē elementus ar kompresoru dzesēšanas blokiem. Pavisam dažādas ierīces– liela mehāniskā sistēma ar kompresoru, gāzi, šķidrumu un nelielu pusvadītāju komponentu. Un nav ar ko citu salīdzināt. Tāpēc Peltier moduļu priekšrocības un trūkumi ir ļoti relatīvs jēdziens. Ir jomas, kurās tie nav nomaināmi, un citos gadījumos to izmantošana ir pilnīgi nepraktiska.

Peltjē elementu priekšrocības ietver:

• mehāniski kustīgu detaļu, gāzu, šķidrumu trūkums;
• klusa darbība;
• mazi izmēri;
• spēja nodrošināt gan dzesēšanu, gan sildīšanu;
• Iespēja vienmērīgi regulēt dzesēšanas jaudu.

Trūkumi:

• zema efektivitāte;
• nepieciešamība pēc strāvas avota;
• ierobežots starta pieturu skaits;
• jaudīgu moduļu augstās izmaksas.

Peltjē elementu parametri.

• Qmax(W) – dzesēšanas jauda, ​​ar maksimālo pieļaujamo strāvu un temperatūras starpību starp karsto un auksto pusi, kas vienāda ar 0. Tiek uzskatīts, ka visa siltumenerģija, kas tiek piegādāta aukstajai virsmai, tiek nekavējoties pārnesta uz karsto virsmu bez zudumiem.
• Delta Tmax(deg) - maksimālā temperatūras starpība starp moduļa virsmām ideālos apstākļos: karstās puses temperatūra ir 27 °C un aukstā puse ar nulles siltuma pārnesi.
• Maksimālais(A) – strāva, kas nodrošina temperatūras starpību delta Tmax.
• Umax(V) – spriegums, pie strāvas Imax un temperatūras starpības delta Tmax.
• Pretestība(Ohm) – moduļa pretestība līdzstrāvai.
• COP(Koeficients Of Performance) – koeficients, dzesēšanas jaudas attiecība pret moduļa patērēto elektroenerģiju. Tie. efektivitātes šķietamība. Parasti 0,3-0,5.

Peltjē elementu ekspluatācijas prasības.

Peltjē moduļi ir kaprīzas ierīces. To izmantošana ir saistīta ar vairākām prasībām, kuru neievērošana noved pie moduļa degradācijas vai atteices un sistēmas efektivitātes samazināšanās.

• Moduļi rada ievērojamu siltuma daudzumu. Lai izkliedētu siltumu jāuzstāda piemērots radiators. Citādi:
  • Nav iespējams sasniegt vēlamo aukstās puses temperatūru, jo... Peltjē elements samazina relatīvi karstas virsmas temperatūru.
  • Pieļaujamā karstās puses sildīšana parasti ir + 80 °C (augstas temperatūras režīmā līdz 150 °C). Tie. modulis var vienkārši neizdoties.
  • Augstās temperatūrās moduļa kristāli noārdās, t.i. samazinās moduļa efektivitāte un kalpošanas laiks.
• Svarīgs uzticams moduļa termiskais kontakts ar dzesēšanas radiatoru.
• Jānodrošina moduļa barošanas avots strāva ar pulsāciju ne vairāk kā 5%. Augstākā pulsācijas līmenī moduļa efektivitāte, pēc dažiem datiem, samazināsies par 30-40%.
• Peltjē elementa vadīšanai nav pieļaujams izmantot releju regulatorus. Tas izraisīs ātru moduļa degradāciju. Katra ieslēgšana un izslēgšana izraisa pusvadītāju termopāru degradāciju. Sakarā ar pēkšņām temperatūras izmaiņām starp moduļa plāksnēm, savienojumos ar pusvadītājiem rodas mehāniski spriegumi. Peltier elementu ražotāji standartizē moduļa start-stop ciklu skaitu. Mājsaimniecības moduļiem tas ir aptuveni 5000 ciklu. Releja regulators atspējos Peltier moduli 1-2 mēnešu laikā.
• Turklāt Peltjē elementam ir augsta siltumvadītspēja starp virsmām. Kad tas ir izslēgts, siltums no karstās puses radiatora tiks nodots caur moduli uz auksto pusi.
• Nepieņemami, Peltjē elementa jaudas regulēšanai, izmantojiet PWM modulāciju.
• Kā Peltjē elementu vajadzētu darbināt ar strāvas vai sprieguma avotu? Parasti tiek izmantots sprieguma avots. To ir vieglāk īstenot. Bet Peltjē moduļa strāvas-sprieguma raksturlielums ir nelineārs un stāvs. Tie. Ar nelielām sprieguma izmaiņām strāva būtiski mainās. Turklāt, mainoties moduļa virsmu temperatūrai, mainās raksturlielumi. Mums ir jāstabilizē jauda, t.i. reizinājums ar strāvu caur moduli un spriegumu pāri. Peltjē elementa dzesēšanas jauda ir tieši saistīta ar elektrisko jaudu. Protams, tas prasa diezgan sarežģītu regulatoru.
• Moduļa spriegums ir atkarīgs no tajā esošo termopāru skaita. Visbiežāk tie ir 127 termopāri, kas atbilst 16 V spriegumam. Elementu izstrādātāji Ieteicams barot līdz 12 V vai 75% Umaks. Šis spriegums nodrošina optimālu moduļa efektivitāti.
• Moduļi ir hermētiski noslēgti, un tos var izmantot pat ūdenī.
• Moduļa polaritāti norāda vadu krāsas - melna un sarkana. Parasti sarkanais (pozitīvs) vads atrodas labajā pusē attiecībā pret auksto pusi.

Esmu izstrādājis ledusskapi, kas atbilst visām šīm prasībām. Viņš:

• Ražo jaudu Peltjē elementam ar viļņošanos ne vairāk kā 2%.
• Stabilizē uz moduļa elektriskā jauda, t.i. strāvas un sprieguma reizinājums.
• Nodrošina vienmērīgu moduļa aktivizēšanu.
• Temperatūras kontrole notiek pēc analogās kontroles principa, t.i. vienmērīga Peltjē elementa jaudas maiņa.
• Regulators ir paredzēts ledusskapim, tāpēc regulatoru matemātikā ir ņemta vērā kameras gaisa dzesēšanas inerce.
• Nodrošina moduļa karstās puses temperatūras kontroli un ventilatora vadību.
• Tam ir augsta efektivitāte un plaša funkcionalitāte.

Termoelektriskais Peltjē modulis TEC1-12706.

Šis ir visizplatītākais Peltjē elementa veids. Izmanto daudzās mājsaimniecības ierīces. Nav dārgi, ar labiem parametriem. Labs variants mazjaudas ledusskapju, ūdens dzesētāju u.c. ražošanai.

Es piedāvāju moduļa TEC1-12706 raksturlielumus, kas tulkoti krievu valodā no ražotāja HB Corporation dokumentācijas.

TEC1-12706 tehniskie parametri.

Grafiskās īpašības.

0 Kategorija: . Varat to atzīmēt ar grāmatzīmi.

Daudzi ir dzirdējuši par “maģiskajiem” Peltjē elementiem - kad caur tiem iet strāva, viena puse atdziest, bet otra uzsilst. Tas darbojas arī pretējā virzienā – ja vienu pusi silda, bet otru atdzesē, rodas elektrība. Peltjē efekts ir zināms kopš 1834. gada, taču līdz pat šai dienai mēs joprojām priecājamies par inovatīviem produktiem uz tā bāzes (tikai jāatceras, ka, ražojot elektroenerģiju, piemēram, saules paneļi- ir maksimālās jaudas punkts, un, ja strādājat tālu no tā, ražošanas efektivitāte ir ievērojami samazināta).

IN NesenĶīnieši ir nostūmuši adatu un pārpludinājuši internetu ar saviem salīdzinoši lētajiem moduļiem, tāpēc eksperimenti ar tiem vairs neprasa pārāk daudz naudas. Ķīnieši sola maksimālo temperatūras starpību starp karsto un auksto pusi 60-67 grādus. Mjā... Ja paņemam 5 elementus un savienojam tos virknē, tad vajadzētu iegūt 20C-67*5 = -315 grādus! Bet kaut kas man saka, ka viss nav tik vienkārši...

Īsa teorija

Klasiskie “ķīniešu” Peltjē elementi ir 127 elementi, kas savienoti virknē un pielodēti uz keramikas. iespiedshēmas plate"no Al2O3. Attiecīgi, ja darba spriegums ir 12 V, tad katrs elements veido tikai 94 mV. Ir elementi ar atšķirīgu secīgu elementu skaitu un attiecīgi atšķirīgu spriegumu (piemēram, 5V).

Jāatceras, ka Peltjē elements nav rezistors, tā pretestība ir nelineāra, tāpēc pieliekot 12V - varam nesaņemt 6 ampērus (6 ampēru elementam) - strāva var mainīties atkarībā no temperatūras (bet ne pārāk daudz ). Arī pie 5V (t.i., mazāka par nominālvērtību) strāva nebūs 2,5A, bet mazāka.

Turklāt nodotais siltuma daudzums ir ļoti atkarīgs no temperatūru starpības starp virsmām. Ar atšķirību 60-67C siltuma pārnesei ir tendence uz 0, un ar nulles starpību - 51 W 12 * 6 = 72 vatu elementam. Acīmredzot tas vairs neļauj tik vienkārši savienot elementus virknē - katram nākamajam ir jābūt mazākam izmēram nekā iepriekšējam, pretējā gadījumā aukstākais elements mēģinās izdalīt vairāk siltuma (72 W) nekā elementa elements. nākamais posms var iziet cauri sev vēlamajā temperatūras starpībā (1 -51W).

Peltjē elementi tiek montēti ar zemu kūstošu lodmetālu ar kušanas temperatūru 138C - tātad, ja elements nejauši paliek bez dzesēšanas un pārkarst, tad pietiks atlodēt vienu no 127 * 2 kontaktiem, lai elementu izmestu poligonā. Nu elementi ir ļoti trausli - gan keramika, gan paši dzesēšanas elementi - nejauši saplēsu 2 elementus “gareniski” cieši nožuvušas termopastas dēļ:

Pamēģināsim

Tātad mazs elements ir 5V * 2A, lielais ir 12 * 9A. Dzesētājs ar siltuma caurulēm, istabas temperatūra. Rezultāts: -19 grādi. Dīvaini... 20-67-67 = -114, bet sanāca nožēlojami -19...

Ir doma visu iznest salnā gaisā, taču ir problēma - dzesētājs uz siltuma caurulēm labi atdziest tikai tad, ja dzesētāja “karstās” un “aukstās” puses temperatūra atrodas pretējās gāzes pusēs. caurules pildvielas šķidrās fāzes pāreja. Mūsu gadījumā tas nozīmē, ka dzesētājs principā nav spējīgs atdzesēt neko zem +20C (jo zemāk darbojas tikai plānas siltumcauruļu sienas). Mums būs jāatgriežas pie pamatiem - pie pilnībā vara dzesēšanas sistēmas. Un, lai dzesētāja ierobežotā veiktspēja neietekmētu mērījumus, mēs pievienojam kilogramu vara plāksni - siltuma akumulatoru.

Rezultāts šokējošs - tie paši -19 gan ar vienu, gan ar diviem posmiem. Apkārtējās vides temperatūra - -10. Tie. ar nulles slodzi mēs knapi uztaisījām niecīgu 9 grādu atšķirību.

Izrullējiet smago artilēriju

Izrādījās, ka saldētava #7 nebija tālu no manis, un es nolēmu piestāt ar kartona kasti. Viņš atgriezās ar 5 kilogramiem sausā ledus (sublimācijas temperatūra -78C). Mēs tur nolaižam vara konstrukciju - pieslēdzam strāvu - pie 12V temperatūra uzreiz sāk celties, pie 5V pazeminās par 1 grādu sekundē, un tad strauji ceļas. Visas cerības ir sagrautas...

Secinājumi un video desertam

Parasto ķīniešu Peltjē elementu efektivitāte strauji pazeminās temperatūrā, kas zemāka par nulli. Un, lai gan joprojām ir iespējams atdzesēt kolas skārdeni ar šķietamu efektivitāti, temperatūru zem -20 nevar sasniegt. Un problēma nav ar konkrētiem elementiem - es mēģināju elementus dažādi modeļi no 3 dažādiem pārdevējiem - uzvedība ir vienāda. Šķiet, ka kriogēnajām stadijām ir nepieciešami elementi no citiem materiāliem (un, iespējams, katram posmam ir nepieciešams cits elementu materiāls).

Ar atlikušo sauso ledu varat rīkoties šādi:

PS. Un, ja sajaucat sauso ledu ar izopropilspirtu, jūs saņemat šķidro slāpekli "nabadzīgajiem" - tikpat jautri ir saldēt un lauzt ziedus utt. Tikai tāpēc, ka alkohols, nonākot saskarē ar ādu, neuzvārās, ir daudz vieglāk iegūt apsaldējumus.

Peltjē elements ir īpašs termoelektrisks pārveidotājs, kas darbojas pēc tāda paša nosaukuma Peltjē principa - temperatūras starpības rašanās elektriskās strāvas padeves laikā. IN angļu valoda visbiežāk tiek saukts par TEC, kas nozīmē termoelektrisko dzesētāju.

Kā darbojas Peltjē elements?

Peltjē elementa darbība balstās uz divu vadošu materiālu saskarsmi, kuriem vadītspējas joslā ir atšķirīgs elektronu enerģijas līmenis. Ja caur šādu savienojumu tiek pielietota elektriskā strāva, elektrons iegūst lielu enerģiju, lai pēc tam pārietu uz cita pusvadītāja augstākas enerģijas vadītspējas joslu. Šīs enerģijas absorbcijas brīdī vadītāja dzesēšanas zona tiek atdzesēta. Ja strāva plūst pretējā virzienā, tas noved pie kontaktpunkta sasilšanas un parastā termiskā efekta.

Ja vienā pusē ir laba siltuma izkliede, piemēram, izmantojot radiatoru sistēmas, tad aukstā puse var nodrošināt ļoti zemu temperatūru, kas būs par desmitiem grādu zemāka par apkārtējās pasaules temperatūru. Strāvas stiprums ir proporcionāls dzesēšanas pakāpei. Ja maināt elektriskās strāvas polaritāti, tad malas (siltas un aukstas) vienkārši maina vietas.

Saskaroties ar metāla virsmu, Peltjē elements kļūst tik mazs, ka to ir gandrīz neiespējami pamanīt uz omiskās sildīšanas un citu siltuma vadīšanas efektu fona. Tāpēc praksē tiek izmantoti divi pusvadītāji.

Termopāru skaits var būt ļoti dažāds - no 1 līdz 100, kuru dēļ ir iespējams izgatavot Peltjē elementu ar gandrīz jebkuru saldēšanas jaudu.

Praktiska lietošana

Mūsdienās Peltjē elementi aktīvi izmanto:

1. ledusskapji;
2. gaisa kondicionētāji;
3. automobiļu dzesētāji;
4. ūdens dzesētāji
5. PC videokartes;

Peltjē elements tiek plaši izmantots dažādās saldēšanas sistēmās, tostarp ledusskapjos un gaisa kondicionieros. Tā spēja sasniegt ļoti zemas temperatūras padara to par lielisku risinājumu elektroierīču vai karstuma iedarbībai pakļautu tehnisko iekārtu dzesēšanai. Mūsdienās izstrādātāji izmanto Peltier elementus akustiskajās un skaņas sistēmās, kur tie darbojas kā parasts dzesētājs. Intensīvu skaņu trūkums padara dzesēšanas procesu gandrīz klusu, kas ir lieliska elementa priekšrocība.

Mūsdienās šī tehnoloģija ir ļoti populāra, pateicoties tās ļoti spēcīga siltuma izkliede. Turklāt mūsdienu Peltier elementiem ir ļoti kompakti izmēri, un to radiatori spēj ilgstoši uzturēt vēlamo temperatūru. Vēl viena Peltjē elementu priekšrocība ir to izturība, jo... tie sastāv no cietiem, stacionāriem elementiem, kas samazina bojājumu iespējamību. Visizplatītākā tipa dizains izskatās ļoti vienkāršs un ietver divus vara vadus ar kontaktiem un savienojošajiem vadiem, kā arī izolācijas elementu, kas izgatavots no nerūsējošā tērauda vai keramikas materiāliem.

Ņemot vērā dizaina vienkāršību, Peltjē elementa izgatavošana ar savām rokām mājās nepavisam nav grūta. To var izmantot ledusskapjiem vai citām ierīcēm. Pirms darba uzsākšanas jums ir jāsagatavo divas metāla plāksnes un elektroinstalācija ar kontaktiem. Sākotnēji sagatavojiet vadus, kas jāuzstāda elementa pamatnē. Parasti tiek izmantoti vadītāji ar marķējumu “PP”.

Iepriekš ir vērts parūpēties arī par pusvadītājiem pie izejas. Tie tiks izmantoti, lai pārnestu siltumu uz augšējo plāksni. Uzstādīšanas laikā izmantojiet lodāmuru. Pēdējā posmā jums ir jāpievieno divi vadi. Pirmais ir uzstādīts pie pamatnes un stingri piestiprināts pie visattālākā vadītāja. Ir svarīgi nodrošināt, lai jebkāds kontakts ar plāksni tiktu novērsts.

Otrais vadītājs ir piestiprināts augšpusē. Tas ir fiksēts tāpat kā pirmais - pie visattālākā vadītāja. Lai pārbaudītu ierīces funkcionalitāti, jums vajadzētu izmantot testeri. Vienkārši pievienojiet ierīcei divus vadus un pārbaudiet spriegumu. Sprieguma novirze būs jābūt kaut kur ap 23 V.

Kā pagatavot Peltjē elementus ledusskapim?

Peltier elementi ledusskapim ir arī viegli un ātri pagatavojami. Pirmā lieta, kas jāņem vērā pirms darba, ir plāksnes materiāls. Tam jābūt izturīgai keramikai. Kas attiecas uz diriģentiem, tie ir jāsagatavo vismaz 20 gab, kas ļaus sasniegt maksimālo temperatūras starpību. Pareizi aprēķinot, efektivitāti var palielināt par 70%.

Daudz kas ir atkarīgs no izmantotā aprīkojuma jaudas. Ja ledusskapis darbojas uz šķidrā freona bāzes, tad ar jaudu nekad nebūs problēmu. Peltjē elements, kas izgatavots ar rokām, tiek uzstādīts tieši blakus iztvaicētājam, kas tiek uzstādīts kopā ar motoru. Šādai uzstādīšanai jums būs jāuzkrāj standarta instrumentu un blīvju komplekts. Tie tiks piemēroti modeļa elementam no starta stafetes. Izmantojot šo risinājumu, dzesēšana ierīces apakšējā daļā notiks daudz ātrāk.

Ir vērts atcerēties, ka, pirms ar savām rokām izgatavojat Peltier elementu ledusskapim, jums ir jāuzkrāj pietiekams skaits elektrisko vadītāju. Lai panāktu temperatūras atšķirību, izstrādājot elementu ar savām rokām, izmantojiet vismaz 16 vadus. Noteikti nodrošiniet tos ar augstas kvalitātes izolāciju un tikai pēc tam pievienojiet tos kompresoram. Pārliecinoties, ka savienojums starp vadiem ir uzticams un drošs, varat turpināt to savienošanu. Kad uzstādīšana ir pabeigta, vēlreiz pārbaudiet robežsprieguma stiprumu, izmantojot testeri. Ja elementa darbība ir traucēta, tas vispirms ietekmēs termostatu. Dažreiz rodas īssavienojumi.

Papildus ledusskapjiem Peltier elementus aktīvi izmanto arī automašīnu dzesētājos. Izveidojiet kvalitatīvu auto ledusskapis Arī to izdarīt pats ir diezgan vienkārši. Lai to izdarītu, jums jāatrod laba keramikas plāksne, kuras biezums ir vismaz 1,1 milimetrs. Vadiem jābūt nemodulāriem. Kā vadītājus vislabāk ir izmantot vara vadus ar joslas platumu ne mazāk kā 4 ampēri.

Šajā sakarā maksimālā temperatūras novirze sasniegs desmit grādus, kas tiek uzskatīta par normālu. Bieži tiek izmantoti vadītāji ar marķējumu “PR20”, kas spējuši izcelties ar maksimālu uzticamību un darbības stabilitāti. Turklāt tie ir piemēroti dažādi veidi kontaktpersonas. Savienojot ierīci ar kondensatoru, jāizmanto lodāmurs.

Kā izgatavot Peltjē elementu dzeramā ūdens dzesētājam?

Dzeramā ūdens dzesētājs ir ļoti svarīga un nepieciešama ierīce, kas laikus atdzesē vai uzsilda dzeramo ūdeni. Uz paātrināt dzesēšanas procesu, varat pielietot Peltjē elementu. To var pagatavot tikpat vienkārši kā ledusskapi vai automašīnas dzesētāju:

• Kā plāksni jums vajadzētu izmantot tikai keramikas virsmu.
• Ierīce izmanto vismaz 12 vadītājus, kas spēj izturēt augstu pretestību.
• Lai izveidotu savienojumu, jums jāizmanto divi vadi (vēlams vara). Elements ir uzstādīts dzesētāja apakšā. Turklāt tas var saskarties ar ierīces vāku. Bet, lai novērstu iespējamu īssavienojumi piestipriniet visus vadus pie režģa vai korpusa.

DIY Peltier elements gaisa kondicionieriem

Ja mēs runājam par Peltjē elementu gaisa kondicionieriem, tad to var izgatavot tikai no “PR12” vadītāja. Fakts ir tāds, ka šāda veida vadītāji labi iztur neparastas temperatūras un spēj nodrošināt līdz pat 23 V spriegumu. Pretestībai vajadzētu svārstīties 3 omu robežās. Maksimālās temperatūras atšķirības sasniegs 10 grādus un efektivitāte būs 65 procenti. Vajadzīgi diriģenti sarindoties.

Ir vērts atzīmēt, ka Peltier elements var kalpot kā personālā datora videokartes dzesētājs. Lai izgatavotu dzesētāju, jums jāņem 14 vadītāji, vēlams no vara. Lai savienotu Peltjē elementu ar datora videokarti, jāizmanto nemodulārs vadītājs. Pati ierīce ir uzstādīta pie videokartes iebūvētā dzesētāja. Stiprināšanai varat izmantot mazus metāla stūrus, bet stiprināšanai - parastos uzgriežņus.

Ja darbības laikā pamanāt intensīvus trokšņus vai citas nedabiskas skaņas, ir vērts pārbaudīt elektroinstalācijas funkcionalitāti un pārbaudīt katru vadītāju.

Saldēšanas iekārtas mūsu dzīvē ir kļuvušas tik stingri iesakņojušās, ka ir pat grūti iedomāties, kā mēs bez tām varētu iztikt. Bet klasiskie aukstumaģenta dizaini nav piemēroti mobilā lietošana, piemēram, kā ceļojumu aukstuma soma.

Šim nolūkam tiek izmantotas iekārtas, kuru darbības princips ir balstīts uz Peltjē efektu. Īsi parunāsim par šo fenomenu.

Kas tas ir?

Šis termins attiecas uz termoelektrisku parādību, ko 1834. gadā atklāja franču dabaszinātnieks Žans Šarls Peltjē. Iedarbības būtība ir siltuma izdalīšanās vai absorbcija zonā, kur saskaras dažādi vadītāji, caur kuriem iet elektriskā strāva.

Saskaņā ar klasisko teoriju parādībai ir šāds skaidrojums: elektriskā strāva pārnes elektronus starp metāliem, kas var paātrināt vai palēnināt to kustību atkarībā no kontakta potenciālu starpības dažādu materiālu vadītājos. Attiecīgi, palielinoties kinētiskajai enerģijai, tā tiek pārvērsta siltumenerģijā.

Otrajā vadītājā tiek novērots apgriezts process, kas prasa enerģijas papildināšanu saskaņā ar fizikas pamatlikumu. Tas notiek termiskās vibrācijas dēļ, kas izraisa metāla, no kura izgatavots otrais vadītājs, dzesēšanu.

Mūsdienu tehnoloģijas dod iespēju ražot pusvadītāju elementus-moduļus ar maksimālu termoelektrisko efektu. Ir jēga īsi runāt par to dizainu.

Dizains un darbības princips

Mūsdienu moduļi ir konstrukcija, kas sastāv no divām izolācijas plāksnēm (parasti keramikas), starp kurām atrodas sērijveidā savienoti termopāri. Šāda elementa vienkāršotu diagrammu var atrast zemāk esošajā attēlā.

Apzīmējumi:

• A – kontakti pieslēgšanai strāvas avotam;
• B – elementa karstā virsma;
• C – aukstā puse;
• D – vara vadītāji;
• E – pusvadītājs, kura pamatā ir p-pāreja;
• F – n-veida pusvadītājs.

Konstrukcija veidota tā, lai katra moduļa puse saskartos vai nu p-n, vai n-p pārejas(atkarībā no polaritātes). Kontakti p-n uzsildīt, n-p – atdzist (skat. 3. att.). Attiecīgi elementa sānos rodas temperatūras starpība (DT). Novērotājam šis efekts izskatīsies kā siltumenerģijas pārnešana starp moduļa malām. Jāatzīmē, ka jaudas polaritātes maiņa izraisa karstu un aukstu virsmu izmaiņas.

Rīsi. 3. A – termoelementa karstā puse, B – aukstā puse

Specifikācijas

Termoelektrisko moduļu īpašības raksturo šādi parametri:

• dzesēšanas jauda (Q max), šo raksturlielumu nosaka, pamatojoties uz maksimālo pieļaujamo strāvu un temperatūras starpību starp moduļa malām, mērot vatos;
• maksimālā temperatūras starpība starp elementa malām (DT max), parametrs dots ideāliem apstākļiem, mērvienība ir grādi;
• pieļaujamā strāva, kas nepieciešama maksimālās temperatūras starpības nodrošināšanai – I max;
• maksimālais spriegums U max, kas nepieciešams, lai strāva I max sasniegtu maksimālo starpību DT max;
• moduļa iekšējā pretestība – Pretestība, norādīta omi;
• efektivitātes koeficients - COP (saīsinājums no angļu valodas - veiktspējas koeficients), būtībā tā ir ierīces efektivitāte, kas parāda dzesēšanas un elektroenerģijas patēriņa attiecību. Lētiem elementiem šis parametrs ir diapazonā no 0,3 līdz 0,35, dārgākiem modeļiem tas tuvojas 0,5.

Marķēšana

Apskatīsim, kā tiek atšifrēti tipiskie moduļu marķējumi, izmantojot 4. attēla piemēru.

4. attēls. Peltjē modulis ar marķējumu TEC1-12706

Marķējums ir sadalīts trīs nozīmīgās grupās:

1. Elementa apzīmējums. Pirmie divi burti vienmēr ir nemainīgi (TE), kas norāda, ka šis ir termoelements. Nākamais norāda izmēru, var būt burti “C” (standarta) un “S” (mazi). Pēdējais cipars norāda, cik slāņu (kaskāžu) ir elementā.
2. Fotoattēlā redzamajā modulī termopāru skaits ir 127.
3. Nominālā strāva ir ampēros, mums tā ir 6 A.

Citu TEC1 sērijas modeļu marķējumi tiek nolasīti tādā pašā veidā, piemēram: 12703, 12705, 12710 utt.

Pieteikums

Neskatoties uz diezgan zemo efektivitāti, termoelektriskie elementi tiek plaši izmantoti mērīšanas, skaitļošanas un sadzīves tehnikas iekārtās. Moduļi ir svarīgs šādu ierīču darbības elements:

• mobilās saldēšanas iekārtas;
• mazie ģeneratori elektroenerģijas ražošanai;
• Dzesēšanas sistēmas personālajos datoros;
• dzesētāji ūdens dzesēšanai un sildīšanai;
• gaisa sausinātāji utt.

Sniegsim detalizētus termoelektrisko moduļu izmantošanas piemērus.

Ledusskapis, izmantojot Peltjē elementus

Termoelektrisko saldēšanas iekārtu veiktspēja ir ievērojami zemāka par kompresoru un absorbcijas analogiem. Bet tiem ir ievērojamas priekšrocības, kas padara to lietošanu ieteicamu noteiktos apstākļos. Šīs priekšrocības ietver:

• dizaina vienkāršība;
• vibrācijas pretestība;
• kustīgu elementu trūkums (izņemot ventilatoru, kas pūš radiatoru);
• zems trokšņa līmenis;
• mazi izmēri;
• spēja strādāt jebkurā amatā;
• ilgs kalpošanas laiks;
• zems enerģijas patēriņš.

Šīs īpašības ir ideāli piemērotas mobilajām instalācijām.

Peltjē elements kā elektroenerģijas ģenerators

Termoelektriskie moduļi var darboties kā elektroenerģijas ģeneratori, ja viena no to pusēm tiek pakļauta piespiedu karsēšanai. Jo lielāka temperatūras starpība starp malām, jo ​​lielāka ir avota radītā strāva. Diemžēl siltuma ģeneratora maksimālā temperatūra ir ierobežota, tā nevar būt augstāka par modulī izmantotā lodmetāla kušanas temperatūru. Šī nosacījuma pārkāpums novedīs pie elementa kļūmes.

Siltuma ģeneratoru masveida ražošanai tiek izmantoti speciāli moduļi ar ugunsizturīgo lodēšanu, tos var uzsildīt līdz 300°C temperatūrai. Parastos elementos, piemēram, TEC1 12715, ierobežojums ir 150 grādi.

Tā kā šādu ierīču efektivitāte ir zema, tās tiek izmantotas tikai gadījumos, kad nav iespējams izmantot efektīvāku elektroenerģijas avotu. Tomēr 5-10 W siltuma ģeneratori ir pieprasīti tūristu, ģeologu un attālu reģionu iedzīvotāju vidū. Liels un spēcīgs stacionāras iekārtas, darbināmi ar augstas temperatūras degvielu, tiek izmantoti gāzes sadales bloku, meteoroloģisko staciju aprīkojuma u.c.

Lai atdzesētu procesoru

Salīdzinoši nesen šos moduļus sāka izmantot CPU dzesēšanas sistēmās personālajiem datoriem. Ņemot vērā termoelementu zemo efektivitāti, šādu konstrukciju priekšrocības ir diezgan apšaubāmas. Piemēram, lai atdzesētu 100–170 W siltuma avotu (der lielākajai daļai mūsdienīgi modeļi CPU), jums būs jātērē 400–680 W, kas prasa jaudīga barošanas avota uzstādīšanu.

Otrs trūkums ir tāds, ka nenoslogots procesors izdalīs mazāk siltumenerģijas, un modulis var to atdzesēt zem rasas punkta. Rezultātā sāks veidoties kondensāts, kas garantēti sabojās elektroniku.

Tiem, kuri nolemj izveidot šādu sistēmu paši, būs jāveic virkne aprēķinu, lai izvēlētos moduļa jaudu konkrētam procesora modelim.

Pamatojoties uz iepriekš minēto, šo moduļu izmantošana kā CPU dzesēšanas sistēma nav rentabla; turklāt tie var izraisīt atteici datortehnika atslēgts.

Pavisam cita situācija ir ar hibrīdierīcēm, kur siltuma moduļus izmanto kopā ar ūdens vai gaisa dzesēšanu.

Hibrīdās dzesēšanas sistēmas ir pierādījušas savu efektivitāti, taču augstās izmaksas ierobežo to cienītāju loku.

Gaisa kondicionieris uz Peltjē elementiem

Teorētiski šāda ierīce konstruktīvi būs daudz vienkāršāka nekā klasiskās klimata kontroles sistēmas, taču tas viss ir saistīts ar zemu veiktspēju. Viena lieta ir atdzesēt nelielu ledusskapja tilpumu, cita lieta ir atdzesēt telpu vai automašīnas salonu. Gaisa kondicionētāji, kas izmanto termoelektriskos moduļus, patērēs vairāk elektroenerģijas (3-4 reizes) nekā iekārtas, kas darbojas ar aukstumaģentu.

Attiecībā uz izmantošanu kā automobiļu sistēma klimata kontrole, tad ar standarta ģeneratora jaudu nepietiks šādas ierīces darbināšanai. Tā aizstāšana ar efektīvāku aprīkojumu radīs ievērojamu degvielas patēriņu, kas nav ekonomiski izdevīgi.

Tematiskajos forumos periodiski rodas diskusijas par šo tēmu un tiek izskatīti dažādi paštaisīti dizaini, taču pilnvērtīgs darba prototips vēl nav izveidots (neskaitot gaisa kondicionieri kāmim). Pilnīgi iespējams, ka situācija mainīsies, kad plaši kļūs pieejami moduļi ar pieņemamāku efektivitāti.

Ūdens dzesēšanai

Termoelektrisko elementu bieži izmanto kā dzesēšanas šķidrumu ūdens dzesētājiem. Konstrukcijā ietilpst: dzesēšanas modulis, termostata kontrolēts regulators un sildītājs. Šī ieviešana ir daudz vienkāršāka un lētāka nekā kompresora ķēde, turklāt tā ir uzticamāka un vieglāk lietojama. Bet ir arī daži trūkumi:

• ūdens neatdziest zem 10-12°C;
• dzesēšana aizņem ilgāku laiku nekā tā kompresora ekvivalents, tāpēc šāds dzesētājs nav piemērots birojam ar liela summa strādniekiem;
• ierīce ir jutīga pret ārējo temperatūru, siltā telpā ūdens neatdzisīs līdz minimālajai temperatūrai;
• Nav ieteicams uzstādīt putekļainās telpās, jo ventilators var aizsērēt un dzesēšanas modulis var neizdoties.

Galda ūdens dzesētājs, izmantojot Peltjē elementu

Gaisa žāvētājs uz Peltjē elementiem

Atšķirībā no gaisa kondicionētāja, sausinātāja ieviešana, izmantojot termoelektriskos elementus, ir pilnīgi iespējama. Dizains ir diezgan vienkāršs un lēts. Dzesēšanas modulis pazemina radiatora temperatūru zem rasas punkta, kā rezultātā uz tā nosēžas mitrums, kas atrodas caur ierīci ejošā gaisā. Nostādinātais ūdens tiek novadīts speciālā uzglabāšanas tvertnē.

Neskatoties uz zemo efektivitāti, šajā gadījumā ierīces efektivitāte ir diezgan apmierinoša.

Kā pieslēgties?

Ar moduļa pievienošanu nebūs problēmu, izejas vadiem jāpieliek pastāvīgs spriegums, tā vērtība ir norādīta elementa datu lapā. Sarkanajam vadam jābūt savienotam ar pozitīvo, melnajam ar negatīvo. Uzmanību! Mainot polaritāti, tiek mainītas atdzesēto un apsildāmo virsmu pozīcijas.

Kā pārbaudīt Peltjē elementa funkcionalitāti?

Vienkāršākais un uzticams veids– taustes. Ir nepieciešams pieslēgt moduli atbilstošajam sprieguma avotam un pieskarties tā dažādām pusēm. Darba elementam viens no tiem būs siltāks, otrs aukstāks.

Ja jums nav pie rokas piemērota avota, jums būs nepieciešams multimetrs un šķiltavas. Pārbaudes process ir diezgan vienkāršs:

1. savienojiet zondes ar moduļa spailēm;
2. novietojiet iedegto šķiltavu uz vienu no sāniem;
3. Mēs novērojam ierīces rādījumus.

Darba modulī, kad viena no pusēm tiek uzkarsēta, tiek ģenerēta elektriskā strāva, kas tiks parādīta ierīces displejā.

Kā ar savām rokām izgatavot Peltier elementu?

Mājās ir gandrīz neiespējami izgatavot paštaisītu moduli, jo īpaši tāpēc, ka nav jēgas to darīt, ņemot vērā to salīdzinoši zemās izmaksas (apmēram 4–10 USD). Bet var salikt kādu ierīci, kas noderēs pārgājienā, piemēram, termoelektrisko ģeneratoru.

Lai stabilizētu spriegumu, uz L6920 IC mikroshēmas ir jāsamontē vienkāršs pārveidotājs.

Šāda pārveidotāja ieejai tiek piegādāts spriegums diapazonā no 0,8 līdz 5,5 V; izejā tas radīs stabilu 5 V, kas ir pilnīgi pietiekami, lai uzlādētu lielāko daļu mobilās ierīces. Ja tiek izmantots parasts Peltjē elements, ir nepieciešams ierobežot apsildāmās puses darba temperatūras diapazonu līdz 150 °C. Lai izvairītos no izsekošanas problēmām, kā siltuma avotu labāk izmantot katliņu ar verdošu ūdeni. Šajā gadījumā tiek garantēts, ka elements nesakarst virs 100 °C.

Termopāris (Peltier modulis) darbojas pēc termopāra apgrieztā principa - temperatūras starpības parādīšanās, kad plūst elektriskā strāva.

Kā darbojas Peltjē elements?

Diezgan vienkārši ir izmantot Peltjē moduli, kura darbības princips ir kontakta brīdī atbrīvot vai absorbēt siltumu. dažādi materiāli kad elektronu enerģijas plūsma iet caur to pirms un pēc kontakta, tas ir atšķirīgs. Ja tas ir mazāks pie izejas, tas nozīmē, ka tur tiek ģenerēts siltums. Kad kontaktā esošie elektroni tiek kavēti ar elektrisko lauku, tie pārnes kinētisko enerģiju uz kristāla režģi, uzsildot to. Ja tie paātrina, siltums tiek absorbēts. Tas notiek tāpēc, ka daļa enerģijas tiek ņemta no kristāla režģis un tas atdziest.

Lielā mērā šī parādība ir raksturīga pusvadītājiem, kas izskaidrojams ar lielo lādiņu atšķirību.

Peltier modulis, kura pielietojums ir mūsu apskata tēma, tiek izmantots termoelektrisko dzesēšanas ierīču (TEC) izveidē. Vienkāršākais no tiem sastāv no diviem p- un n-veida pusvadītājiem, kas savienoti virknē caur vara kontaktiem.

Ja elektroni pārvietojas no pusvadītāja "p" uz "n", pirmajā krustojumā ar metāla tiltu tie rekombinējas, atbrīvojot enerģiju. Nākamo pāreju no pusvadītāja "p" uz vara vadītāju pavada elektronu "vilkšana" caur kontaktu ar elektrisko lauku. Šis process noved pie enerģijas absorbcijas un zonas ap kontaktu atdzesēšanas. Līdzīgi procesi notiek arī turpmākajās pārejās.

Novietojot apsildāmus un atdzesētus kontaktus dažādās paralēlās plaknēs, tiks iegūta metodes praktiska realizācija. Pusvadītāji ir izgatavoti no selēna, bismuta, antimona vai telūra. Peltier modulī ir liels skaits termopāru, kas novietoti starp alumīnija nitrīda vai alumīnija oksīda keramikas plāksnēm.

TEM efektivitāti ietekmējošie faktori

• Pašreizējais spēks.
• Termopāru skaits (līdz vairākiem simtiem).
• Pusvadītāju veidi.
• Dzesēšanas ātrums.

Lielākas vērtības vēl nav sasniegtas zemās efektivitātes (5-8%) un augsto izmaksu dēļ. Lai TEM darbotos veiksmīgi, ir jānodrošina efektīva siltuma noņemšana no apsildāmās puses. Tas rada grūtības metodes praktiskajā ieviešanā. Ja polaritāte ir apgriezta, aukstā un karstā puse maina viena otru.

Moduļu priekšrocības un trūkumi

Nepieciešamība pēc TEM radās, parādoties elektroniskām ierīcēm, kurām bija nepieciešamas miniatūras dzesēšanas sistēmas. Moduļu priekšrocības ir šādas:

• kompaktums;
• nav kustīgu locītavu;
• Peltjē modulim ir atgriezenisks darbības princips, mainot polaritāti;
• kaskādes savienojumu vienkāršība palielinātai jaudai.

Galvenais moduļa trūkums ir zemā efektivitāte. Tas izpaužas lielā enerģijas patēriņā, lai sasniegtu vajadzīgo dzesēšanas efektu. Turklāt tam ir augstas izmaksas.

TEM pielietojums

Peltier moduli galvenokārt izmanto mikroshēmu un mazu detaļu dzesēšanai. Tika uzsākta militārā aprīkojuma dzesēšanas elementu darbība:

• mikroshēmas;
• infrasarkanie detektori;
• lāzera elementi;
• kristāla oscilatori.

Peltier termoelektrisko moduli pamazām sāka izmantot sadzīves tehnikā: ledusskapju, gaisa kondicionieru, ģeneratoru un termostatu radīšanai. Tās galvenais mērķis ir atdzesēt mazus priekšmetus.

CPU dzesēšana

Datoru galvenās sastāvdaļas tiek pastāvīgi uzlabotas, kā rezultātā palielinās siltuma ražošana. Kopā ar tiem tiek izstrādātas dzesēšanas sistēmas, izmantojot inovatīvas tehnoloģijas un modernas vadības ierīces. Peltier modulis ir atradis pielietojumu šajā jomā galvenokārt dzesēšanas mikroshēmās un citos radio komponentos. Tradicionālie dzesētāji vairs nespēj tikt galā ar mikroprocesoru piespiedu overclocking režīmiem. Un procesoru biežuma palielināšana ļauj palielināt to veiktspēju.

Ventilatora ātruma palielināšana rada ievērojamu troksni. Tas tiek novērsts, izmantojot Peltjē moduli kombinētajā dzesēšanas sistēmā. Tādā veidā vadošie uzņēmumi ātri apguva efektīvu dzesēšanas sistēmu ražošanu, kas sāka būt ļoti pieprasītas.

Parasti siltumu no procesoriem noņem dzesētāji. Gaisa plūsmu var iesūkt no ārpuses vai nākt no sistēmas bloka iekšpuses. Galvenā problēma ir tā, ka gaisa temperatūra dažkārt ir nepietiekama siltuma noņemšanai. Tāpēc TEM sāka izmantot, lai atdzesētu ieplūstošo gaisa plūsmu sistēmas bloks, tādējādi palielinot siltuma pārneses efektivitāti. Tādējādi iebūvētais gaisa kondicionieris ir tradicionālās datora dzesēšanas sistēmas palīgs.

Moduļa abās pusēs ir piestiprināti alumīnija radiatori. No aukstās plāksnes puses procesorā tiek iesūknēts dzesēšanas gaiss. Kad tas ir uzsildīts, cits ventilators to izpūš caur moduļa sildvirsmas radiatoru.

Mūsdienu TEM tiek kontrolēts elektroniska ierīce ar temperatūras sensoru, kur dzesēšanas pakāpe ir proporcionāla procesora sildīšanai.

Procesora dzesēšanas aktivizēšana rada arī dažas problēmas.

1. Vienkāršie Peltier dzesēšanas moduļi ir paredzēti nepārtrauktai darbībai. Mazāks enerģijas patēriņš samazina arī siltuma izkliedi, kas var izraisīt mikroshēmas pārkaršanu un pēc tam procesora sasalšanu.
2. Ja dzesētāja un ledusskapja darbība nav pareizi saskaņota, pēdējais var pārslēgties uz sildīšanas, nevis dzesēšanas režīmu. Papildu siltuma avots izraisīs procesora pārkaršanu.

Tādējādi, lai mūsdienīgi procesori Mums ir vajadzīgas progresīvas dzesēšanas tehnoloģijas, kas kontrolē pašu moduļu darbību. Šādas darbības režīmu izmaiņas nenotiek ar videokartēm, kurām arī nepieciešama intensīva dzesēšana. Tāpēc TEM viņiem ir ideāli piemērots.

Automašīnas ledusskapis, ko dari pats

Pagājušā gadsimta vidū vietējā rūpniecība mēģināja apgūt maza izmēra ledusskapju ražošanu, pamatojoties uz Peltjē efektu. Tā laika esošās tehnoloģijas to neļāva izdarīt. Mūsdienās ierobežojošais faktors galvenokārt ir augsta cena, taču mēģinājumi turpinās, un panākumi jau ir gūti.

Plaši izplatītā termoelektrisko ierīču ražošana ļauj ar savām rokām izveidot nelielu ledusskapi, kas ir ērts lietošanai automašīnās. Tās pamatā ir “sviestmaize”, kas tiek izgatavota šādi.

1. Uz augšējā radiatora tiek uzklāts siltumvadošās KPT-8 pastas slānis un vienā keramikas virsmas pusē pielīmēts Peltjē modulis.
2. Līdzīgi tam no apakšas ir piestiprināts vēl viens radiators, kas paredzēts ievietošanai ledusskapja kamerā.
3. Visa ierīce ir cieši saspiesta un žāvēta 4-5 stundas.
4. Uz abiem radiatoriem ir uzstādīti dzesētāji: augšējais noņems siltumu, bet apakšējais izlīdzinās temperatūru ledusskapja kamerā.

Ledusskapja korpuss ir izgatavots ar siltumizolējošu blīvi iekšpusē. Ir svarīgi, lai tas cieši noslēgtos. Šim nolūkam varat izmantot parasto plastmasas instrumentu kasti.

12V strāva tiek piegādāta no transportlīdzekļa sistēmas. To var izdarīt arī no 220 V tīkla maiņstrāva, ar barošanas bloku. Tiek izmantota vienkāršākā maiņstrāvas līdzstrāvas pārveidošanas shēma. Tajā ir taisngrieža tilts un pulsāciju izlīdzinošs kondensators. Ir svarīgi, lai izejā tie nepārsniegtu 5% no nominālvērtības, pretējā gadījumā tiek samazināta ierīces efektivitāte. Modulim ir divas izejas, kas izgatavotas no krāsainiem vadiem. “Plus” vienmēr ir savienots ar sarkanu, bet “mīnuss” ar melnu.

TEM jaudai jāatbilst kastes tilpumam. Marķējuma pirmie 3 cipari norāda pusvadītāju mikroelementu pāru skaitu moduļa iekšpusē (49-127 vai vairāk). izteikts ar marķējuma pēdējiem diviem cipariem (no 3 līdz 15 A). Ja ar jaudu nav pietiekami, uz radiatoriem jāpielīmē cits modulis.

Piezīme! Ja strāva pārsniedz elementa jaudu, tā sakarst abās pusēs un ātri neizdosies.

Peltjē modulis: elektriskās enerģijas ģenerators

TEM var izmantot elektroenerģijas ražošanai. Lai to izdarītu, ir nepieciešams izveidot temperatūras starpību starp plāksnēm, un termopāri, kas atrodas starp tām, radīs elektrisko strāvu.

Priekš praktiska izmantošana jums ir nepieciešams TEM ar vismaz 5 V. Pēc tam varat to izmantot, lai uzlādētu Mobilais telefons. Peltjē moduļa zemās efektivitātes dēļ būs nepieciešams pastiprināšanas pārveidotājs Līdzstrāvas spriegums. Lai saliktu ģeneratoru, jums būs nepieciešams:

• 2 Peltjē moduļi TEC1-12705 ar plāksnes izmēru 40x40 mm;
• pārveidotājs EK-1674;
• alumīnija plāksnes 3 mm biezas;
• ūdens panna;
• karstumizturīga līme.

Starp plāksnēm ar līmi ievieto divus moduļus, un pēc tam visa konstrukcija tiek piestiprināta pannas apakšai. Ja jūs to piepildāt ar ūdeni un uzliekat uguni, jūs iegūstat nepieciešamo temperatūras starpību, kas rada EML apmēram 1,5 V. Savienojot moduļus ar pastiprinātāja pārveidotāju, jūs varat palielināt spriegumu līdz 5 V, kas ir nepieciešams, lai uzlādētu tālruņa akumulatoru.

Jo lielāka temperatūras starpība starp ūdeni un zemāko apsildāmo plāksni, jo efektīvāks ir ģenerators. Tāpēc mums jācenšas samazināt ūdens sildīšanu Dažādi ceļi: padarīt to cauri, biežāk aizstāt ar svaigu utt. Efektīvs veids, kā palielināt temperatūras starpību, ir moduļu kaskāde, kad tie ir slāņoti viens virs otra. Ierīces kopējo izmēru palielināšana ļauj novietot vairāk elementu starp plāksnēm un tādējādi palielināt kopējo jaudu.

Ģeneratora veiktspēja būs pietiekama, lai uzlādētu mazas baterijas, darbotos LED lampas vai radio. Piezīme! Lai izveidotu siltuma ģeneratorus, jums būs nepieciešami moduļi, kas spēj darboties 300-400 0 C temperatūrā! Pārējie ir piemēroti tikai izmēģinājuma testēšanai.

Atšķirībā no citiem alternatīvas elektroenerģijas ražošanas veidiem, tie var darboties braukšanas laikā, ja izveidojat kaut ko līdzīgu katalītiskajam sildītājs.

Sadzīves Peltjē moduļi

Viņu pašu ražotie TEM mūsu tirgū parādījās ne tik sen. Tie ir ļoti uzticami un tiem ir labas īpašības. Plaši pieprasītā Peltier moduļa izmēri ir 40x40 mm. Tas ir paredzēts maksimālajai strāvai 6 A un spriegumam līdz 15 V.

Vietējo Peltier moduli var iegādāties par zemu cenu. Pie 85 W tas rada temperatūras starpību 60 0 C. Kopā ar dzesētāju tas spēj aizsargāt procesoru no pārkaršanas ar jaudas izkliedi 40 W.

Vadošo uzņēmumu moduļu raksturojums

Ārvalstu ierīces tirgū tiek piedāvātas lielākā daudzveidībā. Lai aizsargātu procesorus no vadošajiem uzņēmumiem, kā ledusskapis tiek izmantots PAX56B Peltier modulis, kura cena komplektā ar ventilatoru ir 35 USD.

Ar izmēriem 30x30 mm tas uztur procesora temperatūru ne augstāku par 63 0 C ar izejas jaudu 25 W. Strāvas padevei pietiek ar 5 V spriegumu, un strāva nepārsniedz 1,5 A.

PA6EXB Peltier modulis ir labi piemērots procesora dzesēšanai, nodrošinot normālus temperatūras apstākļus ar 40 W izkliedes jaudu. Tās moduļa laukums ir 40x40 mm, un strāvas patēriņš ir līdz 8 A. Papildus iespaidīgajiem izmēriem - 60x60x52,5 mm (ieskaitot ventilatoru) - ierīcei ap to ir nepieciešama brīva vieta. Tā cena ir 65 USD.

Kad tiek izmantots Peltjē modulis, specifikācijas tai jāatbilst dzesēšanas ierīču vajadzībām. Ir nepieņemami, ka to temperatūra ir pārāk zema. Tas var izraisīt mitruma kondensāciju, kas var kaitēt elektronikai.

Ģeneratoru ražošanas moduļi, piemēram, izceļas ar lielāku jaudu - attiecīgi 72 W un 108 W. Tie atšķiras ar marķējumu, kas vienmēr tiek uzklāts uz karsto pusi. Karstās puses maksimālā pieļaujamā temperatūra ir 150-160 0 C. Jo lielāka temperatūras starpība starp plāksnēm, jo ​​lielāks ir izejas spriegums. Ierīce darbojas pie maksimālās temperatūras starpības 600 0 C.

Peltjē moduli var iegādāties lēti — apmēram USD 10 vai mazāk par gabalu, ja skatāties pietiekami rūpīgi. Diezgan bieži pārdevēji ievērojami uzpūš cenas, taču, pērkot izpārdošanā, tās var atrast vairākas reizes lētākas.

Secinājums

Peltjē efekts tagad ir atradis pielietojumu modernām tehnoloģijām nepieciešamo mazu ledusskapju izveidē. Procesa atgriezeniskums ļauj ražot mikroelektrostacijas, kas ir pieprasītas elektronisko ierīču akumulatoru uzlādēšanai.

Atšķirībā no citiem alternatīvas enerģijas ražošanas līdzekļiem, tie var darboties braukšanas laikā, ja ir uzstādīts katalītiskais sildītājs.