Холодильник Пельтье — это… Что такое Холодильник Пельтье?
Внешний вид элемента Пельтье. При пропускании тока тепло переносится с одной стороны на другую.
Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока. В англоязычной литературе элементы Пельтье обозначаются TEC (от англ. Thermoelectric Cooler). Эффект, обратный эффекту Пельтье, называется эффектом Зеебека.
Принцип действия
В основе работы элементов Пельтье лежит контакт двух токопроводящих материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт таких материалов, электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, дополнительно к обычному тепловому эффекту.
При контакте металлов эффект Пельтье настолько мал, что незаметен на фоне омического нагрева и явлений теплопроводности. Поэтому при практическом применении используются контакт двух полупроводников.
Элемент Пельтье состоит из одной или более пар небольших полупроводниковых параллелепипедов — одного n-типа и одного p-типа в паре (обычно теллурида висмута, Bi2Te3 и германида кремния), которые попарно соединены при помощи металлических перемычек. Металлические перемычки одновременно служат термическими контактами и изолированы непроводящей плёнкой или керамической пластинкой. Пары параллелепипедов соединяются таким образом, что образуется последовательное соединение многих пар полупроводников с разным типом проводимости, так чтобы вверху были одни последовательности соединений (n->p), а снизу противоположные (p->n). Протекающий электрический ток протекает последовательно через все параллелепипеды. В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.
Если охлаждать нагревающуюся сторону элемента Пельтье, например при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны становится ещё ниже. В одноступенчатых элементах, в зависимости от типа элемента и величины тока, разность температур может достигать приблизительно 70 К.
Достоинства и недостатки
Достоинством элемента Пельтье является небольшие размеры, отсутствие каких-либо движущихся частей, а также газов и жидкостей. При обращении направления тока возможно как охлаждение, так и нагревание — это даёт возможность термостатирования при температуре окружающей среды как выше, так и ниже температуры термостатирования.
Недостатком элемента Пельтье является очень низкий коэффициент полезного действия, что ведёт к большой потребляемой мощности для достижения заметной разности температур. Кроме того элементы Пельтье с размерами более 60 мм x 60 мм практически не встречаются. Несмотря на это, элементы Пельтье нашли широкое применение, так как без каких-либо дополнительных устройств можно реализовать температуры ниже 0 °C.
Применение
Элементы Пельтье применяются в ситуациях, когда необходимо охлаждение с небольшой разницей температур, или энергетическая эффективность охладителя не важна. Например элементы Пельтье применяются в маленьких автомобильных холодильниках, так как применение компрессора в этом случае невозможно из-за ограниченных размеров и кроме того необходимая мощность охлаждения невелика.
Кроме того элементы Пельтье применяются для охлаждения устройств с зарядовой связью в цифровых фотокамерах. За счёт этого достигается заметное уменьшение теплового шума при длительных экспозициях (например в астрофотографии). Многоступенчатые элементы Пельтье применяются для охлаждения приёмников излучения в инфракрасных сенсорах.
Также элементы Пельтье часто применяются для охлаждения и термостатирования диодных лазеров, с тем чтобы стабилизировать длину волны излучения.
В приборах, при низкой мощности охлаждения, элементы Пельтье часто используются как вторая или третья ступень охлаждения. Это позволяет достичь температур на 30 — 40 К ниже, чем с помощью обычных компрессионных охладителей ( до -80 для одностадийних холодильников и до -120 для двухстадийных).
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
Автомобильный холодильник своими руками на элементах пельтье
В данной статье модель автомобильного холодильника, что был изготовлен автором канала Alex Shev собственными руками, не обращая внимания на навороченность взятого изделия, всего за три дня. Трудится устройство на элементах Пельтье. Ниже, в конце публикации еще одна модель, трудящаяся на той же базе.
Были использованы последовательность деталей и материалов.
Работа над изделием
Нарезаем пенопласт посредством спирали на 1 киловатт и источника питания на 5 вольт. Спираль была закреплена между ножками стола. Склеивал пенопласт монтажной пеной.
Вырезаем пазы в крышке, дабы она не ерзала.
Предполагалось обклеить лоток пенопластом, но несложнее было сделать коробку из него, а лоток применять для усиления прочности автомобильного холодильника. Размеры оказались 38 X 30 сантиметров, глубина 28. Вместимость 3 бутылки 1,5 литра в ряд.
Возможно два таких последовательности, либо 2 на 2 литра рядышком.
В двух радиаторах просверливаем отверстия под термисторы для контроля температуры. На холодном кроме этого для крепления. Вырезаем отверстие в крышке автомобильного холодильника и топим теплообменник вовнутрь на 1 -1,5 сантиметра. Потом посредством термо проводящего клея скрепляем два элемента Пельтье с радиаторами. На одном именно помещается два элемента пельтье.
Кроме этого утепляются зазор между радиатором и пенопластом. В продемонстрированном примере использован бестизол.
Собираем совместно, вкручиваем вентиляторы на теплообменник, делаем монтаж микроконтроллера, ЛСД монитора, реле. Пока только навесным способом.
Посмотрите кроме этого крутые модели с бесплатной доставкой в этом китайском магазине. Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7 процентов с приобретений возвращается вам. В том месте же и отыщете элементы Пельтье.
Пишем программу для микроконтроллера. Создатель этого видео урока применял вставку отключения элементов Пельтье при температуре тёплого радиатора больше 55 градусов. И при температуре в самом холодильнике меньше 5 градусов.
Отключается лишь сами элементы. микроконтроллер и Вентилятор работают .
Температура измеряется АЦП преобразователем: на тёплом радиаторе, на холодном, в самом холодильнике. Отображается на дисплее.
Питание элементов подается через дополнительное реле лишь при подключенном зажигании (заведенном двигателе), дабы не посадить аккумулятор.
Дома при проверки температура в автомобильном холодильнике упала до 12 градусов за 1 час и без того держалась. Температура тёплого радиатора остановилась на 49 градусов. В машине при охлаждении 4 бутылок Мохито и применении аккумуляторная батарей холода Пельтье отключались на первом часу при 55 градусов тёплого теплообменника.
А последующее время отключались при температуре в меньше 5 градусов. Промежуток работы: 4 60 секунд трудится, 1,5 60 секунд отключение.
Выводы:
1. Эффективность охладителя обычная. 2. Цена и всего нужного оборудования сделанного собственными руками устройства приближается к половине цены заводского автомобильного холодильника, но как захотел так и сделал.
Израсходовано на работу 3 дня. Для большей эффективности возможно попытаться сделать корпус всецело из монтажной пены. Текст программы и кое-какие подробности сборки холодильника не продемонстрированы, поскольку программа окажется у каждого собственная, а подробности сборки любой решает по-своему, кому как нравится.
Еще одна занимательная конструкция, сделанная кроме этого собственными руками на Пельтье.
Про подобную морозилку тут.
Случайные записи:
Автохолодильник своими руками
Похожие статьи, которые вам понравятся:
Энергетическое образование
4. Термоэлектрический холодильник
Принцип действия термоэлектрического холодильника. Термоэлектрический холодильник строится на элементах Пельтье, бесшумен, но большого распространения не получил из-за дороговизны охлаждающих термоэлектрических элементов. Тем не менее, сумки-холодильники, небольшие автомобильные холодильники и кулеры питевой воды часто делаются с охлаждением от элементов Пельтье. Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.
Принцип действия. В основе работы элементов Пельтье лежит контакт двух токопроводящих материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт таких материалов, электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, дополнительно к обычному тепловому эффекту. При контакте металлов эффект Пельтье настолько мал, что незаметен на фоне омического нагрева и явлений теплопроводности. Поэтому при практическом применении используются контакт двух полупроводников. Элемент Пельтье состоит из одной или более пар небольших полупроводниковых параллелепипедов — одного n-типа и одного p-типа в паре (обычно теллурида висмута, Bi2Te3 и германида кремния), которые попарно соединены при помощи металлических перемычек. Металлические перемычки одновременно служат термическими контактами и изолированы непроводящей плёнкой или керамической пластинкой. Пары параллелепипедов соединяются таким образом, что образуется последовательное соединение многих пар полупроводников с разным типом проводимости, так чтобы вверху были одни последовательности соединений (n->p), а снизу противоположные (p->n). Протекающий электрический ток протекает последовательно через все параллелепипеды. В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур. Если охлаждать нагревающуюся сторону элемента Пельтье, например при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны становится ещё ниже. В одноступенчатых элементах, в зависимости от типа элемента и величины тока, разность температур может достигать приблизительно 70 К. Достоинством элемента Пельтье является небольшие размеры, отсутствие каких-либо движущихся частей, а также газов и жидкостей. При обращении направления тока возможно как охлаждение, так и нагревание — это даёт возможность термостатирования при температуре окружающей среды как выше, так и ниже температуры термостатирования. Недостатком элемента Пельтье является очень низкий коэффициент полезного действия, что ведёт к большой потребляемой мощности для достижения заметной разности температур. Кроме того элементы Пельтье с размерами более 60 мм x 60 мм практически не встречаются. Несмотря на это, элементы Пельтье нашли широкое применение, так как без каких-либо дополнительных устройств можно реализовать температуры ниже 0 °C.
Как сделать холодильник своими руками? Пошаговая инструкция
С приходом летней жары под 30–40 градусов встаёт важный вопрос транспортировки продуктов. Ведь от такой температуры они могут попросту испортиться. Некоторые люди запихивают лёд и продукты в целлофановые кульки, но, как правило, в этом случае еда приезжает в ужасном виде. Ведь лёд при транспортировке тает, а доезжают продукты плавающими в воде. В данной статье мы поделимся с вами несколькими способами изготовления небольших транспортировочных холодильников.
Холодильник из пенопласта
Это самый простой и распространённый метод изготовления аналога холодильника, который не требует больших вложений. Навыки особые не требуются, поэтому справится даже 12-летний ребёнок.Что нам понадобится:
- 3 подгузника с гидрогелевым наполнителем.
- Полиэтиленовая плёнка.
- Утюжок для разглаживания волос.
- 2 петли для дверцы.
- Саморезы.
- Деревянные шпажки.
- Силиконовый клей.
Процесс изготовления
- Первым делом соберите короб из пенопласта (лучше использовать листы пеноплекса, так как они более плотные и обладают более низкой теплопроводностью). Все стыки хорошо промазать силиконовым клеем, также можно использовать для этих целей термоклей.
На данном этапе дверцу делать не надо, так как она будет только мешаться. - Теперь распотрошите 3 подгузника, достаньте весь наполнитель и сложите в отдельную ёмкость. Далее влейте 1, 5 стакана воды и тщательно размешайте получившуюся кашицу.
- Вырежьте 8 одинаковых квадратиков из полиэтиленовой плёнки, важно чтобы они были чуть меньше внутренней стенки холодильника.
- Теперь наложите 2 куска плёнки друг на друга. На край загните кусок бумаги для запекания, после этого прогладьте край, таким образом запаять надо три края пакета. Сделайте эту процедуру с оставшимися частями плёнки.
- Затем равномерно распределите влажный наполнитель по пакетах, выгоните воздух, после чего запаяйте их. Отправьте их в морозильную камеру, пока вы будете доделывать камеру.
- Прикрутите петли к дверце из пенопласта, а затем установите её на положенное место.
- Достаньте охлаждённые пакеты и разместите их на стенках, а один пакет уложите на дно камеру. Боковые мешки с хладагентом нужно зафиксировать длинными шпажками из дерева.
- При желании можно установить защёлку на самодельный холодильник, тогда камеру самопроизвольно не будет открываться. На этом сборка холодильника закончена, теперь вы можете использовать его по назначению!
Холодильник на элементах пельтье
Вам понадобится
- USB-кабель.
- Термопаста.
- Паяльник.
- Термоклей.
- 2 радиатора для компьютера.
- Термоусадочная трубка.
- Зажигалка.
- Коробка картонная (лучше если найдёте пластиковую).
- Элемент Пельтье.
- Канцелярский нож.
- Силиконовый герметик.
Пошаговая инструкция по сбору холодильника
- В коробке из картона или пластика сделайте отверстие по размеру элемента Пельтье, осторожно вклейте элемент с помощью силиконового герметика.
- Теперь нанесите с обеих сторон термопасту слоем 3–4 миллиметра.
- Приложите к слою термопасты радиаторы, их надо зафиксировать герметиком.
- Сделайте небольшое отверстие в углу камеры, туда необходимо вывести провода питания. Не забудьте залить отверстие термоклеем, чтобы не происходило утечки холода.
- Далее подбросьте провода к юсб-кабелю, а затем включите в порт питания компьютера. Если внутри камеры стало тепло, то нужно поменять провода местами.
- Наденьте на провода питания два небольших кусочка термоусадки, затем припаяйте провода.
- Сдвиньте трубки на места припайки, нагрейте зажигалкой термоусадку, чтобы она надёжно загерметизировала место соединения проводов.
- Холодильник собранный из элемента Пельтье полностью готов. Теперь вы можете размещать в нём напитки или другие вкусности требующие охлаждения!
Если вы хотите собрать большой холодильник хорошей вместимостью, то в любом случае количество элементов нужно будет увеличивать. Соединять их надо параллельно, в этом случае не утратится эффективность теплоотдачи.
Полезные советы
- Если вы собираете самодельный холодильник, то желательно всегда стенки обклеивать фольгоизолом. Стоит такой материал очень дёшево, но зато пользы от него много. Ведь холод от продуктов отражается от стенок, поэтому прохлада дольше будет сохраняться в камере.
- Если элементы Пельтье имеют повреждённый керамический изолятор, то применять их не стоит. Так как может произойти замыкание с самовозгоранием.
- Самодельные холодильники без питания можно использовать не дольше 12–24 часов, после этого придётся заменить источники холода. В современных холодильниках имеются аккумуляторы холода, их также можно применять для охлаждения.
Мы надеемся, что данная статья была для вас полезной и информативной. Теперь вы сможете своими руками изготовить походный холодильник. Желаем удачи!
Автомобильный холодильник своими руками : как сделать, Пельтье
Сделать автомобильный холодильник своими руками лучше всего на элементах Пельтье. Устройство такого холодильника значительно проще, чем привычного для нас агрегата с компрессором и фреоном в качестве хладагента. Несмотря на то что компрессорный холодильник имеет более высокий КПД, чем работающий на основе эффекта Пельтье, последний предпочтительней использовать в автомобилях. Так как он обладает другими немаловажными преимуществами: меньшими габаритами и бесшумной работой.
Компрессорная климатическая техника все же используется в автомобилях, например, кондиционер. Объясняется это тем, что кондиционер охлаждает большой объем и его не удастся сделать на основе эффекта Пельтье. К тому же кондиционер должен отводить тепло из салона автомобиля дальше, чем позволяет конструкция элемента Пельтье. Если вам достался старый домашний кондиционер, не спешите радоваться, так как вряд ли вам удастся сделать из него автомобильный холодильник.
Охлаждение без компрессора
Эффект Пельтье заключается в том, что при протекании электрического тока через контакт двух полупроводников с различными типами проводимости (p-n переход) в зависимости от направления тока происходит либо его охлаждение, либо нагревание. Объясняется это взаимодействием электронов с тепловым колебанием атомов кристаллической решетки. А при прохождении тока через последовательно соединенные переходы тепловая энергия, поглощенная одним p-n переходом, выделяется на другом.
Если расположить элемент Пельтье так, чтобы один p-n переход был внутри контейнера с хорошей теплоизоляцией, а другой снаружи, то получится небольшой холодильник, которому достаточно питания от автомобильного прикуривателя. Еще один холодильник, работающий без компрессора, – абсорбционный. Сделать холодильник в машину можно и из такого старого агрегата. Но в этом случае конструкция будет зависеть, от того, что вам досталось, поэтому непременно нужно будет поменять нагреватели и терморегуляторы на 12 вольтовые.
Делаем корпус
Для изготовления корпуса вам понадобятся материалы:
- МДФ толщиной 10 мм.
- Алюминиевый уголок 1,5×1,5 см.
- Вытяжные заклепки 3×15 мм.
- Мебельные шарниры – 2 шт.
- Замок-защелка типа лягушка.
- Вспененная фольгированная теплоизоляция толщиной 10 мм.
- Клеенка на тканевой основе.
- Клей «жидкие гвозди».
- Клей ПВА.
- Герметик.
- Поролоновый уплотнитель для окон.
Один элемент Пельтье не сможет значительно охладить большой объем, поэтому для одного термоэлектрического элемента не делайте корпус больше чем 40×40×30 см.
Для распила оргалита используйте электрический лобзик или дисковую пилу, если же их нет в вашем арсенале, подойдет и обычная ножовка с мелким зубом. Из листов МДФ при помощи уголков и вытяжных заклепок соберите коробку, которая будет корпусом вашего мини-холодильника. Уголки располагайте изнутри, чтобы заклепки удерживались надежней. Все полости в стыках между деталями конструкции заполните герметиком. После высыхания герметика оклейте внутреннюю поверхность получившегося ящика утеплителем. Используйте для этого «жидкие гвозди».
На верхние торцы стенок наклейте поролоновый уплотнитель. МДФ очень гигроскопичен, поэтому перед оклейкой корпуса его необходимо загрунтовать. Вместо грунтовки разведите водой немного ПВА (в 1 часть клея добавьте 2 части жидкости). Загрунтуйте корпус, дайте ему просохнуть и оклейте его клеенкой. Не оклеивайте дверцу, так как она является радиатором, а оклейка ухудшит ее теплоотдачу.
Монтаж охладителя
Для этого понадобится:
- Элемент Пельтье.
- Электрический вентилятор с рабочим напряжением 12 В и крепление для него.
- 4 винта М 3×15 с гайками.
- Разъем для подключения к гнезду прикуривателя.
- Два медных, многожильных, изолированных провода. Сечение определите исходя из суммарной мощности элемента Пельтье и вентилятора.
- Термопаста.
- Листовой алюминий толщиной 3–4 мм.
Сначала нужно изготовить из алюминия два радиатора, смонтировать между ними охлаждающий элемент и отделить их друг от друга листом теплоизоляции. Эта конструкция будет по совместительству дверкой холодильника. При наружных размерах корпуса 40×40×30 см верхний радиатор должен быть 40×40 см, так как он будет закрывать бокс, а нижний 38×38 см, потому что он должен входить внутрь. Отрежьте от листа утеплителя квадрат 38×38 см, в его центре прорежьте отверстие по размеру охлаждающего элемента и приклейте его к меньшему радиатору на «жидкие гвозди». Припаяйте провода питания к выводам элемента (на вывод красного цвета нужно подавать «+», а на черный «землю»).
Положите большой радиатор вниз, а на него, теплоизоляцией вверх, маленький так, чтобы их центры совпадали. В сантиметре от каждого угла выреза в теплоизоляции просверлите по отверстию Ø 3 мм одновременно в двух радиаторах. Смажьте охлаждающий элемент с обеих сторон теплопроводящей пастой и положите на свободный от утеплителя участок меньшего радиатора охлаждающей стороной к металлу. Накройте его большим радиатором так, чтобы ранее сделанные отверстия совпали, и стяните получившийся сэндвич винтами с гайками до сжатия теплоизоляции и касания радиаторами охладителя. Контролируйте сжатие с помощью штангенциркуля измеряя расстояние между радиаторами. Толщина элемента равна 3,8 мм. После уменьшения зазора до этой величины стягивание пластин радиаторов следует прекратить.
Прикрепите получившуюся дверку к шарнирам, а их к корпусу таким образом, чтобы при ее закрывании меньший радиатор входил внутрь корпуса. Для вывода проводов из корпуса наденьте на них подходящий по диаметру отрезок резиновой трубки. В верхней пластине рядом с контактами подключения питания охладителя просверлите отверстие размером немного меньше наружного диаметра трубки. Выведите через него провода, оставив трубочку в отверстии, чтобы провод не терся о его края. Прикрепите вентилятор к дверце так, чтобы он был направлен на нее, и подключите его к той же паре проводов. Осталось прикрепить защелку и какую-нибудь ручку для переноски устройства и генератор холода готов.
Выбор сечения провода
Чтобы узнать ток, который потребляет построенный кондиционер, сложите номинальный ток вентилятора с аналогичным параметром охлаждающего элемента. После этого остается только выбрать из справочника соответствующие этому току сечение провода. Фрагмент справочника достаточный для принятия решения в этом случае мы приводим ниже. При длине подключения до 2 м:
- ток до 1,5 А, сечение провода – 0,3 мм2;
- ток – 2,5 А, сечение – 0,5 мм2;
- ток – 3,5 А, провод – 0,7 квадратов;
- ток – 7,5 А, провод 1,5 квадрата;
- ток – 10 А, провод – 2 мм2.
При длине подключения 3 м:
- Iном до 1,5 А, провод – 0,4 мм2;
- Iном – 2,5 А, провод – 0,8 мм2;
- Iном – 3,5 А, провод – 1,1 квадрата;
- Iном – 7,5 А, сечение – 2,3 мм2;
- Iном – 10 А, сечение – 3,2 квадрата.
Если ваш кондиционер потребляет больший ток, чем тот, на который рассчитан предохранитель прикуривателя, придется подключить его к клеммам аккумулятора через собственную плавкую вставку. Зато вы сэкономите на разъеме для подключения к гнезду прикуривателя.
Сечение одножильного провода S после измерения его диаметра d можно посчитать по формуле – S=π*(d/2)2. Для определения сечения многожильного провода нужно посчитать количество жилок под изоляцией, вычислить сечение одной и умножить на их количество.
Если у вас нет штангенциркуля, диаметр одножильного провода вы можете определить с помощью обычной линейки. Для этого намотайте на отвертку 10 витков провода виток к витку и измерьте линейкой длину получившейся намотки. Поделите результат на 10, и получите диаметр провода.
Требования к питанию
Питание устройства должно быть постоянным током напряжение не более 15 В. Небольшие пульсации не мешают работе. Значит, в особых условиях самодельный кондиционер не нуждается и его можно просто подключать к бортовой сети автомобиля с 12 вольтовым электрооборудованием. Для владельцев автомобилей с напряжением бортовой сети 24 В можно порекомендовать соединять два охлаждающих элемента последовательно.
Преимущества и недостатки термоэлектрических охлаждающих устройств
Термоэлектрический охлаждающий кондиционер на основе эффекта Пельтье обладают следующими преимуществами:
- Высокая удельная мощность охлаждения. При размерах 40×40×3,8 мм один элемент может отводить тепловую энергию мощностью до 57 Вт.
- Бесшумность работы.
- Невысокая стоимость. Один элемент стоит не более 3 долларов.
- Высокая надежность. Время непрерывной работы до выхода из строя достигает 200 тыс. часов.
Недостатки кулеров Пельтье:
- Низкий КПД. Поэтому при большом охлаждаемом объеме тяжело добиться значительной разницы температур противоположных поверхностей.
- Кондиционер потребляет сравнительно большую мощность. Потребляемый одним элементом ток достигает 6 А.
- Часть потребляемой мощности расходуется на нагревание радиатора, отдающего тепло в атмосферу.
Сделанный своими руками холодильник, разумеется, не заметит кондиционер либо климат-контроль, но в любом случае облегчит поездки в жаркую погоду.
Холодильник пельтье самогонный аппарат | Самогон
Самогонный аппарат. Холодильник (конденсатор) (эксклюзив)
Действительно автономное охлаждение для самогонного аппарата
Обзор и изготовление самодельного воздушного холодильника превращающего пар в воду электричеством
Система охлаждения в самогонном аппарате
Холодильник пельтье своими руками (12V)
САМОГОННЫЙ АППАРАТ ДИСТИЛЛЯТОР ИЗ СИФОНА И ЭЛЕМЕНТА ПЕЛЬТЬЕ
Автомобильный холодильник своими руками
Изготовление холодильника Димрота. Мини версия.
Самогонный аппарат на воздушном охлаждении
Новинка!!! Самогонный аппарат из теплообменника с воздушным охлаждением
Также смотрите:
- Как закрепить крышку кастрюли для самогонного аппарата
- Дрожжи сырые для браги видео
- Самогон очистка корой дуба
- Подоляк самогон видео вешенки
- Сколько яиц надо для очистки самогона
- Из чего гонят самогон в домашних условиях
- Каким диаметром трубка на самогонном аппарате
- Рецепт домашней браги с вареньем
- Как убрать мутность самогона в домашних условиях
- Самогонный аппарат добрый жар люкс описание
- Чем закрасить водку под самогон
- Рецепт изготовление хлебного самогона
- Сколько ложить соды на литр самогона
- Форус самогонщиков прямоточник устройство
- Самогоный аппарат из алюминиевый бидон 40 литров
Отзывы о Автомобильных холодильниках — подобрать лучшую модель Автомобильного холодильника на imarket.by
Отзывы о Автомобильных холодильниках — подобрать лучшую модель Автомобильного холодильника на imarket.by Сортировать по рейтингуF
Достоинства:
Хорошо охлаждает. Питание от 220 и от 12/24 вольт.Недостатки:
Большое потребление.Комментарий:
Озадачился выбором автохолодильника. Пересмотрел с десяток. Не сильно то они и охлаждают. А вот моделька AVS CC-15WBC приятно удивила.Благодаря двум элементам Пельтье, температура в холодильнике плюс 5-7 градусов. Это если, правда, окружающий воздух не под 40.Из за того, что установлено два охлаждающих элемента, потребление от бортовой сети не маленькое, около 5 А. Аккумулятор, на стоянке, может за ночь разрядиться. Чтоб такое не произошло, в холодильнике есть плата защиты от разряда аккумулятора. Как только напряжение понижается вольт до 11, то холодильник сам отключается от сети.Достоинства:
Для меня дороговато, но эта покупка этого стоила. Охлаждает очень хорошо, поддерживать в теплом состоянии еще не пробывал.Недостатки:
По работе вопросов пока нетКомментарий:
По роду работы я часто езжу в командировки, есть в придорожных кафе не всегда ать возможность. Решил обзавестись холодильнеком в машине, чтоб за еду не беспокоется. Да воду охлаждать когда жарищя в машиене. Долго думал сравневая стоимость и надобность, в этоге победил комфорт. Короче купил. Теперь решил написать отзыв, попивая холодную минералку и ем не прокисшую еду. Делайте выводы сами.S
Достоинства:
В режиме охлаждения — охлаждает. В режиме нагрева — нагревает. Удобные габариты.Недостатки:
Отвратительное качество сборки. Конструктивные просчеты.Комментарий:
Покупал перед самой поездкой на юга. Выбрал именно эту модель, потому что она по габаритам хорошо вписывалась на планируемое в машине под автохолодильник место. Дома проверил — пару часов работал без нареканий: охлаждал, нагревал. Работал тихо — слышен был лишь легкий свист от вентилятора. Сразу не очень понравилось, что радиатор был слабо закреплен и немного болтался. Пробовал подкрутить винты, которыми он к чему-то прикручен, так не получилось. Винты зажаты очень крепко. Но это не критично. Проблемы же начались в дороге. Когда машина поворачивала, либо проезжала неровности, вентилятор начинал трещать. А потом в какой-то момент он начал трещать и больше уже не переставал. Трещал так громко, как будто вентилятор задевал лопастями радиатор или какие-то элементы крышки. Подумал, что в отверстие крышки что-то попало и лопасти об него бьются, или радиатор сместился (он же болтался с самого начала) и трется от вентилятор. На остановке, не смотря на риск потерять гарантию, решил сам разобрать крышку и проверить в чем же дело (т.к. с таким грохотом все равно ехать было невозможно). Когда стал осматривать крышку перед разборкой, обнаружил, что её верхняя и нижняя части не прикручены (отверстия есть, а винтов нету). Никаких гарантийных пломб нету. Уплотнитель в крышке не приклеен, а просто запихан в желоб и вываливается оттуда. Когда разобрал крышку, то вообще схватился за голову. Крышка состоит из пенопласта, термоэлемента и вентилятора. Термоэлемент — это два радиатора (снаружи и внутри крышки) и элемент Пельтье между ними. Радиаторы и элемент Пельтье скручены между собой крепко, а вот к пенопластовой основе никак не прикреплены, поэтому и болтается вся эта сборка. Но самая беда с вентилятором. Рассмотрев его со всех сторон, я так и не понял, как он вообще умудрялся сразу после покупки тихо работать. Он конструктивно разработан так, что ДОЛЖЕН греметь! В итоге, правдами и неправдами получилось немного его модифицировать, что бы шумел не так сильно, хотя легкого свиста, как при покупке, достичь так и не удалось.P.S. Решил не обращаться по гарантии, т.к. при подобных дефектах обращение в сервисный центр — только зря потраченное время и нервы (имеется неоднократный опыт).S
Достоинства:
В режиме охлаждения — охлаждает. В режиме нагрева — нагревает. Удобные габариты.Недостатки:
Отвратительное качество сборки. Конструктивные просчеты.Комментарий:
Покупал перед самой поездкой на юга. Выбрал именно эту модель, потому что она по габаритам хорошо вписывалась на планируемое в машине под автохолодильник место. Дома проверил — пару часов работал без нареканий: охлаждал, нагревал. Работал тихо — слышен был лишь легкий свист от вентилятора. Сразу не очень понравилось, что радиатор был слабо закреплен и немного болтался. Пробовал подкрутить винты, которыми он к чему-то прикручен, так не получилось. Винты зажаты очень крепко. Но это не критично. Проблемы же начались в дороге. Когда машина поворачивала, либо проезжала неровности, вентилятор начинал трещать. А потом в какой-то момент он начал трещать и больше уже не переставал. Трещал так громко, как будто вентилятор задевал лопастями радиатор или какие-то элементы крышки. Подумал, что в отверстие крышки что-то попало и лопасти об него бьются, или радиатор сместился (он же болтался с самого начала) и трется от вентилятор. На остановке, не смотря на риск потерять гарантию, решил сам разобрать крышку и проверить в чем же дело (т.к. с таким грохотом все равно ехать было невозможно). Когда стал осматривать крышку перед разборкой, обнаружил, что её верхняя и нижняя части не прикручены (отверстия есть, а винтов нету). Никаких гарантийных пломб нету. Уплотнитель в крышке не приклеен, а просто запихан в желоб и вываливается оттуда. Когда разобрал крышку, то вообще схватился за голову. Крышка состоит из пенопласта, термоэлемента и вентилятора. Термоэлемент — это два радиатора (снаружи и внутри крышки) и элемент Пельтье между ними. Радиаторы и элемент Пельтье скручены между собой крепко, а вот к пенопластовой основе никак не прикреплены, поэтому и болтается вся эта сборка. Но самая беда с вентилятором. Рассмотрев его со всех сторон, я так и не понял, как он вообще умудрялся сразу после покупки тихо работать. Он конструктивно разработан так, что ДОЛЖЕН греметь! В итоге, правдами и неправдами получилось немного его модифицировать, что бы шумел не так сильно, хотя легкого свиста, как при покупке, достичь так и не удалось.P.S. Решил не обращаться по гарантии, т.к. при подобных дефектах обращение в сервисный центр — только зря потраченное время и нервы (имеется неоднократный опыт).S
Достоинства:
В режиме охлаждения — охлаждает. В режиме нагрева — нагревает. Удобные габариты.Недостатки:
Отвратительное качество сборки. Конструктивные просчеты.Комментарий:
Покупал перед самой поездкой на юга. Выбрал именно эту модель, потому что она по габаритам хорошо вписывалась на планируемое в машине под автохолодильник место. Дома проверил — пару часов работал без нареканий: охлаждал, нагревал. Работал тихо — слышен был лишь легкий свист от вентилятора. Сразу не очень понравилось, что радиатор был слабо закреплен и немного болтался. Пробовал подкрутить винты, которыми он к чему-то прикручен, так не получилось. Винты зажаты очень крепко. Но это не критично. Проблемы же начались в дороге. Когда машина поворачивала, либо проезжала неровности, вентилятор начинал трещать. А потом в какой-то момент он начал трещать и больше уже не переставал. Трещал так громко, как будто вентилятор задевал лопастями радиатор или какие-то элементы крышки. Подумал, что в отверстие крышки что-то попало и лопасти об него бьются, или радиатор сместился (он же болтался с самого начала) и трется от вентилятор. На остановке, не смотря на риск потерять гарантию, решил сам разобрать крышку и проверить в чем же дело (т.к. с таким грохотом все равно ехать было невозможно). Когда стал осматривать крышку перед разборкой, обнаружил, что её верхняя и нижняя части не прикручены (отверстия есть, а винтов нету). Никаких гарантийных пломб нету. Уплотнитель в крышке не приклеен, а просто запихан в желоб и вываливается оттуда. Когда разобрал крышку, то вообще схватился за голову. Крышка состоит из пенопласта, термоэлемента и вентилятора. Термоэлемент — это два радиатора (снаружи и внутри крышки) и элемент Пельтье между ними. Радиаторы и элемент Пельтье скручены между собой крепко, а вот к пенопластовой основе никак не прикреплены, поэтому и болтается вся эта сборка. Но самая беда с вентилятором. Рассмотрев его со всех сторон, я так и не понял, как он вообще умудрялся сразу после покупки тихо работать. Он конструктивно разработан так, что ДОЛЖЕН греметь! В итоге, правдами и неправдами получилось немного его модифицировать, что бы шумел не так сильно, хотя легкого свиста, как при покупке, достичь так и не удалось.P.S. Решил не обращаться по гарантии, т.к. при подобных дефектах обращение в сервисный центр — только зря потраченное время и нервы (имеется неоднократный опыт).Отзывы о других товарах
в сравнении
Очистить список сравнения
Присоединяйся!
ООО «Аймаркет Трейд»
Юр. адрес: 220012, РБ, г. Минск, ул. Сурганова, д.27, оф.33
В торговом реестре РБ с 6 февраля 2017 года №366910
УНП: 192743895
Выдано Минским Городским исполнительным комитетом 06.12.2016 г.
ООО «Аймаркет Трейд», УНП: 192743895
DC 12V 5A Полупроводниковый холодильник Термоэлектрический охладитель Термоэлектрический мини-холодильник Пельтье DIY с вентилятором (№2: охладитель + блок питания): Электроника
Размеры изделия ДхШхВ | 3.86 х 3,78 х 5,94 дюйма |
Марка | YWBL-WH |
Материал | Пластик |
- Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
- ☛Рабочее напряжение: 12 В; Рабочий ток: 5 А; Мощность охлаждения: макс. 50-60 Вт; Напряжение адаптера: 220 В переменного тока
- ☛Он может легко и быстро охладить тепло, хорошая практичность; поставляется с линиями и изолирующей пластиной, большая эффективность
- ☛Применимо для охлаждения небольших помещений, осушения воздуха при охлаждении, изучения теории охлаждения полупроводников и т. Д., И вы можете использовать его для создания небольшого холодильника DIY, мини-кондиционера или охлаждающего устройства
- ☛Оснащен 1 большим вентилятором и маленьким вентилятором для лучшего отвода тепла
- ☛Примечание: пожалуйста, сделайте заметку, если вам нужен какой-либо переходник.
Термоэлектрическое охлаждение
Термоэлектрическое охлаждение — это процесс откачки тепловой энергии из изолированной камеры с целью снижения температуры камеры ниже температуры окружающего воздуха.В термоэлектрическом охлаждении используется принцип, называемый «эффектом ПЕЛЬТЬЕ», для электронной перекачки тепла. Эффект Пельтье назван в честь французского ученого, открывшего его в 1834 году.
ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ХОЛОДИЛЬНИКА
КОМПАКТНЫЙ РАЗМЕР
Система охлаждения требует очень мало места. Термоэлектрический модуль размером со спичечный коробок.
ЛЕГКИЙ И ПОРТАТИВНЫЙ
Переносится одной рукой, на него не влияют движения или наклон.
ПО НИЖНЕЙ ЦЕНЕ
На 20-40% дешевле, чем компрессорные или абсорбционные установки.
РАЗРЯД БАТАРЕИ
В среднем примерно 4,5 ампер — меньше, чем у фар вашего автомобиля.
- Срок службы батареи: При использовании в сочетании с Koolatron «Battery Saver» вы всегда можете быть уверены в наличии пусковой мощности.
- Производительность: Кулеры Koolatron поддерживают «прохладную» температуру, когда воздух, окружающий охладитель, достигает 90 ° F.
- Нагрев: Охладители Koolatron могут работать в режиме обогрева непродолжительное время.Наши изолированные коробки ТОЛЬКО по специальному заказу используются в программе «Питание на колесах», в других программах горячего питания для пожилых людей, программах горячего питания в школах и поставщиками общественного питания по всей стране.
- Безопасность: Не использовать открытый огонь, пропан или токсичные хладагенты.
- Надежность: Термоэлектрики имеют 40-летний опыт использования в военных, аэрокосмических, лабораторных, а теперь и в бытовых приложениях.
- Простое обслуживание: Большинство деталей легко заменяются конечным пользователем с помощью отвертки.
- Низкие эксплуатационные расходы: Единственное техническое обслуживание, необходимое для любого устройства Koolatron, — это периодическая «чистка» и чистка пылесосом для обеспечения хорошего рассеивания тепла.
ПОЧЕМУ ЭТО ЛУЧШЕ, ЧЕМ ЛЕДЯНОЙ СУНДУК?
Еда и напитки хранятся в холодном и сухом виде. Для льда не тратится пространство (если, конечно, вам не нужен лед, и в этом случае мы можем помочь сохранить его в 3 или 4 раза дольше, чем в обычном холодильнике).
СРАВНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОХЛАЖДЕНИЯ
THERMOELECTRIC : Охлаждение достигается электронным способом с использованием эффекта «Пельтье» — тепло перекачивается с помощью электрической энергии.
КОМПРЕССОР : Охлаждение достигается за счет испарения хладагента (например, фреона) внутри холодильника — тепло поглощается хладагентом по принципу «скрытой теплоты испарения» и выделяется за пределы холодильника, где пар конденсируется и сжимается. снова в жидкость. Использует механическую энергию.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ?
В 1834 году Жан Пельтье заметил, что когда электрический ток проходит через соединение двух разнородных металлов, тепло отводится от одного металла и передается другому.Это основа термоэлектрического охлаждения. Термоэлектрические модули состоят из серии крошечных металлических кубиков разнородных экзотических металлов, которые физически связаны друг с другом и соединены электрически. Когда электрический ток проходит через переходы куба, тепло передается от одного металла к другому. Твердотельные термоэлектрические модули способны передавать большое количество тепла при подключении к теплопоглощающему устройству с одной стороны и теплоотводящему устройству с другой.Внутренние алюминиевые ребра охлаждающей пластины Koolatron поглощают тепло от содержимого (еды и напитков), а термоэлектрические модули передают его на ребра рассеивания тепла под панелью управления. Здесь небольшой вентилятор помогает рассеивать тепло в воздухе. Система полностью экологически безопасна и не содержит опасных газов, труб, змеевиков и компрессора. Единственная движущаяся часть — это небольшой вентилятор на 12 вольт. Термоэлектрические модули слишком дороги для обычных бытовых и коммерческих приложений, которые работают только от обычного бытового тока.Они идеально подходят для развлекательных целей, поскольку они легкие, компактные, нечувствительные к движению или наклону, не имеют движущихся частей и могут работать напрямую от 12-вольтовых батарей.
(PDF) Экспериментальное исследование мини-охладителя с использованием термоэлектрической ячейки Пельтье
ICMER 2019
IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 788 (2020) 012076
IOP Publishing
doi: 10.1088 / 1757-899X / 788/1/012076
13
В будущем подтвержденный теоретический анализ может быть использован для прогнозирования подходящего параметр, такой как
, такие как подходящие радиаторы, которые будут использоваться, размер кулера, температура охлаждения и производительность
кулера, включая коэффициент полезного действия (COP).
Ссылки
[1] RJ Nelson, A. Paulus, AS Cohen, A. Guttman и BL Karger, 1989 Использование термоэлектрических устройств Пельтье
для контроля температуры колонки в высокоэффективном капилляре
электрофорез, ”J. Chromatogr. A, 480, 111.
[2] М. Ибаньес-Пуй, Х. Бермехо-Бусто, К. Мартин-Гомес, М. Видаурре-Арбизу и Я. А. Сакристан —
Фернандес, «Характеристики нагревательного блока термоэлектрического охлаждения при реальных условиях », Прил.
Энергия, об. 200, стр. 303–314, 2017.
[3] И. Сарбу, А. Дорка, «Комплексный обзор солнечных термоэлектрических систем охлаждения», Междунар. J.
Энергия, т. 42, стр. 1–21, 2017.
[4] М. Саджид, И. Хасан, А. Рахман, «Обзор охлаждения термоэлектрических устройств», Renew.
Сустейн. Energy Rev., т. 78, pp. 15–22, 2017.
[5] Y. W. Gao, H. Lv, X. D. Wang, W. M. Yan, «Усовершенствованное охлаждение Пельтье двухступенчатого термоэлектрического охладителя
с помощью импульсных токов», Int.J. Heat Mass Transf., Vol. 114, стр. 656–663,
2017.
[6] Г. Казано и С. Пива, «Экспериментальное исследование системы охлаждения ячеек Пельтье для источника питания режима Switch-
», Микроэлектроника. Надежно, т. 79, стр. 426-432, 2017.
[7] Д. Энеску и Ф. Спертино, «Применение гибридных фотоэлектрических модулей с термоэлектрическим охлаждением
», Энергетические процедуры, вып. 111, стр. 904–913, 2017.
[8] Л. Цао, Дж. Хан, Л. Дуань и К. Хо, «Дизайн и экспериментальное исследование нового термоэлектрического охлаждающего шлема
», Procedure Eng., т. 205, pp. 1426–1432, 2017.
[9] С. Маникандан, С. К. Каушик, Р. Ян, «Модифицированный импульсный режим термоэлектрических охладителей
для систем охлаждения зданий», Energy Convers. Manag., Т. 140, pp. 145–156, 2017.
[10] А. Эларуси, А. Аттар и Х. Ли, «Оптимальная конструкция термоэлектрической системы охлаждения / нагрева
для контроля микроклимата автомобильных сидений (CSCC)», J. Electron. Матер., Т. 46, pp. 1984–1995, 2017.
[11] Л. Х. Сунг, Тепловой расчет: радиаторы, термоэлектричество, тепловые трубы, компактные теплообменники
и солнечные элементы, John Wiley & Sons, 2010.
[12] С. А. Абдул-Вахаб и др., «Дизайн и экспериментальное исследование портативного солнечного термоэлектрического холодильника
», Renew. Энергия, т. 34, pp. 30-34, 2009.
[13] D. Astrain, J.G. Виан, Дж. Альбизуа, «Вычислительная модель холодильников, основанная на применении эффекта Пельтье
», Прил. Therm. Англ., Т. 25, pp. 3149-3162, 2005.
Пельтье и охлаждение на основе компрессора | Блог
До недавнего времени почти все охлаждаемые лабораторные инкубаторы использовали компрессорную систему охлаждения.Хотя эти системы по-прежнему широко распространены, в некоторых устройствах теперь вместо них используется система охлаждения Пельтье. Каждый из этих типов систем имеет свои преимущества и недостатки, в том числе связанные со стоимостью, производительностью и практичностью.
В этом посте мы объясним, как работают два типа системы охлаждения, а также их преимущества и недостатки.
Охлаждение на основе Пельтье
Система охлаждения Пельтье (или термоэлектрическая) основана на постоянном напряжении, проходящем через два спая, соединенных термопарами.
Термопары состоят из двух электрических проводников с разными коэффициентами Зеебека, обычно полупроводников. Часто используют хлорид висмута, легированный N и p. Концы проводов соединены между собой медью. Несколько термопар, соединенных медными перемычками, составляют элемент Пельтье.
Медные перемычки скреплены керамическими пластинами, обычно из оксида алюминия. Когда через элемент проходит ток, он отводит тепло от «холодной» пластины, заставляя ее охлаждаться и отводить тепло из окружающей среды.По элементам тепло передается другой «теплой» пластине.
Вентиляторы помогают отводить поток холодного и теплого воздуха по обе стороны от модуля. Несколько охладителей можно подключить бок о бок для увеличения охлаждающей способности системы. При этом трудно поддерживать низкие температуры (ниже 10 ° C) с помощью системы Пельтье.
Мини-цифровой инкубатор MyTemp (версия для нагрева и охлаждения) и инкубаторы Пельтье для дрозофил SRI используют систему Пельтье для охлаждения.
Системы Пельтье требуют большего количества энергии, чем сопоставимые системы на основе компрессоров. Однако, хотя тепло выделяется системами Пельтье, оно сравнительно меньше, чем в системах на основе компрессора. Это означает, что можно получить некоторую экономию с точки зрения нагрузки на систему кондиционирования воздуха в зоне, где размещается блок, что может помочь компенсировать разницу в энергоэффективности.
Преимущества систем Пельтье
Вот основные преимущества термоэлектрических систем охлаждения:
- Тихие и без вибраций, поскольку не содержат движущихся частей
- Местоположение не является проблемой, их можно перемещать, поэтому они подходят для переносных устройств.
- Может быть маленьким и легким
- Не требуются легковоспламеняющиеся или озоноразрушающие хладагенты.
- Экономичен в производстве
- Требует небольшого обслуживания
- Менее сложен и легче заменяется, чем компрессорные системы охлаждения
- При изменении полярности переключится на систему отопления
Недостатки систем Пельтье
Системы Пельтьетакже имеют свои недостатки:
- Охлаждение обычно медленнее, чем в компрессорных системах охлаждения
- Для больших перепадов температур требуются сложные многоступенчатые системы
- Не может обеспечить низкие температуры (ниже 10 ° C)
- Не очень энергоэффективен по сравнению с системами на базе компрессора (хотя технология управления означает, что охлаждение может быть измерено более точно, чем с помощью компрессора, поэтому эти системы могут быть энергоэффективными при небольших градиентах температуры)
Компрессорное охлаждение
Охлаждение на основе компрессора предполагает использование компрессии пара для охлаждения агрегата.Это наиболее часто используемый тип системы охлаждения как в бытовых, так и в коммерческих холодильных системах. Действительно, в большинстве наших холодильников и морозильников, а также в других охлаждающих системах, включая охлаждаемые лабораторные инкубаторы, используется система охлаждения на основе компрессора.
Цифровой инкубатор MyTemp и низкотемпературный инкубатор SRI3 BOD используют систему охлаждения на основе компрессора.
Охлаждение на основе компрессора представляет собой сложную систему, но ниже представлена упрощенная версия того, что происходит.(Обратите внимание, что это циклическая система — мы начнем с хладагента, поступающего в компрессор.)
- Хладагент поступает в компрессор в виде газа низкого давления. Давление применяется для сжатия хладагента до газа с более высоким давлением (и более высокой температурой).
- Этот газ затем проходит через конденсатор, где охлаждается до жидкости под высоким давлением. Именно в этот момент тепло отводится от системы. Охлаждение осуществляется охлаждающей водой или охлаждающим воздухом.
- Жидкий хладагент затем проходит через расширительный клапан, где происходит резкое падение давления, превращая его в смесь жидкости и газа низкого давления. Снижение давления снижает температуру хладагента.
- Хладагент проходит через испаритель в виде смеси жидкость / газ. Здесь он нагревается до газа низкого давления. Именно в этот момент тепло отводится от охлаждаемой области.
Хотя это более сложный тип системы, он испытан и испытан и способен обеспечивать очень низкие температуры.
Преимущества компрессорных систем
- Энергоэффективность по сравнению с системами на основе Пельтье
- Может выдерживать большие перепады температур
- Обеспечивает низкие температуры
- Охлаждение может происходить быстрее, например, после открывания двери
Недостатки компрессорных систем
- Использовать горючие химические материалы, не загрязняющие окружающую среду
- Зависит от правильного позиционирования (система может выйти из строя, если ее наклонить или повернуть)
- Может быть шумным и может вибрировать
Заключение
Все большее количество холодильных систем используют технологию охлаждения Пельтье.Однако его основные недостатки, включая низкую энергоэффективность и относительно высокую стоимость данной холодопроизводительности, означают, что он далек от широкого распространения. Пока разработчики не найдут способ производить недорогие и эффективные системы Пельтье, модели на основе компрессоров, вероятно, будут продолжать доминировать.
При этом системы Пельтье могут быть идеальными в определенных ситуациях, особенно когда требуются лишь небольшие перепады температур и низкая охлаждающая способность. Многие преимущества этих систем, включая компактный размер, простоту, портативность, а также отсутствие шума и вибрации, делают их пригодными для различных приложений и сред.
Об авторе
Эйми разбирает сложные научные и технологические темы, чтобы помочь читателям усвоить концепции и устранить проблемы. Она имеет более чем десятилетний опыт работы в лаборатории, получив степень в области медицинской химии и работая химиком в многонациональной косметической компании, прежде чем продолжить свою страсть к писательской деятельности.
Эффект Пельтье и термоэлектрическое охлаждение
Эффект Пельтье это явление, которое потенциально разница применяется через термопара вызывает температуру разница между стыками разных материалы в термопаре.
Этот эффект противоположен
Эффект Зеебека
(назван в честь ученого, открывшего его в 1821 году). В
Эффект Зеебека заключается в том, что если разные металлы соединены в двух
отдельные места, а перекрестки хранятся в разных
температуры, то разность потенциалов между «спаями» (
перекрестки).
Так как горячий спай можно разместить вне утепленная область, а холодный спай может быть размещен внутри области, Пельтье эффект можно использовать для охлаждения области (или объекта).
Элементы Пельтье (термоэлектрические охладителей)
Метод термоэлектрического
охлаждение
(с использованием эффекта Пельтье) полезен, потому что он может охладить объект
без каких-либо движущихся частей или другого сложного оборудования, которое изолирует
прохладнее из окружающей среды.Устройства, которые
построенные, чтобы воспользоваться этим явлением, известны как Пельтье.
элементы, или термоэлектрические
кулеры (ТИК). Основные идеи из простых
Элементы Пельтье можно соединять последовательно, чтобы получить гораздо больше
сложный Пельтье
модули (также
известные как практические ТИК),
которые обладают большей охлаждающей способностью. Однако
величайший
разница температур между радиатором и прохладной областью для
Устройство Пельтье имеет температуру порядка 50 ° C.
Общие области применения элементов Пелье включают:
охлаждение компонентов компьютера, особенно процессора.
Наиболее распространенное сочетание материалов в термопарах Элементами Пельтье (ТЕС) являются два полупроводника висмут и Теллурид. Как правило, TEC состоит из кубиков или гранул. сделал полупроводников, каждый из которых контактирует с радиаторами на горячей и холодной стороне элемента Пельтье. Эти кубики находятся «легированный» — то есть добавляются дополнительные примеси, чтобы лишние или меньшее количество свободных электронов в каждом кубе. В полупроводник кубы с лишними свободными электронами (и поэтому несут в основном отрицательный заряд) известны как полупроводники N-типа, а те, у которых мало свободных электронов (и несут в основном положительный заряд) являются полупроводниками P-типа.В пары полупроводниковых кубов P и N устанавливаются и соединяются в массив так, чтобы пары имели электрическое последовательное соединение, но тепловое параллельное соединение. Когда ток подается на это система (TEC), способ протекания тока через полупроводники вызывает разность температур и приводит к тому, что сторона радиатора Элемент Пельтье для нагрева, а холодная сторона — для охлаждения (или охлаждения). все, что находится в тепловом контакте с этой стороной).
An
вид изнутри ТЕС (элемент Пельтье). | Элемент Пельтье, с
керамические пластины для частичной изоляции |
Сторона теплоотвода ТЕС становится очень
горячо, поэтому необходимо иметь
вентилятор и / или какой-то радиатор, чтобы рассеять это
нагревать.В противном случае весь ТЭО начнет нагреваться, и
шт
слились бы вместе.
«Нормальные» элементы Пельтье примерно
несколько сантиметров толщиной и
сторона в несколько миллиметров или сантиметров. Чтобы получить больше
охлаждение
способностей, отдельные элементы соединяются в стеки, или они могут
быть подключенным в некоторой комбинации последовательного и параллельного электрического
соединения.
Модуль Пельтье с Вентилятор и радиатор отводят тепло от радиатора. |
.
S H Цена 26 марта 2007 Веб-проект Physics 212 |
Что такое термоэлектрическое охлаждение — и подходит ли оно вам? — NewAir
Термоэлектрические охладители производят фурор на рынке, обещая произвести революцию в том, что касается охлаждения продуктов, будь то еда, вино, пиво или сигары.Но если вы не ученый — и если вы вздрагиваете от воспоминаний о школьных уроках физики, — возможно, вы никогда раньше не слышали об этой технологии. Неужели все это так отличается от вашего старого доброго кухонного холодильника?
Да. Термоэлектрическое охлаждение — это совершенно другая игра, когда дело доходит до того, как оно работает. Чтобы понять, подходит ли это вам, сначала нужно понять, как работает стандартная компрессорная система охлаждения и как термоэлектрические системы меняют правила игры. Если вы знаете, как они работают, вам будет легче принять обоснованное решение о том, какая система лучше всего подходит для ваших нужд.
Как работают охладители компрессораВы почти наверняка использовали компрессоры всю свою жизнь, понимаете вы это или нет. Компрессоры — герои домашнего холодильника, мини-холодильника в общежитии и каждого кондиционера, который вы когда-либо включали. Компрессор работает благодаря специальному химическому хладагенту. Это вещество способно превращаться из жидкости в газ при довольно низких температурах (в отличие, скажем, от воды, которая должна достичь точки кипения 212 градусов по Фаренгейту, чтобы превратиться в газ).Когда он расширяется в газ, хладагент способен поглощать тепло — это повседневная магия, которая позволяет охлаждать вашу пищу или ваши ноги.
Чтобы представить себе, как это работает, полезно подумать о оконном блоке. Внутри кондиционера хладагент движется по замкнутому контуру, который проходит между частью внутри дома и частью, которая свешивается из окна. Внутри дома хладагент расширяется до газа и поглощает избыточное тепло из вашей комнаты. Когда хладагент протекает через систему, он выносит избыточное тепло за пределы дома, где оно может рассеиваться в воздухе.
Независимо от того, прикреплены ли они к кондиционерам или к вашему холодильнику, компрессоры работают одинаково, сохраняя прохладу. При подключении к термостату компрессоры включаются и выключаются, чтобы поддерживать температуру в желаемом диапазоне. Чтобы холодильник продолжал работать, хладагент должен снова превратиться в жидкость. Вот для чего нужен компрессор. Он оказывает давление на хладагент, так что он снова превращается в жидкость, и этот процесс позволяет высвободить все тепло, которое хладагент несло, в воздух снаружи.Теперь, когда хладагент снова представляет собой холодную жидкость, он готов вернуться внутрь, чтобы набрать больше тепла и продолжить охлаждение вашей комнаты.
Как следует из названия, термоэлектрические системы охлаждения используют электричество для охлаждения. Если вы думаете, что электричество полезно только для производства тепла (как это происходит, когда оно протекает через лампочку или нагревательный элемент фена), вы никогда не слышали об эффекте Пельтье.
Эффект Пельтье описывает, что происходит, когда электрический ток протекает через два разных типа проводников (например, разные типы металлов, такие как медь, цинк или теллурид висмута).Когда подается постоянное напряжение и постоянный ток проходит от одного проводника к другому, происходит изменение температуры в месте соединения двух проводников. Если вы пропустите электричество от висмутового провода к медному проводу, температура упадет в месте соединения проводов. Если вы возьмете этот небольшой термоэлектрический эффект и умножите его, вы можете создать достаточно сильный охлаждающий эффект, чтобы электронные компоненты в компьютере оставались прохладными — или охладите внутреннюю часть винного холодильника.
Обычно это делается путем создания множества таких стыков между двумя керамическими пластинами.Когда через все это проходит электричество, одна пластина — это «холодная сторона», а другая — «горячая сторона». Холодная сторона проходит внутрь холодильника без льда или винного холодильника, а горячая сторона подключается к радиатору, где металлические ребра помогают отводить избыточное тепло снаружи прибора.
Термоэлектрическое охлаждение (TEC) также известно как твердотельное охлаждение, поскольку через машину не проходит жидкий хладагент. Вместо этого для передачи тепловой энергии используется твердый металл.
Преимущества термоэлектрического охлажденияВ целом, охладители Пельтье лучше всего работают в небольших помещениях, особенно для электронных устройств, где просто недостаточно места для установки охладителя на основе компрессора. В кулере небольшого размера эти системы также достаточно эффективны и могут потреблять меньше электроэнергии, чем компрессорный агрегат того же размера. Термоэлектрическое охлаждение также позволяет очень точно регулировать температуру с точностью до 0,1 градуса при определенных условиях.
Твердотельные охлаждающие устройства также не имеют движущихся частей, поэтому вероятность их поломки гораздо ниже, чем у традиционного компрессора, для которого требуется несколько вентиляторов и длинные змеевики, через которые должен проходить хладагент.Сам хладагент также является проблематичным с экологической точки зрения: известно, что хлорфторуглероды (CFC) и гидрохлорфторуглероды (HCFC) повреждают озоновый слой, если они вытекают из неисправной машины. С другой стороны, устройства Пельтье не более вредны для окружающей среды, чем электрическая лампочка или простой вентилятор, который вы подключаете к электрической розетке.
Наконец, термоэлектрическое охлаждение бесшумно. В отличие от компрессора, который вибрирует во время работы и может быть довольно громким при включении, простой электрический ток, необходимый для работы ТЕС, вообще не издает звука, если только не установлен вентилятор для улучшения циркуляции воздуха.
Недостатки термоэлектрического охлаждения
Термоэлектрические охлаждающие устройства быстро становятся дорогими при использовании в больших помещениях. Это связано с тем, что вам нужно добавить больше керамических пластин, чтобы покрыть большую площадь, а для работы потребуется более высокое входное напряжение. Чем больше у вас керамических пластин, тем больше электричества вам понадобится для работы машины, в то время как компрессор чуть большего размера потребляет меньше электроэнергии, чем меньший. Термоэлектрическое охлаждение полностью зависит от температуры окружающей среды. способность остывать.В отличие от компрессорной системы, которая может поддерживать температуру ниже нуля в определенных применениях, термоэлектрическое устройство может только снизить температуру до определенной точки ниже комнатной. Это означает, что если на улице 65 градусов, и ваш TEC может снизить температуру на 30 градусов, вы можете достичь низкой температуры в 35 градусов. Но когда наступает лето и ртуть поднимается, ваша охлаждающая способность возрастает вместе с ним. В день, когда температура 95 градусов, кулер может колебаться только около 65 градусов.Это может не быть проблемой в помещении, если у вас есть центральное отопление и кондиционер, чтобы ограничить экстремальные условия, но разница температур может иметь большое значение в жилых домах или кемпингах. Хотя термоэлектрическое охлаждение действительно обеспечивает точный контроль температуры, важно понимать, что это только в пределах диапазона, допустимого внешней температурой в любой день.
Термоэлектрические охладители также не осушают воздух вокруг себя. Керамические пластины просто передают тепло из одной области в другую, не влияя на содержание влаги в воздухе.Это сильно отличается от компрессорного охлаждения, при котором холодные испарители внутри машины понижают точку росы воздуха и вызывают конденсацию влаги. Эти капли воды выносятся наружу и оставляются стекать в компрессор кондиционера, эффективно снижая содержание влаги в воздухе в вашем доме. Следует отметить, что осушение может быть или не быть преимуществом в зависимости от области применения; например, хьюмидоры для сигар должны оставаться достаточно влажными при охлаждении, а холодильник для пищевых продуктов должен быть сухим, чтобы предотвратить гниение.
Подходит ли мне термоэлектрическое охлаждение?Большинство людей не создают свою собственную электронику, поэтому термоэлектрическое охлаждение обычно используется в небольших холодильниках или портативных холодильниках для еды и напитков. Итак, что лучше, когда дело доходит до выбора специального винного холодильника или холодильника для напитков?
Выберите термостатический охладитель, если …
- ✓ Вы очень беспокоитесь об окружающей среде
- ✓ Вы планируете держать его в помещении с постоянной температурой круглый год
- ✓ Вы стареете вино и хотите уменьшить вибрации, которые могут вызвать взбалтывание осадка
- ✓ Вам нужен точный контроль внутренней температуры
Выберите компрессорный охладитель, если…
- ✓ Вы живете в климате с экстремальными температурами
- ✓ Вы хотите, чтобы газированные напитки были очень холодными
- ✓ Звук обычного холодильника не беспокоит вас
- ✓ Вам нужен накопитель очень большой емкости
Термоэлектрическое охлаждение — увлекательная технология, и она определенно имеет свое место в винных холодильниках и хьюмидорах. Обязательно внимательно сравнивайте свои варианты при совершении покупок и помните об особенностях, которые вы лично считаете наиболее важными, чтобы выбрать идеальный прибор для своего дома.Одно приложение, в котором термоэлектрический охладитель всегда является хорошим выбором? Высокопроизводительный хьюмидор для сигар. Это связано с тем, что эффект Пельтье не влияет на уровни влажности в вашем хьюмидоре, что значительно упрощает поддержание уровня влажности там, где вы хотите, без необходимости постоянно добавлять влагу, чтобы не отставать от осушения компрессора. Если вы живете в холодном климате, термоэлектрический охладитель также может работать в обратном направлении, что позволит ему работать в качестве нагревателя для поддержания идеальной температуры для ваших сигар круглый год.
ПОДРОБНЕЕ:
Винные холодильники NewAir- Точный контроль поддерживает идеальную температуру вина
- Изолированные двери для защиты и сохранения вина
- Двойные зоны охлаждения для идеального хранения красного и белого вина
Как термоэлектрическое охлаждение использует эффект Пельтье
Термоэлектрическое охлаждение достигается за счет использования эффекта Пельтье.Эффект Пельтье относится к термоэлектрическому явлению передачи тепловой энергии, которое происходит между двумя материалами при прохождении электрического тока. Это явление приводит к добавлению или отведению тепла. Теплопередача является как пропорциональной току, так и обратимой. Явление было открыто в 1834 году Джоном Пельтье.
Эффект Пельтье используется в тепловых насосах, которые отводят тепло (хотя они также могут добавлять тепло) с помощью управляемого обратимого твердотельного устройства (что означает отсутствие механических частей).Твердотельные тепловые насосы, использующие эффект Пельтье, будут эффективно передавать тепло от одной стороны устройства к другой.
Другие распространенные названия для этих типов устройств включают устройство Пельтье, твердотельный холодильник, термоэлектрический охладитель (TEC) и тепловой насос Пельтье. Наиболее распространенное применение этих устройств — охлаждение с требованиями к отводу тепла от нескольких тысяч ватт до милливатт.
Эффект Пельтье и термоэлектрические охладители (ТЭО)
ТЕС— это твердотельные устройства Пельтье, которые при подаче постоянного тока передают тепло от одной стороны к другой.Это означает, что одна сторона устройства будет производить холод, а другая — тепло. Сторона с подогревом часто прикрепляется к радиатору, чтобы устройство можно было использовать для охлаждения.
Области применения TEC в потребительских товарах варьируются от портативных охладителей до увлажнителей, охладителей напитков и холодильников. В научной сфере ТЕС используются в спутниках, космических аппаратах, компьютерных компонентах (например, охладителях ЦП), для охлаждения лазеров, используемых в оптоволоконных сетях связи, и т. Д.
Фононические ТЭЦ и Пельтье
Phononic проектирует и разрабатывает инновационные высокопроизводительные TEC для приложений связи и передачи данных. По сравнению с типовой производительностью, наши ТЕС обеспечивают до 60% более высокую плотность теплового насоса и 30% меньшее потребление энергии в очень тонком форм-факторе для поддержки сменных трансиверов.