Peltier elementi termoelektrik konvertor bo'lib, elektr toki o'tganda uning sirtlarida harorat farqi hosil qiladi. Amaliyot printsipi Peltier effektiga asoslangan - elektr tokining ta'siri ostida o'tkazgichlarning aloqa nuqtasida harorat farqi paydo bo'lishi.

Peltier elementining dizayni va ishlash printsipi.

O'ylaymanki, Peltier elementi qanday ishlashini faqat fizika mutaxassislari tushunishi mumkin. Amaliyotchilar uchun asosiy narsa shundaki, minimal modul birligi - ikkita ulangan p va n tipidagi o'tkazgichlar bo'lgan termojuft mavjud.

Termojuft orqali oqim o'tkazilganda n-p kontaktida issiqlik so'riladi va p-n kontaktida issiqlik chiqariladi. Natijada, yarimo'tkazgichning n-p o'tish joyiga qo'shni qismi soviydi, qarama-qarshi qism esa qiziydi. Agar siz oqimning polaritesini o'zgartirsangiz, aksincha, n-p qismi qiziydi va qarama-qarshi qism soviydi.

Qarama-qarshi ta'sir ham mavjud. Termojuftning bir tomoni qizdirilganda elektr toki hosil bo'ladi.

Uchun amaliy qo'llash Bitta termojuftning issiqlikni yutish energiyasi etarli emas. Termoelektrik modul ko'plab termojuftlardan foydalanadi. Elektr bilan ular ketma-ket ulanadi. Va dizayn shundayki, sovutish va isitish o'tishlari modulning turli tomonlarida joylashgan.

Termojuftlar ikkita keramik plitalar orasiga o'rnatiladi. Ular mis shinalar bilan bog'langan. Termojuftlar soni bir necha yuzga yetishi mumkin. Modulning kuchi ularning soniga bog'liq.

Peltier modulining issiq va sovuq tomoni orasidagi harorat farqi 70 °C ga yetishi mumkin.

Peltier termoelektrik moduli bir tomonning haroratini boshqasiga nisbatan kamaytirishini tushunishingiz kerak. Bular. Sovuq tomonning past haroratga ega bo'lishi uchun uning haroratini pasaytirib, issiq yuzadan issiqlikni olib tashlash kerak.

Harorat farqini oshirish uchun modullarning ketma-ket (kaskad) ulanishi mumkin.

Ilova.

Peltier termoelektrik modullari qo'llaniladi:

• kichik maishiy va avtomobil muzlatgichlarida;
• suv sovutgichlarida;
• elektron qurilmalarni sovutish tizimlarida;
• termoelektr generatorlarida.

Men buni Peltier elementi yordamida qildim.

Peltier modullarining afzalliklari va kamchiliklari.

Peltier elementlarini kompressorli sovutish moslamalari bilan solishtirish qandaydir noto'g'ri. Umuman turli qurilmalar- kompressor, gaz, suyuqlik va kichik yarimo'tkazgichli komponentli katta mexanik tizim. Va solishtirish uchun boshqa hech narsa yo'q. Shuning uchun Peltier modullarining afzalliklari va kamchiliklari juda nisbiy tushunchadir. Ularni almashtirib bo'lmaydigan joylar mavjud va boshqa hollarda ulardan foydalanish mutlaqo amaliy emas.

Peltier elementlarining afzalliklari quyidagilardan iborat:

• mexanik harakatlanuvchi qismlar, gazlar, suyuqliklarning yo'qligi;
• jim ishlash;
• kichik o'lchamlar;
• ham sovutish, ham isitishni ta'minlash qobiliyati;
• Sovutish quvvatini silliq tartibga solish imkoniyati.

Kamchiliklari:

• past samaradorlik;
• quvvat manbaiga ehtiyoj;
• start-stoplarning cheklangan soni;
• kuchli modullarning yuqori narxi.

Peltier elementlarining parametrlari.

• Qmax(Vt) - maksimal ruxsat etilgan oqim va issiq va sovuq tomonlar o'rtasidagi harorat farqi 0 ga teng bo'lgan sovutish quvvati. Sovuq sirtga etkazib beriladigan barcha issiqlik energiyasi bir zumda yo'qotmasdan issiq yuzaga o'tkaziladi, deb ishoniladi.
• Delta Tmax(deg) - ideal sharoitlarda modulning sirtlari orasidagi maksimal harorat farqi: issiq tomonning harorati 27 °C va sovuq tomoni nol issiqlik o'tkazuvchanligi.
• Imax(A) - harorat farqini ta'minlovchi oqim delta Tmax.
• Umax(V) - kuchlanish, oqim Imax va harorat farqi delta Tmax.
• Qarshilik(Ohm) - modulning to'g'ridan-to'g'ri oqimga chidamliligi.
• COP(Ish koeffitsienti) - koeffitsient, sovutish quvvatining modul tomonidan iste'mol qilinadigan elektr quvvatiga nisbati. Bular. samaradorlikning o'xshashligi. Odatda 0,3-0,5.

Peltier elementlari uchun operatsion talablar.

Peltier modullari injiq qurilmalardir. Ulardan foydalanish bir qator talablar bilan bog'liq bo'lib, ularga rioya qilmaslik modulning buzilishi yoki ishlamay qolishiga va tizim samaradorligining pasayishiga olib keladi.

• Modullar katta miqdorda issiqlik hosil qiladi. Issiqlikni yo'qotish uchun tegishli radiatorni o'rnatish kerak. Aks holda:
  • Kerakli sovuq yon haroratga erishish mumkin emas, chunki ... Peltier elementi nisbatan issiq sirt haroratini pasaytiradi.
  • Issiq tomonning ruxsat etilgan isishi odatda + 80 ° C (yuqori haroratli ilovalarda 150 ° C gacha). Bular. modul shunchaki muvaffaqiyatsiz bo'lishi mumkin.
  • Yuqori haroratlarda modul kristallari buziladi, ya'ni. modulning samaradorligi va xizmat qilish muddati kamayadi.
• Muhim modulning ishonchli termal aloqasi sovutish radiatori bilan.
• Modul uchun quvvat manbai ta'minlanishi kerak to'lqinli oqim 5% dan ko'p bo'lmagan. Yuqori pulsatsiya darajasida modulning samaradorligi, ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, 30-40% ga kamayadi.
• Peltier elementini boshqarish uchun o'rni regulyatorlaridan foydalanishga yo'l qo'yilmaydi. Bu modulning tez degradatsiyasiga olib keladi. Har bir yoqish va o'chirish yarimo'tkazgichli termojuftlarning degradatsiyasiga olib keladi. Modul plitalari orasidagi haroratning keskin o'zgarishi tufayli yarimo'tkazgichlar bilan birlashmalarda mexanik kuchlanishlar paydo bo'ladi. Peltier elementlarini ishlab chiqaruvchilar modulning start-stop davrlari sonini standartlashtiradi. Uy modullari uchun bu taxminan 5000 tsikl. O'rnimizni regulyatori 1-2 oy ichida Peltier modulini o'chiradi.
• Bundan tashqari, Peltier elementi sirtlar orasida yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. O'chirilganda, issiq yon radiatordan issiqlik modul orqali sovuq tomonga o'tadi.
• Qabul qilib bo'lmaydigan, Peltier elementida quvvatni tartibga solish uchun, PWM modulyatsiyasidan foydalaning.
• Peltier elementi oqim yoki kuchlanish manbai bilan qanday quvvatlanishi kerak? Odatda kuchlanish manbai ishlatiladi. Amalga oshirish osonroq. Ammo Peltier modulining joriy kuchlanish xarakteristikasi chiziqli bo'lmagan va tikdir. Bular. Voltajning kichik o'zgarishi bilan oqim sezilarli darajada o'zgaradi. Va bundan tashqari, modul sirtlarining harorati o'zgarganda xarakteristikasi o'zgaradi. Biz quvvatni barqarorlashtirishimiz kerak, ya'ni. modul orqali oqimning mahsuloti va undagi kuchlanish. Peltier elementining sovutish quvvati bevosita elektr quvvatiga bog'liq. Albatta, bu juda murakkab regulyatorni talab qiladi.
• Modulning kuchlanishi undagi termojuftlar soniga bog'liq. Ko'pincha bu 127 ta termojuft bo'lib, u 16 V kuchlanishga to'g'ri keladi. Element ishlab chiquvchilari 12 V gacha kuchlanishni ta'minlash tavsiya etiladi, yoki 75% Umax. Ushbu kuchlanish modulning optimal samaradorligini ta'minlaydi.
• Modullar germetik tarzda yopilgan va hatto suvda ham foydalanish mumkin.
• Modulning polaritesi simlarning ranglari bilan ko'rsatilgan - qora va qizil. Odatda, qizil (ijobiy) sim sovuq tomonga nisbatan o'ng tomonda joylashgan.

Men ushbu talablarning barchasiga javob beradigan muzlatgichni ishlab chiqdim. U:

• Peltier elementi uchun 2% dan ko'p bo'lmagan to'lqinlar bilan quvvat ishlab chiqaradi.
• Modulda barqarorlashadi elektr quvvati, ya'ni. oqim va kuchlanish mahsuloti.
• Modulning muammosiz faollashishini ta'minlaydi.
• Haroratni nazorat qilish analog nazorat tamoyiliga muvofiq sodir bo'ladi, ya'ni. Peltier elementida quvvatning silliq o'zgarishi.
• Tekshirish moslamasi muzlatgich uchun mo'ljallangan, shuning uchun kontrollerlarning matematikasi kameradagi havoni sovutish inertsiyasini hisobga oladi.
• Modulning issiq tomonidagi haroratni nazorat qilish va fanni boshqarishni ta'minlaydi.
• U yuqori samaradorlik va keng funksionallikka ega.

Termoelektrik Peltier moduli TEC1-12706.

Bu Peltier elementining eng keng tarqalgan turi. Ko'pchilikda qo'llaniladi maishiy texnika. Qimmat emas, yaxshi parametrlarga ega. Yaxshi variant kam quvvatli muzlatgichlar, suv sovutgichlar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun.

Ishlab chiqaruvchi - HB korporatsiyasining hujjatlaridan rus tiliga tarjima qilingan TEC1-12706 modulining xususiyatlarini taqdim etaman.

TEC1-12706 ning texnik parametrlari.

Grafik xarakteristikalar.

0 Kategoriya: . Xatcho'p qo'yishingiz mumkin.

Ko'pchilik "sehrli" Peltier elementlari haqida eshitgan - ular orqali oqim o'tganda, bir tomoni soviydi, ikkinchisi esa qiziydi. Bu ham teskari yo'nalishda ishlaydi - agar bir tomoni qizdirilsa, ikkinchisi sovutilsa, elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Peltier effekti 1834 yildan beri ma'lum, ammo bugungi kunga qadar biz unga asoslangan innovatsion mahsulotlardan mamnunmiz (biz shunchaki yodda tutishimiz kerakki, elektr energiyasini ishlab chiqarishda quyosh panellari- maksimal quvvat nuqtasi mavjud va agar siz undan uzoqda ishlasangiz, ishlab chiqarish samaradorligi sezilarli darajada kamayadi).

IN Yaqinda Xitoyliklar o'zlarining nisbatan arzon modullari bilan ignani itarishdi va Internetni to'ldirishdi, shuning uchun ular bilan tajribalar endi ortiqcha pul talab qilmaydi. Xitoyliklar issiq va sovuq tomonlar o'rtasidagi maksimal harorat farqi 60-67 darajani va'da qilmoqdalar. Hmmm... Agar biz 5 ta elementni olib, ularni ketma-ket bog'lasak, unda biz 20C-67 * 5 = -315 darajani olishimiz kerak! Lekin bir narsa menga hamma narsa unchalik oddiy emasligini aytadi ...

Qisqacha nazariya

Klassik "Xitoy" Peltier elementlari ketma-ket ulangan va keramika bilan lehimlangan 127 elementdan iborat. bosilgan elektron plata"Al2O3 dan. Shunga ko'ra, agar ish kuchlanishi 12V bo'lsa, unda har bir element faqat 94mV ni tashkil qiladi. Turli xil ketma-ket elementlarga ega bo'lgan elementlar mavjud va shunga mos ravishda boshqa kuchlanish (masalan, 5V).

Shuni esda tutishimiz kerakki, Peltier elementi rezistor emas, uning qarshiligi chiziqli emas, shuning uchun biz 12V ni qo'llasak - biz 6 amperni ololmasligimiz mumkin (6 amper element uchun) - oqim haroratga qarab o'zgarishi mumkin (lekin emas). juda ko'p ). Bundan tashqari, 5V da (ya'ni nominal qiymatdan kamroq), oqim 2,5A emas, balki kamroq bo'ladi.

Bundan tashqari, uzatiladigan issiqlik miqdori yuzalar orasidagi harorat farqiga juda bog'liq. 60-67C farq bilan issiqlik uzatish 0 ga, nol farq bilan - 12 * 6 = 72 vatt element uchun 51 Vattga intiladi. Shubhasiz, bu endi elementlarni ketma-ket osongina ulashga imkon bermaydi - har bir keyingi element avvalgisidan kichikroq bo'lishi kerak, aks holda eng sovuq element elementga qaraganda ko'proq issiqlik (72 Vt) berishga harakat qiladi. keyingi bosqich istalgan harorat farqida (1 -51 Vt) o'zidan o'tishi mumkin.

Peltier elementlari erish nuqtasi 138C bo'lgan past eriydigan lehim bilan yig'iladi - shuning uchun agar element tasodifan sovutmasdan qolsa va qizib ketsa, elementni poligonga tashlash uchun 127 * 2 kontaktlardan birini echish kifoya qiladi. Xo'sh, elementlar juda mo'rt - keramika va sovutish elementlarining o'zi - men qattiq quritilgan termal pasta tufayli tasodifan ikkita elementni "uzunligi bo'yicha" yirtib tashladim:

Kel urinib ko'ramiz

Shunday qilib, kichik element 5V * 2A, katta element 12 * 9A. Issiqlik quvurlari bilan sovutgich, xona harorati. Natija: -19 daraja. G'alati... 20-67-67 = -114, lekin achinarli bo'lib chiqdi -19...

G'oya hamma narsani sovuq havoga chiqarishdir, ammo muammo bor - issiqlik trubkasi sovutgichi faqat sovutgichning "issiq" va "sovuq" tomonlari harorati gaz-suyuqlikning qarama-qarshi tomonlarida bo'lsa, yaxshi soviydi. trubkani to'ldiruvchining fazali o'tishi. Bizning holatda, bu sovutgich, printsipial jihatdan, +20C dan pastroq narsalarni sovutishga qodir emasligini anglatadi (chunki quyida faqat issiqlik quvurlarining ingichka devorlari ishlaydi). Biz asoslarga qaytishimiz kerak - to'liq mis sovutish tizimiga. Va sovutgichning cheklangan ishlashi o'lchovlarga ta'sir qilmasligi uchun biz kilogramm mis plastinka - issiqlik akkumulyatorini qo'shamiz.

Natija hayratlanarli - bir va ikkita bosqich bilan bir xil -19. Atrof-muhit harorati - -10. Bular. nol yuk bilan biz zo'rg'a 9 daraja farq qildik.

Og'ir artilleriyani tashlang

Ma'lum bo'lishicha, 7-sonli sovutgich mendan unchalik uzoq emas va men karton quti bilan to'xtashga qaror qildim. U 5 kilogramm quruq muz bilan qaytdi (sublimatsiya harorati -78C). Biz u erda mis strukturasini tushiramiz - oqimni ulang - 12V da harorat darhol ko'tarila boshlaydi, 5V da u sekundiga 1 darajaga tushadi va keyin tez ko'tariladi. Barcha umidlar puchga chiqdi...

Xulosa va shirinlik uchun video

An'anaviy Xitoy Peltier elementlarining samaradorligi noldan past haroratlarda tezda pasayadi. Kola qutisini ko'rinadigan samaradorlik bilan sovutish hali ham mumkin bo'lsa-da, -20 dan past haroratga erishib bo'lmaydi. Va muammo aniq elementlarda emas - men elementlarni sinab ko'rdim turli modellar 3 xil sotuvchidan - xatti-harakatlar bir xil. Kriogen bosqichlar boshqa materiallardan elementlarni talab qiladiganga o'xshaydi (va, ehtimol, har bir bosqich boshqa element materialini talab qiladi).

Xo'sh, qolgan quruq muz bilan siz quyidagilarni qilishingiz mumkin:

PS. Va agar siz quruq muzni izopropil spirt bilan aralashtirsangiz, siz "kambag'al" uchun suyuq azot olasiz - gullarni muzlatish va sindirish juda qiziqarli va hokazo. Spirtli ichimliklar teri bilan aloqa qilganda qaynab ketmasligi tufayli muzlash osonroq bo'ladi.

Peltier elementi bir xil nomdagi Peltier printsipi bo'yicha ishlaydigan maxsus termoelektrik konvertordir - elektr tokini etkazib berish paytida harorat farqining paydo bo'lishi. IN Ingliz tili ko'pincha TEC deb ataladi, ya'ni termoelektrik sovutgich.

Peltier elementi qanday ishlaydi?

Peltier elementining ishlashi o'tkazuvchanlik zonasida turli darajadagi elektron energiyasiga ega bo'lgan ikkita Supero'tkazuvchilar materialning aloqasiga asoslangan. Bunday ulanish orqali elektr toki qo'llanilganda, elektron yuqori energiya oladi, keyin boshqa yarimo'tkazgichning yuqori energiya o'tkazuvchanlik zonasiga o'tish uchun. Ushbu energiyani yutish vaqtida o'tkazgich sovutish maydoni sovutiladi. Agar oqim teskari yo'nalishda oqsa, bu aloqa nuqtasining isishi va odatiy termal ta'sirga olib keladi.

Agar bir tomonda yaxshi issiqlik tarqalishi mavjud bo'lsa, masalan, radiator tizimlaridan foydalanganda, u holda sovuq tomon juda past haroratni ta'minlashi mumkin, bu atrofdagi dunyoning haroratidan o'nlab daraja past bo'ladi. Oqimning kattaligi sovutish darajasiga proportsionaldir. Agar siz elektr tokining polaritesini o'zgartirsangiz, u holda tomonlar (issiq va sovuq) shunchaki joylarni o'zgartiradi.

Metall sirt bilan aloqa qilganda, Peltier elementi shunchalik kichik bo'ladiki, ohmik isitish va boshqa issiqlik o'tkazuvchanlik ta'siri fonida sezish deyarli mumkin emas. Shuning uchun amalda ikkita yarim o'tkazgich qo'llaniladi.

Termojuftlar soni juda xilma-xil bo'lishi mumkin - 1 dan 100 gacha, buning natijasida deyarli har qanday sovutish quvvatiga ega Peltier elementini yasash mumkin.

Amaliy foydalanish

Hozirgi kunda Peltier elementlari uchun faol foydalaniladi:

1. muzlatgichlar;
2. konditsionerlar;
3. avtomobil sovutgichlari;
4. suv sovutgichlari
5. Kompyuter video kartalari;

Peltier elementi turli xil sovutish tizimlarida, jumladan, muzlatgichlar va konditsionerlarda keng qo'llaniladi. Juda past haroratlarga erishish qobiliyati uni issiqlik ta'sirida bo'lgan elektr jihozlarini yoki texnik jihozlarni sovutish uchun ajoyib echimga aylantiradi. Bugungi kunda ishlab chiquvchilar Peltier elementlarini akustik va ovozli tizimlarda ishlatishadi, bu erda ular oddiy sovutgich sifatida ishlaydi. Kuchli tovushlarning yo'qligi sovutish jarayonini deyarli jim qiladi, bu elementning ajoyib afzalligi.

Hozirgi vaqtda ushbu texnologiya o'zining juda mashhurligi tufayli juda mashhur kuchli issiqlik tarqalishi. Bundan tashqari, zamonaviy Peltier elementlari juda ixcham o'lchamlarga ega va ularning radiatorlari uzoq vaqt davomida istalgan haroratni saqlab turishga qodir. Peltier elementlarining yana bir afzalligi ularning chidamliligidir, chunki... ular qattiq, statsionar elementlardan iborat bo'lib, bu buzilish ehtimolini kamaytiradi. Eng keng tarqalgan turdagi dizayn juda oddiy ko'rinadi va kontaktlar va ulash simlari bo'lgan ikkita mis o'tkazgichni, shuningdek, zanglamaydigan po'latdan yoki seramika materiallardan tayyorlangan izolyatsion elementni o'z ichiga oladi.

Dizaynning soddaligini hisobga olsak, uyda o'z qo'llaringiz bilan Peltier elementini yasash unchalik qiyin emas. Undan foydalanish mumkin muzlatgichlar yoki boshqa jihozlar uchun. Ishni boshlashdan oldin siz ikkita metall plastinka va kontaktlar bilan simlarni tayyorlashingiz kerak. Dastlab, elementning tagida o'rnatilishi kerak bo'lgan o'tkazgichlarni tayyorlang. Qoida tariqasida, "PP" bilan belgilangan o'tkazgichlar ishlatiladi.

Bundan tashqari, chiqishda yarimo'tkazgichlarga oldindan g'amxo'rlik qilish kerak. Ular issiqlikni yuqori plastinkaga o'tkazish uchun ishlatiladi. O'rnatish vaqtida lehimli temirdan foydalaning. Yakuniy bosqichda siz ikkita simni ulashingiz kerak. Birinchisi poydevorga o'rnatiladi va eng tashqi o'tkazgich yaqinida mahkam o'rnatiladi. Plastinka bilan har qanday aloqani yo'q qilishni ta'minlash muhimdir.

Ikkinchi o'tkazgich tepada biriktirilgan. U birinchisi bilan bir xil tarzda - eng tashqi o'tkazgichga o'rnatiladi. Qurilmaning ishlashini tekshirish uchun siz testerdan foydalanishingiz kerak. Qurilmaga ikkita simni ulang va kuchlanishni tekshiring. Voltajning og'ishi bo'ladi 23 V atrofida bo'lishi kerak.

Sovutgich uchun Peltier elementlarini qanday qilish kerak?

Sovutgich uchun o'z-o'zidan yasalgan Peltier elementlari ham oson va tez tayyorlanadi. Ishdan oldin e'tiborga olishingiz kerak bo'lgan birinchi narsa - bu plastinkaning materialidir. Bu bardoshli keramika bo'lishi kerak. Supero'tkazuvchilarga kelsak, ular tayyorlanishi kerak kamida 20 dona, bu maksimal harorat farqiga erishishga imkon beradi. To'g'ri hisoblash bilan samaradorlikni 70% ga oshirish mumkin.

Ko'p narsa ishlatiladigan uskunaning kuchiga bog'liq. Agar muzlatgich suyuq freon asosida ishlayotgan bo'lsa, unda hech qachon quvvat bilan bog'liq muammolar bo'lmaydi. Qo'lda tayyorlangan Peltier elementi to'g'ridan-to'g'ri dvigatel bilan birga o'rnatiladigan evaporatatorning yonida o'rnatiladi. Bunday o'rnatish uchun siz eng standart asboblar va qistirmalarni to'plashingiz kerak bo'ladi. Ular boshlang'ich o'rni model elementiga qo'llaniladi. Ushbu yechim bilan qurilmaning pastki qismida sovutish ancha tezroq sodir bo'ladi.

Shuni esda tutish kerakki, o'z qo'llaringiz bilan muzlatgich uchun Peltier elementini yasashdan oldin, siz etarli miqdordagi elektr o'tkazgichlarini to'plashingiz kerak. O'z qo'llaringiz bilan elementni ishlab chiqishda harorat farqiga erishish uchun, kamida 16 ta simdan foydalaning. Ularni yuqori sifatli izolyatsiya bilan ta'minlashga ishonch hosil qiling va shundan keyingina ularni kompressorga ulang. Simlar orasidagi aloqa ishonchli va xavfsiz ekanligiga ishonch hosil qilganingizdan so'ng, siz ularni ulashga o'tishingiz mumkin. O'rnatish tugagandan so'ng, tester yordamida chegara kuchlanish kuchini yana tekshiring. Agar elementning ishlashi buzilgan bo'lsa, bu birinchi navbatda termostatga ta'sir qiladi. Ba'zida qisqa tutashuvlar sodir bo'ladi.

Sovutgichlardan tashqari, Peltier elementlari ham avtomobil sovutgichlarida faol qo'llaniladi. Sifatli tayyorlang avtomobil muzlatgichi Buni o'zingiz qilishingiz ham juda oddiy. Buni amalga oshirish uchun qalinligi kamida 1,1 millimetr bo'lgan yaxshi keramik plastinkani topishingiz kerak. Simlar modul bo'lmagan bo'lishi kerak. Supero'tkazuvchilar sifatida mis simlarni tarmoqli kengligi bilan ishlatish yaxshidir kamida 4 Amper.

Shu munosabat bilan, haroratning maksimal og'ishi o'n darajaga etadi, bu normal hisoblanadi. Tez-tez uchraydigan holatlarda "PR20" bilan belgilangan o'tkazgichlar qo'llaniladi, ular maksimal ishonchlilik va ish barqarorligi bilan ajralib turishga muvaffaq bo'lishdi. Bundan tashqari, ular uchun javob beradi har xil turlari kontaktlar. Qurilmani kondansatkichga ulashda siz lehimli temirdan foydalanishingiz kerak.

Ichimlik suvi sovutgichi uchun Peltier elementini qanday qilish kerak?

Ichimlik suvi sovutgichi ichimlik suvini o'z vaqtida sovutadigan yoki isitadigan juda muhim va kerakli qurilma. Kimga sovutish jarayonini tezlashtirish, siz Peltier elementini qo'llashingiz mumkin. Siz buni xuddi muzlatgich yoki avtomobil sovutgichi kabi qilishingiz mumkin:

• Plita sifatida siz faqat keramik sirtdan foydalanishingiz kerak.
• Qurilma yuqori qarshilikka bardosh bera oladigan kamida 12 o'tkazgichdan foydalanadi.
• Ulanish uchun siz ikkita simni (tercihen mis) ishlatishingiz kerak. Element sovutgichning pastki qismiga o'rnatiladi. Bundan tashqari, u qurilma qopqog'i bilan aloqa qilishi mumkin. Lekin mumkin oldini olish maqsadida qisqa tutashuvlar barcha simlarni panjara yoki korpusga mahkamlang.

Konditsionerlar uchun DIY Peltier elementi

Agar biz konditsionerlar uchun Peltier elementi haqida gapiradigan bo'lsak, u faqat "PR12" o'tkazgichdan tayyorlanishi mumkin. Haqiqat shundaki, bu turdagi o'tkazgichlar g'ayritabiiy haroratga yaxshi bardosh bera oladi va 23V kuchlanishgacha etkazib berishga qodir. Qarshilik 3 ohm ichida o'zgarishi kerak. Maksimal harorat farqlari 10 darajaga etadi va samaradorlik 65 foizni tashkil qiladi. Supero'tkazuvchilar kerak qatorga turish.

Shuni ta'kidlash kerakki, Peltier elementi shaxsiy kompyuterning video kartasi uchun sovutgich bo'lib xizmat qilishi mumkin. Sovutgichni tayyorlash uchun siz 14 ta o'tkazgichni olishingiz kerak, tercihen misdan. Peltier elementini shaxsiy kompyuter video kartasiga ulash uchun siz modul bo'lmagan o'tkazgichdan foydalanishingiz kerak. Qurilmaning o'zi video kartadagi o'rnatilgan sovutgichning yonida o'rnatiladi. Mahkamlash uchun siz kichik metall burchaklardan, mahkamlash uchun oddiy yong'oqlardan foydalanishingiz mumkin.

Agar siz ish paytida kuchli shovqinlarni yoki boshqa g'ayritabiiy tovushlarni sezsangiz, simlarning ishlashini tekshirish va har bir o'tkazgichni tekshirishga arziydi.

Sovutgich uskunalari bizning hayotimizga shu qadar mustahkam o'rnashganki, ularsiz qanday boshqarishimizni tasavvur qilish qiyin. Lekin klassik sovutgich dizaynlari mos emas mobil foydalanish, masalan, sayohat qiluvchi sovutgich sumkasi sifatida.

Shu maqsadda ishlash printsipi Peltier effektiga asoslangan qurilmalar qo'llaniladi. Keling, ushbu hodisa haqida qisqacha gapiraylik.

Bu nima?

Bu atama 1834 yilda frantsuz tabiatshunosi Jan-Sharl Peltier tomonidan kashf etilgan termoelektrik hodisaga ishora qiladi. Ta'sirning mohiyati elektr toki o'tadigan o'xshash o'tkazgichlar aloqada bo'lgan hududda issiqlikni chiqarish yoki yutishdan iborat.

Klassik nazariyaga muvofiq, hodisa uchun quyidagi tushuntirish mavjud: elektr toki turli materiallardan yasalgan o'tkazgichlardagi kontakt potentsial farqiga qarab, ularning harakatini tezlashtirishi yoki sekinlashtirishi mumkin bo'lgan metallar orasidagi elektronlarni uzatadi. Shunga ko'ra, kinetik energiyaning ortishi bilan u issiqlik energiyasiga aylanadi.

Ikkinchi o'tkazgichda fizikaning asosiy qonuniga muvofiq energiyani to'ldirishni talab qiladigan teskari jarayon kuzatiladi. Bu termal tebranish tufayli yuzaga keladi, bu esa ikkinchi o'tkazgich ishlab chiqarilgan metallning sovishini keltirib chiqaradi.

Zamonaviy texnologiyalar maksimal termoelektr ta'sirga ega yarimo'tkazgichli elementlar-modullarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Ularning dizayni haqida qisqacha gapirish mantiqan.

Dizayn va ishlash printsipi

Zamonaviy modullar ikkita izolyatsion plastinadan (odatda keramika) tashkil topgan struktura bo'lib, ular orasida ketma-ket bog'langan termojuftlar joylashgan. Bunday elementning soddalashtirilgan diagrammasini quyidagi rasmda topish mumkin.

Belgilar:

• A - quvvat manbaiga ulanish uchun kontaktlar;
• B - elementning issiq yuzasi;
• C - sovuq tomon;
• D - mis o'tkazgichlar;
• E - p-o'tishga asoslangan yarim o'tkazgich;
• F - n-tipli yarim o'tkazgich.

Dizayn modulning har bir tomoni p-n yoki kontaktda bo'ladigan tarzda qilingan n-p o'tishlari(qutblanishga qarab). Kontaktlar p-n qizdiring, n-p - salqinlash (3-rasmga qarang). Shunga ko'ra, elementning yon tomonlarida harorat farqi (DT) paydo bo'ladi. Kuzatuvchi uchun bu effekt modulning yon tomonlari o'rtasida issiqlik energiyasini uzatish kabi ko'rinadi. Shunisi e'tiborga loyiqki, quvvat polaritesini o'zgartirish issiq va sovuq yuzalarning o'zgarishiga olib keladi.

Guruch. 3. A – termoelementning issiq tomoni, B – sovuq tomoni

Texnik xususiyatlari

Termoelektrik modullarning xarakteristikalari quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:

• sovutish quvvati (Q max), bu xususiyat maksimal ruxsat etilgan oqim va modulning tomonlari orasidagi harorat farqi asosida aniqlanadi, vattlarda o'lchanadi;
• elementning tomonlari orasidagi maksimal harorat farqi (DT max), parametr ideal sharoitlar uchun berilgan, o'lchov birligi daraja;
• maksimal harorat farqini ta'minlash uchun zarur bo'lgan ruxsat etilgan oqim - I max;
• maksimal kuchlanish U maks oqim uchun zarur bo'lgan I max tepalik farqiga erishish uchun DT max;
• modulning ichki qarshiligi - Qarshilik, Ohmda ko'rsatilgan;
• samaradorlik koeffitsienti - COP (ingliz tilidan qisqartma - ishlash koeffitsienti), aslida bu sovutishning quvvat sarfiga nisbatini ko'rsatadigan qurilmaning samaradorligi. Arzon elementlar uchun bu parametr 0,3-0,35 oralig'ida, qimmatroq modellar uchun u 0,5 ga yaqinlashadi.

Belgilash

Keling, 4-rasmdagi misoldan foydalanib, odatiy modul belgilari qanday shifrlanganligini ko'rib chiqaylik.

Shakl 4. Peltier moduli TEC1-12706 bilan belgilangan

Belgilanish uchta mazmunli guruhga bo'linadi:

1. Elementni belgilash. Birinchi ikkita harf har doim o'zgarmaydi (TE), bu termoelement ekanligini ko'rsatadi. Keyingisi o'lchamni bildiradi, "C" (standart) va "S" (kichik) harflari bo'lishi mumkin. Oxirgi raqam elementda qancha qatlam (kaskad) borligini ko'rsatadi.
2. Fotosuratda ko'rsatilgan moduldagi termojuftlar soni 127 ta.
3. Nominal oqim Amperda, biz uchun bu 6 A.

TEC1 seriyasining boshqa modellarining belgilari xuddi shu tarzda o'qiladi, masalan: 12703, 12705, 12710 va boshqalar.

Ilova

Samaradorligi ancha past bo'lishiga qaramay, termoelektrik elementlar o'lchash, hisoblash va maishiy texnikada keng qo'llaniladi. Modullar quyidagi qurilmalarning muhim operatsion elementi hisoblanadi:

• mobil sovutish moslamalari;
• elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun kichik generatorlar;
• shaxsiy kompyuterlarda sovutish tizimlari;
• suvni sovutish va isitish uchun sovutgichlar;
• namlagichlar va boshqalar.

Keling, termoelektrik modullardan foydalanishning batafsil misollarini keltiramiz.

Peltier elementlaridan foydalangan holda muzlatgich

Termoelektrik sovutish moslamalari kompressor va assimilyatsiya analoglaridan sezilarli darajada past. Ammo ular sezilarli afzalliklarga ega, bu esa ularni muayyan sharoitlarda foydalanishni tavsiya qiladi. Ushbu afzalliklarga quyidagilar kiradi:

• dizaynning soddaligi;
• tebranish qarshiligi;
• harakatlanuvchi elementlarning yo'qligi (radiatorni puflaydigan fandan tashqari);
• past shovqin darajasi;
• kichik o'lchamlar;
• har qanday lavozimda ishlash qobiliyati;
• uzoq xizmat muddati;
• kam energiya iste'moli.

Bu xususiyatlar mobil qurilmalar uchun ideal.

Peltier elementi elektr generatori sifatida

Termoelektrik modullar, agar ularning bir tomoni majburiy isitishga duchor bo'lsa, elektr generatorlari sifatida ishlashi mumkin. Tomonlar orasidagi harorat farqi qanchalik katta bo'lsa, manba tomonidan ishlab chiqarilgan oqim shunchalik yuqori bo'ladi. Afsuski, termal generator uchun maksimal harorat cheklangan, u modulda ishlatiladigan lehimning erish nuqtasidan yuqori bo'lishi mumkin emas. Ushbu shartning buzilishi elementning ishdan chiqishiga olib keladi.

Issiqlik generatorlarini ommaviy ishlab chiqarish uchun o'tga chidamli lehimli maxsus modullar qo'llaniladi, ular 300 ° S haroratgacha qizdirilishi mumkin. Oddiy elementlarda, masalan, TEC1 12715, chegara 150 daraja.

Bunday qurilmalarning samaradorligi past bo'lganligi sababli, ular faqat elektr energiyasining yanada samarali manbasidan foydalanish mumkin bo'lmagan hollarda qo'llaniladi. Biroq, 5-10 Vt issiqlik generatorlari sayyohlar, geologlar va chekka hududlar aholisi orasida talabga ega. Katta va kuchli statsionar qurilmalar, yuqori haroratli yoqilg'i bilan quvvatlanadi, gaz taqsimlash bloklari, meteorologik stansiyalarning jihozlari va boshqalarni quvvatlantirish uchun ishlatiladi.

Protsessorni sovutish uchun

Nisbatan yaqinda ushbu modullar CPU sovutish tizimlarida qo'llanila boshlandi shaxsiy kompyuterlar. Termoelementlarning past samaradorligini hisobga olsak, bunday tuzilmalarning foydalari juda shubhali. Masalan, 100-170 Vt issiqlik manbasini sovutish uchun (eng ko'p mos keladi zamonaviy modellar CPU), siz 400-680 Vt sarflashingiz kerak bo'ladi, bu kuchli quvvat manbaini o'rnatishni talab qiladi.

Ikkinchi muammo shundaki, yuklanmagan protsessor kamroq issiqlik energiyasini chiqaradi va modul uni shudring nuqtasi ostida sovutishi mumkin. Natijada, kondensatsiya shakllana boshlaydi, bu elektronikaga zarar etkazishi kafolatlanadi.

Bunday tizimni mustaqil ravishda yaratishga qaror qilganlar, ma'lum bir protsessor modeli uchun modulning quvvatini tanlash uchun bir qator hisob-kitoblarni amalga oshirishlari kerak.

Yuqoridagilarga asoslanib, ushbu modullarni protsessor sovutish tizimi sifatida ishlatish tejamkor emas, qo'shimcha ravishda ular ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. kompyuter uskunalari Xizmatdan tashqari.

Gibrid qurilmalarda vaziyat butunlay boshqacha, bu erda termal modullar suv yoki havo sovutish bilan birgalikda ishlatiladi.

Gibrid sovutish tizimlari o'zlarining samaradorligini isbotladilar, ammo yuqori narx ularning muxlislari doirasini cheklaydi.

Peltier elementlariga asoslangan konditsioner

Nazariy jihatdan, bunday qurilma klassik iqlim nazorati tizimlariga qaraganda tizimli ravishda ancha sodda bo'ladi, ammo bularning barchasi past ishlashga to'g'ri keladi. Sovutgichning kichik hajmini sovutish, xonani yoki avtomobilning ichki qismini sovutish uchun boshqa narsa. Termoelektrik modullardan foydalanadigan konditsionerlar sovutgichda ishlaydigan uskunaga qaraganda ko'proq (3-4 marta) elektr energiyasini iste'mol qiladi.

Sifatida foydalanish haqida avtomobil tizimi iqlim nazorati, keyin standart generatorning kuchi bunday qurilmani ishlatish uchun etarli bo'lmaydi. Uni yanada samarali uskunalar bilan almashtirish sezilarli darajada yoqilg'i sarfiga olib keladi, bu esa iqtisodiy jihatdan samarali emas.

Tematik forumlarda vaqti-vaqti bilan ushbu mavzu bo'yicha munozaralar bo'lib o'tadi va turli xil uy qurilishi dizaynlari ko'rib chiqiladi, ammo to'liq ishlaydigan prototip hali yaratilmagan (hamster uchun konditsionerni hisobga olmaganda). Qabul qilinadigan samaradorlikka ega modullar keng tarqalgan bo'lganda vaziyat o'zgarishi mumkin.

Sovutish suvi uchun

Termoelektrik element ko'pincha suv sovutgichlari uchun sovutish suvi sifatida ishlatiladi. Dizayn quyidagilarni o'z ichiga oladi: sovutish moduli, termostat bilan boshqariladigan kontroller va isitgich. Ushbu dastur kompressor pallasiga qaraganda ancha sodda va arzonroq, qo'shimcha ravishda u ishonchli va oson ishlaydi. Ammo ba'zi kamchiliklar ham mavjud:

• suv 10-12 ° S dan past sovib ketmaydi;
• sovutish kompressorli hamkasbiga qaraganda ko'proq vaqt talab etadi, shuning uchun bunday sovutgich ofis uchun mos emas katta miqdor ishchilar;
• qurilma tashqi haroratga sezgir, issiq xonada suv minimal haroratgacha sovib ketmaydi;
• Changli xonalarga o'rnatish tavsiya etilmaydi, chunki fan tiqilib qolishi va sovutish moduli ishlamay qolishi mumkin.

Peltier elementidan foydalangan holda stol usti suv sovutgichi

Peltier elementlariga asoslangan havo quritgichi

Konditsionerdan farqli o'laroq, termoelektrik elementlardan foydalangan holda namlagichni amalga oshirish juda mumkin. Dizayn juda oddiy va arzon. Sovutish moduli radiatorning haroratini shudring nuqtasidan pastga tushiradi, natijada qurilma orqali o'tadigan havo tarkibidagi namlik uning ustiga joylashadi. O'rnatilgan suv maxsus saqlash idishiga quyiladi.

Kam samaradorlikka qaramasdan, bu holda qurilmaning samaradorligi ancha qoniqarli.

Qanday ulanish kerak?

Modulni ulashda hech qanday muammo bo'lmaydi, chiqish simlariga doimiy kuchlanish qo'llanilishi kerak, uning qiymati elementning ma'lumotlar varag'ida ko'rsatilgan. Qizil simni musbatga, qora simni salbiyga ulash kerak. Diqqat! Polaritni teskari o'zgartirish sovutilgan va isitiladigan sirtlarning o'rnini o'zgartiradi.

Peltier elementining funksionalligini qanday tekshirish mumkin?

Eng oddiy va ishonchli yo'l- taktil. Modulni tegishli kuchlanish manbaiga ulash va uning turli tomonlariga teginish kerak. Ishlaydigan element uchun ulardan biri issiqroq, ikkinchisi sovuqroq bo'ladi.

Agar qo'lingizda mos manba bo'lmasa, sizga multimetr va zajigalka kerak bo'ladi. Tasdiqlash jarayoni juda oddiy:

1. problarni modul terminallariga ulang;
2. yonib turgan zajigalkani yon tomonlardan biriga olib keling;
3. Biz qurilmaning o'qishlarini kuzatamiz.

Ishchi modulda, tomonlardan biri qizdirilganda, qurilma displeyida ko'rsatiladigan elektr toki hosil bo'ladi.

O'z qo'lingiz bilan Peltier elementini qanday qilish kerak?

Uyda uy qurilishi modulini qilish deyarli mumkin emas, ayniqsa, ularning nisbatan past narxini (taxminan 4-10 dollar) hisobga olgan holda, buni qilishning ma'nosi yo'q. Ammo siz yurish uchun foydali bo'lgan qurilmani, masalan, termoelektr generatorini yig'ishingiz mumkin.

Kuchlanishni barqarorlashtirish uchun L6920 IC chipida oddiy konvertorni yig'ish kerak.

Bunday konvertorning kirishiga 0,8-5,5 V oralig'idagi kuchlanish beriladi, chiqishda u barqaror 5 V ishlab chiqaradi, bu ko'pchilikni qayta zaryadlash uchun etarli. mobil qurilmalar. Agar an'anaviy Peltier elementi ishlatilsa, isitiladigan tomonning ish harorati oralig'ini 150 ° C gacha cheklash kerak. Kuzatish bilan bog'liq qiyinchiliklarga duch kelmaslik uchun, issiqlik manbai sifatida qaynoq suv idishidan foydalanish yaxshiroqdir. Bunday holda, element 100 ° C dan yuqori qizib ketmasligi kafolatlanadi.

Termojuft (Peltier moduli) termojuftning teskari printsipi bo'yicha ishlaydi - elektr toki oqganda harorat farqining paydo bo'lishi.

Peltier elementi qanday ishlaydi?

Peltier modulidan foydalanish juda oddiy, uning printsipi aloqa paytida issiqlikni chiqarish yoki yutishdir. turli materiallar elektronlarning energiya oqimi aloqa qilishdan oldin va keyin u orqali o'tganda, u boshqacha. Chiqish joyida kamroq bo'lsa, u erda issiqlik hosil bo'ladi degan ma'noni anglatadi. Aloqada bo'lgan elektronlar elektr maydon tomonidan inhibe qilinganda, ular kinetik energiyani kristall panjaraga o'tkazib, uni isitadi. Agar ular tezlashsa, issiqlik so'riladi. Bu energiyaning bir qismi olinganligi sababli sodir bo'ladi kristall panjara va u soviydi.

Katta darajada, bu hodisa yarimo'tkazgichlarga xosdir, bu zaryadlarning katta farqi bilan izohlanadi.

Qo'llanilishi bizning ko'rib chiqishimiz mavzusi bo'lgan Peltier moduli termoelektrik sovutish moslamalarini (TEC) yaratishda qo'llaniladi. Ularning eng oddiylari mis kontaktlari orqali ketma-ket ulangan ikkita p- va n-tipli yarimo'tkazgichlardan iborat.

Agar elektronlar yarim o'tkazgichdan "p" dan "n" ga o'tsa, metall ko'prik bilan birinchi birikmada ular energiya chiqaradilar. Yarimo'tkazgich "p" dan mis o'tkazgichga navbatdagi o'tish elektr maydoni bilan kontakt orqali elektronlarni "tortib olish" bilan birga keladi. Bu jarayon energiyani yutish va kontakt atrofidagi maydonni sovutishga olib keladi. Quyidagi o'tishlarda jarayonlar xuddi shunday tarzda sodir bo'ladi.

Isitilgan va sovutilgan kontaktlarni turli parallel tekisliklarga joylashtirish orqali usulning amaliy amalga oshirilishi olinadi. Yarimo'tkazgichlar selen, vismut, surma yoki tellurdan tayyorlanadi. Peltier moduli alyuminiy nitridi yoki alyuminiy oksidi keramik plitalari orasiga joylashtirilgan ko'p sonli termojuftlarni o'z ichiga oladi.

TEM samaradorligiga ta'sir etuvchi omillar

• Hozirgi kuch.
• Termojuftlar soni (bir necha yuzgacha).
• Yarimo'tkazgichlarning turlari.
• Sovutish tezligi.

Kam samaradorlik (5-8%) va yuqori narx tufayli kattaroq qiymatlarga hali erishilmagan. TEM muvaffaqiyatli ishlashi uchun qizdirilgan tomondan issiqlikni samarali olib tashlashni ta'minlash kerak. Bu usulni amalda qo'llashda qiyinchiliklar tug'diradi. Agar polarit teskari bo'lsa, sovuq va issiq tomonlar bir-birini teskari aylantiradi.

Modullarning afzalliklari va kamchiliklari

TEMlarga bo'lgan ehtiyoj miniatyura sovutish tizimlarini talab qiladigan elektron qurilmalarning paydo bo'lishi bilan paydo bo'ldi. Modullarning afzalliklari quyidagilardan iborat:

• ixchamlik;
• harakatlanuvchi bo'g'inlar yo'q;
• Peltier moduli polaritni o'zgartirganda teskari ishlash printsipiga ega;
• ortib borayotgan quvvat uchun kaskadli ulanishlarning soddaligi.

Modulning asosiy kamchiligi past samaradorlikdir. Bu kerakli sovutish effektiga erishish uchun yuqori quvvat sarfida o'zini namoyon qiladi. Bundan tashqari, u yuqori narxga ega.

TEMni qo'llash

Peltier moduli asosan mikrosxemalar va kichik qismlarni sovutish uchun ishlatiladi. Harbiy texnikani sovutish elementlarini ishga tushirish boshlandi:

• mikrosxemalar;
• infraqizil detektorlar;
• lazer elementlari;
• kristall osilatorlar.

Peltier termoelektrik moduli asta-sekin maishiy texnikada qo'llanila boshlandi: muzlatgichlar, konditsionerlar, generatorlar va termostatlarni yaratish uchun. Uning asosiy maqsadi kichik narsalarni sovutishdir.

CPU sovutish

Kompyuterlarning asosiy komponentlari doimiy ravishda takomillashtirilmoqda, bu esa issiqlik hosil bo'lishining oshishiga olib keladi. Ular bilan birgalikda innovatsion texnologiyalar va zamonaviy boshqaruv vositalaridan foydalangan holda sovutish tizimlari ishlab chiqilmoqda. Peltier moduli ushbu sohada, birinchi navbatda, sovutish mikrosxemasi va boshqa radio komponentlarida qo'llanilishini topdi. An'anaviy sovutgichlar endi mikroprotsessorlarning majburiy overclocking rejimlariga dosh bera olmaydi. Va protsessorlarning chastotasini oshirish ularning ish faoliyatini oshirishga imkon beradi.

Fan tezligini oshirish sezilarli shovqinga olib keladi. Birlashtirilgan sovutish tizimida Peltier moduli yordamida yo'q qilinadi. Shu tariqa yetakchi kompaniyalar katta talabga ega bo‘lgan samarali sovutish tizimlarini ishlab chiqarishni tezda o‘zlashtirdilar.

Issiqlik odatda protsessorlardan sovutgichlar tomonidan chiqariladi. Havo oqimi tashqaridan so'rilishi yoki tizim blokining ichidan kelishi mumkin. Asosiy muammo shundaki, havo harorati ba'zan issiqlikni olib tashlash uchun etarli emas. Shuning uchun, TEM ichiga kiradigan havo oqimini sovutish uchun ishlatila boshlandi tizimli blok, shu bilan issiqlik uzatish samaradorligini oshiradi. Shunday qilib, o'rnatilgan konditsioner an'anaviy kompyuter sovutish tizimining yordamchisi hisoblanadi.

Alyuminiy radiatorlar modulning har ikki tomoniga biriktirilgan. Sovuq plastinka tomondan sovutish havosi protsessorga pompalanadi. Issiqlikni qabul qilgandan so'ng, boshqa fan uni modulning issiq plastinka sovutgichi orqali chiqaradi.

Zamonaviy TEM nazorat qilinadi elektron qurilma harorat sensori bilan, bu erda sovutish darajasi protsessorning isishi bilan proportsionaldir.

Protsessorni sovutishni faollashtirish ham ba'zi muammolarni keltirib chiqaradi.

1. Oddiy Peltier sovutish modullari uzluksiz ishlash uchun mo'ljallangan. Quvvat iste'molining kamligi issiqlik tarqalishini ham kamaytiradi, bu esa chipning haddan tashqari sovishi va keyinchalik protsessorni muzlatib qo'yishi mumkin.
2. Sovutgich va muzlatgichning ishlashi to'g'ri muvofiqlashtirilmasa, ikkinchisi sovutish o'rniga isitish rejimiga o'tishi mumkin. Qo'shimcha issiqlik manbai protsessorning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi.

Shunday qilib, uchun zamonaviy protsessorlar Bizga modullarning ishlashini nazorat qiluvchi ilg'or sovutish texnologiyalari kerak. Ish rejimlarida bunday o'zgarishlar video kartalar bilan sodir bo'lmaydi, ular ham intensiv sovutishni talab qiladi. Shuning uchun TEM ular uchun ideal.

O'z qo'llaringiz bilan avtomobil sovutgichi

O'tgan asrning o'rtalarida mahalliy sanoat Peltier effekti asosida kichik o'lchamli muzlatgichlar ishlab chiqarishni o'zlashtirishga harakat qildi. O'sha davrdagi mavjud texnologiyalar buni amalga oshirishga imkon bermadi. Hozirgi vaqtda cheklovchi omil asosan hisoblanadi yuqori narx, lekin urinishlar davom etmoqda va muvaffaqiyatga allaqachon erishilgan.

Termoelektrik qurilmalarni keng ishlab chiqarish o'z qo'llaringiz bilan avtomobillarda foydalanish uchun qulay bo'lgan kichik muzlatgichni yaratishga imkon beradi. Uning asosi "sendvich" bo'lib, u quyidagicha tayyorlanadi.

1. Yuqori radiatorga KPT-8 tipidagi issiqlik o'tkazuvchi pasta qatlami qo'llaniladi va Peltier moduli keramik sirtning bir tomoniga yopishtiriladi.
2. Xuddi shunday, sovutgich kamerasiga joylashtirish uchun mo'ljallangan, pastki tomondan unga boshqa radiator biriktirilgan.
3. Butun qurilma mahkam siqiladi va 4-5 soat davomida quritiladi.
4. Sovutgichlar ikkala radiatorga ham o'rnatiladi: yuqorisi issiqlikni olib tashlaydi, pastki qismi esa muzlatgich kamerasidagi haroratni tenglashtiradi.

Sovutgich korpusi ichida issiqlik o'tkazmaydigan qistirma bilan yasalgan. Uning mahkam yopilishi muhim. Buning uchun oddiy plastik asboblar qutisidan foydalanishingiz mumkin.

12V quvvat avtomobil tizimidan ta'minlanadi. 220 V tarmog'idan ham amalga oshirilishi mumkin o'zgaruvchan tok, quvvat manbai bilan. O'zgaruvchan tokni doimiy oqimga aylantirishning eng oddiy sxemasi qo'llaniladi. Unda rektifikator ko'prigi va to'lqinli silliqlash kondensatori mavjud. Chiqishda ular nominal qiymatning 5% dan oshmasligi muhim, aks holda qurilmaning samaradorligi pasayadi. Modulda rangli simlardan tayyorlangan ikkita chiqish mavjud. "Plyus" har doim qizil rangga, "minus" esa qora rangga ulanadi.

TEM quvvati qutining hajmiga mos kelishi kerak. Belgilanishning dastlabki 3 ta raqami modul ichidagi yarimo'tkazgich mikroelementlar juftlari sonini ko'rsatadi (49-127 yoki undan ko'p). markirovkaning oxirgi ikki raqami bilan ifodalanadi (3 dan 15 A gacha). Agar quvvat etarli bo'lmasa, radiatorlarga boshqa modulni yopishtirishingiz kerak.

Eslatma! Agar oqim elementning kuchidan oshsa, u har ikki tomondan qizib ketadi va tezda ishdan chiqadi.

Peltier moduli: elektr energiyasi generatori

TEM elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Buning uchun plitalar orasidagi harorat farqini yaratish kerak va ular orasida joylashgan termojuftlar elektr tokini hosil qiladi.

Uchun amaliy foydalanish sizga kamida 5 V bo'lgan TEM kerak. Keyin uni zaryad qilish uchun ishlatishingiz mumkin Mobil telefon. Peltier modulining past samaradorligi tufayli kuchaytiruvchi konvertor kerak bo'ladi doimiy kuchlanish. Jeneratorni yig'ish uchun sizga kerak bo'ladi:

• Plastinka o'lchami 40x40 mm bo'lgan 2 Peltier moduli TEC1-12705;
• konvertor EK-1674;
• qalinligi 3 mm bo'lgan alyuminiy plitalar;
• suv idishi;
• issiqlikka chidamli elim.

Plitalar orasiga elim bilan ikkita modul qo'yiladi, so'ngra butun tuzilish panning pastki qismiga o'rnatiladi. Agar siz uni suv bilan to'ldirib, olovga qo'ysangiz, kerakli harorat farqini olasiz, bu 1,5 V tartibli EMF hosil qiladi. Modullarni kuchaytiruvchi konvertorga ulash orqali siz kuchlanishni 5 V ga oshirishingiz mumkin, bu telefon batareyasini zaryad qilish uchun kerak.

Suv va past isitiladigan plastinka orasidagi harorat farqi qanchalik katta bo'lsa, generator qanchalik samarali bo'ladi. Shuning uchun biz suvni isitishni kamaytirishga harakat qilishimiz kerak turli yo'llar bilan: uni o'tkazuvchi qilib qo'ying, tez-tez yangisiga almashtiring va hokazo. Harorat farqini oshirishning samarali usuli modullarni bir-birining ustiga qatlamlangan holda kaskad qilishdir. Qurilmaning umumiy o'lchamlarini oshirish plitalar orasiga ko'proq elementlarni joylashtirish va shu bilan umumiy quvvatni oshirish imkonini beradi.

Jeneratorning ishlashi kichik batareyalarni zaryad qilish, ishlash uchun etarli bo'ladi LED lampalar yoki radio. Eslatma! Issiqlik generatorlarini yaratish uchun sizga 300-400 0 S da ishlay oladigan modullar kerak bo'ladi! Qolganlari faqat sinov sinovlari uchun javob beradi.

Muqobil elektr energiyasini ishlab chiqarishning boshqa vositalaridan farqli o'laroq, agar siz katalitik isitgich kabi narsalarni yaratsangiz, ular haydash paytida ishlashi mumkin.

Mahalliy Peltier modullari

Yaqinda bizning bozorimizda o'z ishlab chiqargan TEMlar paydo bo'ldi. Ular juda ishonchli va bor yaxshi xususiyatlar. Keng talabga ega bo'lgan Peltier modulining o'lchamlari 40x40 mm. U maksimal 6 A oqim va 15 V gacha kuchlanish uchun mo'ljallangan.

Mahalliy Peltier modulini arzon narxda sotib olish mumkin. 85 Vt quvvatda u 60 0 S harorat farqini yaratadi. Sovutgich bilan birgalikda u 40 Vt quvvat sarfi bilan protsessorni haddan tashqari issiqlikdan himoya qilishga qodir.

Etakchi kompaniyalarning modullarining xususiyatlari

Xorijiy qurilmalar bozorda keng assortimentda taqdim etiladi. Protsessorlarni etakchi kompaniyalardan himoya qilish uchun muzlatgich sifatida PAX56B Peltier moduli ishlatiladi, uning narxi fan bilan to'liq 35 dollarni tashkil qiladi.

30x30 mm o'lchamlari bilan u 25 Vt quvvatga ega bo'lgan protsessor haroratini 63 0 S dan yuqori bo'lmagan darajada ushlab turadi. Elektr ta'minoti uchun 5 V kuchlanish etarli, oqim esa 1,5 A dan oshmaydi.

PA6EXB Peltier moduli protsessorni sovutish uchun juda mos keladi, bu 40 Vt tarqalish quvvati bilan normal harorat sharoitlarini ta'minlaydi. Uning modulining maydoni 40x40 mm, joriy iste'moli esa 8 A gacha. Uning ta'sirchan o'lchamlariga qo'shimcha ravishda - 60x60x52,5 mm (fan bilan birga) - qurilma atrofida bo'sh joyni talab qiladi. Uning narxi 65 dollar.

Peltier modulidan foydalanilganda, spetsifikatsiyalar sovutilgan qurilmalarning ehtiyojlarini qondirishi kerak. Ularning harorati juda past bo'lishi qabul qilinishi mumkin emas. Bu elektronikaga zararli bo'lishi mumkin bo'lgan namlik kondensatsiyasiga olib kelishi mumkin.

Jeneratorlarni ishlab chiqarish uchun modullar, masalan, yuqori quvvat bilan ajralib turadi - mos ravishda 72 Vt va 108 Vt. Ular har doim issiq tomonga qo'llaniladigan belgilar bilan ajralib turadi. Issiq tomonning maksimal ruxsat etilgan harorati 150-160 0 S. Plitalar orasidagi harorat farqi qanchalik ko'p bo'lsa, chiqish kuchlanishi shunchalik yuqori bo'ladi. Qurilma maksimal harorat farqi 600 0 S da ishlaydi.

Peltier modulini arzon narxda sotib olishingiz mumkin - agar siz etarlicha qattiq qarasangiz, har bir dona uchun taxminan 10 dollar yoki undan kam. Ko'pincha sotuvchilar o'z narxlarini sezilarli darajada oshiradilar, ammo agar siz ularni sotuvda sotib olsangiz, ularni bir necha baravar arzonroq topishingiz mumkin.

Xulosa

Peltier effekti endi zamonaviy texnologiyalar uchun zarur bo'lgan kichik muzlatgichlarni yaratishda qo'llanilishini topdi. Jarayonning qaytarilishi elektron qurilmalarning batareyalarini zaryad qilish uchun talab qilinadigan mikroelektr stantsiyalarni ishlab chiqarish imkonini beradi.

Muqobil energiya ishlab chiqarishning boshqa vositalaridan farqli o'laroq, katalitik isitgich o'rnatilgan bo'lsa, ular haydash paytida ishlashi mumkin.