Site Loader

Содержание

Термогенератор Пельтье своими руками — * Выживание в мало-благоприятных Ситуациях * — LiveJournal

В продолжение темы о самодельных девайсах. http://tutankanara.livejournal.com/410005.html На этот раз речь пойдёт о темрогенераторе на элементах Пельтье.

Элементы Пельтье это такие небольшие (обычно 4х4 см.) штуковины, состоящие из керамических пластин и биметалла между ними, посредством которого при нагревании одной стороны и охлаждении другой – вырабатывается электрический ток. Или наоборот, подавая ток, нагреваем одну сторону и охлаждаем другую. Данное свойство элементов Пельтье используют при изготовлении переносных холодильников, но меня в первую очередь больше интересует генераторная способность этих устройств.

Действительно, очень удобно. Нагреваешь одну сторону элемента, охлаждаешь другую – и получаешь достаточный ток и напряжение для зарядки, например, сотового или прочих электронных девайсов. А у меня вообще с электричеством напряг, часто не бывает, так что такая штука мне жизненно необходима. .Нет, конечно, частично, проблему нехватки электричества могут решить солнечные батареи. Это, на данном этапе, я вообще считаю один из лучших источников альтернативной энергетики. Поэтому у меня есть и солнечная батарея (о которой расскажу позже), небольшой, но достаточной для меня мощности. Выдаёт она где-то 1 – 1,5 ампера при напряжении от 5 до 15 вольт.

Но солнце есть не всегда, поэтому термогенератор оказался нужнее. Да и вне цивилизации он необходим, а также выживальщики, я думаю, такими вещами интересуются.

Для создания термогенератора подойдут не всякие элементы Пельтье, а лишь те, которые держат температуру 300-400 градусов. Конечно, можно изготовить генератор и из обычных элементов, тех, что применяют в холодильниках, но лишь в порядке эксперимента. Ибо, чуть только перегреете – и элемент выйдет из строя. Приобрести высокотемпературные элементы можно у американцев или у китайцев. (Небольшое отступление про китайцев: читая мой блог, может сложиться неверное представлениея, что я плохо отношусь к Китаю или китайцам. Совсем наоборот, Китаем я восхищаюсь, что не мешает мне считать, что это самый вероятный наш противник. Опять же, немцы тоже когда-то были нашим врагом, да и французы, да и кто только не был. И что с того? Будет война – будем ненавидеть, но пока мир – мы друзья. Тем более, что всё в конце концов закончится, как ранее в случае с другими нациями. И таки станут, после всех войн, русские и китайцы – братьями навек. Аминь.)
Можно приобрести элементы и у соотечественников, но уж совсем по баснословной цене, а это не наш путь.

Итак мой термогенератор нагревается масляной (на обычном, самом дешевом, подсолнечном масле) горелкой.

Которая помещена вот в такой разборный корпус, состоящий из консервной банки, регулятора высоты горелки и самого элемента Пельтье.

Сама горелка тоже состоит из банки и угольного фитиля.

Изготовить такой фитиль можно по этой видеоинструкции.

Изготовление аквариумного охладителя на элементах Пельтье своими руками.

Изготовление аквариумного охладителя на элементах Пельтье своими руками.

По просьбе жены сваял небольшой гайд на тему «сборка холодильника по принципу «я его слепила из того, что было»». Для этой цели было приобретено- теплообменник, 1 шт. и сами термоэлектрические элементы- 6 шт. Радиаторы нашёл в закромах 🙂

Исходя из опыта эксплуатации подобных устройств, могу сказать одно- чем больше площадь, тем лучше. Много не бывает никогда.

Итак, для сборки понадобились:

2 радиатора охлаждения Intel 478socket (mPGA478B)

Штатные вентиляторы Intel, позже заменены более производительными.

2 радиатора охлаждения не помню от чего.

Впоследствии оказалось, что плошадь мала для охлаждения потоком от радиаторов Intel, на боковые плоскости наклеены доп. радиаторы, установлены дополнительные вентиляторы

Dremel и ножовка- если в процессе нужно будет что либо подогнать по месту.

6 элементов Пельтье (я использовал tec1-12706. 40х40мм, 12в)

ссылка на али: http://ru. aliexpress.com/item/TEC1-12706-Semiconductor-Thermoelectric-Cooler-Heat-Sink-Cooling-Peltier-12-hv3n/1118084929.html

Теплообменник, он же водоблок, приобретён на aliexpress

http://ru.aliexpress.com/item/Computer-water-cpu-water-cooling-head-graphics-card-water-head-northbridge-waterblock-water/943818201.html

Рабочая поверхность у водоблока одна, поэтому вторую плоскость пришлось выводить.

Фотографии вида плоскости до обработки нет, но она реально была бугром.

Плюс вмятины.

Обрабатывал плоским напильником, доводил наждачкой.

Так же понадобится бензин для обезжиривания склеиваемых поверхностей

Обезжиривать достаточно удобно с помощью ватных дисков.

И собственно, сам клей. Специальных теплопроводных клеев несколько, из ассортимента лично мне более других марок приглянулся «Радиал»-не высыхает прямо в шприце у продавца, как «АлСил-5», и прочность шва на уровне.

При приобретении этой (да и других) марок клея стоит обращать внимание на дату производства- клей в заводской упаковке хранится пол года.

Проверяем элементы Пельтье (по одному НЕНАДОЛГО (до секунды)  подключаем к источнику питания (для используемых мной это 12в, до 4а)), холодная сторона там, где маркировка.

Затем аккуратно наносим клей на одну из склеиваемых поверхностей.

Плотно прижимаем склеиваемые детали друг к другу, для лучшего прижима можно в процессе детали смещать.

Примерное время фиксации одной склейки- полчаса. Можно конечно, приклеить всё одновременно, но мне это показалось наименее удобным вариантом- сложно удержать на месте все 3 (или 6, если клеить сразу с 2-х сторон) элемента, поэтому клеил по одному.

В итоге получается вот такой симпатичный «бутерброд».

На который приклеиваем радиаторы- точно так же плотно прижимая и смещая их.

В итоге на весь холодильник у меня ушла одна упаковка клея.

Дожидаемся отверждения клея (часов через 5 уже можно вертеть и хватать) и начинаем монтаж проводов. Заранее хотельсь бы предупредить- элементы довольно хрупкие, и в случае, если радиаторы будут большими и тяжёлыми, есть риск элемент разорвать пополам.
Пруф линк: http://habrahabr.ru/post/145090/

Так как каждый элемент потребляет в штатном режиме 4а, то запитал я их по 3 линиям +12в (питание от компьютерного БП на 450Вт), посадил на PCI-E 6pin.

Несмотря на то, что суммарная мощность элементов получилась 500Вт,  а заявленная мощность БП по 12в- 265Вт, китаец (пока) держится-  просадка напряжения 0.8В, воздух из БП идёт тёплый.

Скрутки облуживаем и изолируем.

В процессе эксплуатации холодильник претерпел определённые изменения- была увеличена площадь оребрения и заменены вентиляторы

На сегодняшний день охладитель выглядит вот так.
Сорокалитровый аквариум охлаждает с 24С до 19С за 4-5 минут.

Аквариум желательно при этом «утеплить»- от ремонта остались обрезки 50мм пенопласта, с боков, сзади и снизу (под полкой) приклеил по всей площади- эффект замечательный,
10 градусов разницы температур теперь не проблема.

Поддерживать заданную температуру помогает термостат
http://ru.aliexpress.com/item/STC-1000-Temperature-Controller-STC-1000-Thermostat-Aquarium-NTC-Sensor-220V/32244445502.html
точность-0,1С, петля гистерезиса до 0,3С (регулируется), 2 группы выходов- нагревание и охлаждение.

Итог: в этом виде охладитель работает уже месяц, работает хорошо. В планах упаковать его в 1 корпус с блоком питания.

Фотографии отдельно, в бОльшем разрешении: https://fotki.yandex.ru/users/madx20/album/226503/


Система охлаждения видеокарты с элементом Пельтье своими руками / Overclockers.ua

Статья прислана на конкурс Летний АвторRUN!

Эта история имеет множество поучительных моментов, начиная от «бесплатного сыра» в известном месте и заканчивая тем, что любую проблему все-таки можно решить.

Попавшие мне в руки видеокарты XFX 7600 GS вызвали бурю эмоций.

Поначалу воображение распаляла возможность получить SLI-режим на тогдашней ASUS P5ND2 (nForce4 IE SLI). И действительно, открывшиеся взору картинки любимых игр пестрели невиданными ранее деталями и эффектами. Вдруг через пару часов обнаружилось странное мельтешение на части экрана, а затем и выпадение текстур. Температуры ГП лежали в пределах 60 градусов, и опасений вроде не вызывали. Танцы с бубном, драйверами и вентиляторами не принесли серьезного результата (как и попытка установки Vista — с ней было еще хуже, поддержка там SLI хромает на обе лапы). Поиски в Интернете натолкнули на мысль о деградации памяти, а анализ напряжений показал, что вместо 1,8 вольта имеют место все 2,0. Данное отклонение было замечено на трех экземплярах видеокарт, и, скорее всего, является установленным самой XFX значением (для GS-версии оно непонятно зачем). В одной из статей был обнаружен метод вольтмода, в том числе и обратного, для чипов памяти. Что тут же и было сделано посредством карандаша. Ура, все заработало! Но что-то подспудно продолжало тревожить. И не напрасно… Поскольку все это происходило зимой, я приоткрыл балкон, и температура упала.

А что будет, когда на улице потеплеет?

Что же будет летом? Этот вопрос не давал покоя. Охлаждать водой такие видеокарты не хотелось, уж больно непропорционально производительности увеличивалась стоимость всей видеоподсистемы, и без того не особо дешевой…

Как-то при установке на работе автомобильного холодильника-разогревателя меня заинтересовал принцип его работы. Щелк — и охлаждает, щелк — греет. Называется эта штука модуль Пельте. Порывшись в Интернете, я разобрался, что это такое. Чуть позже мне посчастливилось найти ее на Караваевых Дачах.

Итак, я приобрел сей девайс и включил его для проверки: -8°C на одной стороне и — ой, горячо! — на второй. Срочно ко второй стороне был прикреплен процессорный радиатор с кулером, и вся конструкция водружена на видеокарту. Однако чуда не произошло. Мало того, ухудшилось охлаждение видеочипа, к тому же громоздкая конструкция заняла не только соседний слот PCI, но и затруднила доступ ко второму PCI-E. Нет, так не пойдет.

Просмотр форумов выявил подобные проблемы у других экспериментаторов. Лишь в одном случае проскользнул удачный результат, но информации было мало. Изучение обзоров показало, что существуют промышленные образцы с регуляторами тока, как для видеокарт, так и для процессоров. Но ведь как-то сделали же? В одном из описаний значилось примерно следующее: «Контактная подошва из обработанной меди». Ага, а ведь теплоемкость керамики самого модуля действительно никакая! Нужен теплоаккумулятор, лучше всего тоже медный. Однако попытка изготовить его самостоятельно из двухмиллиметровой медной пластины успеха не принесла. Контакт с девятью микросхемами одновременно обеспечить не удавалось — то GPU не касался, то микросхемы памяти.

Решено было фрезеровать выемку под GPU, и не в меди, а в алюминии (не нашлось материала, удовлетворяющего требованиям). Все отдано токарю, но как раз в это время на улице потеплело. Море обид от детей: папа запрещает играть. Тогда возникло решение временно отказаться от дополнительного охлаждения видеоядра и бросить все усилия на память. Буквально за несколько часов была собрана следующая конструкция:

Пластина, не сильно погнутая при резке, нормально легла на чипы:

Внешнее питание около 7 В (подключать к штатному БП как-то не рискнул) позволило снизить температуру до 10 градусов, и артефакты пропали. Второй PCI?E стал недоступен, но комфортность работы восстановлена:

Задержки с проточкой пластин подвигли на еще одну попытку самостоятельной сборки полной пластины, не приведшую к успеху. Наборной переходник даже при 15 вольтах не обеспечивал достаточного охлаждения в 3D-режимах, а в 2D начиналось выпадение конденсата.

Хоть это и дистиллят, но вроде бы от воды отказались еще в самом начале. 🙂 Попутно был собран элементарный автоматический регулятор тока, правда, чуть мощнее, чем для вентиляторов компьютера (схемами подобных устройств богаты все оверклокерские сайты). На него возложена задача изменять подводимое к элементу Пельтье напряжение в зависимости от температуры пластины (где-то 15 градусов по датчику тестера). От регулировки оборотов самого вентилятора было решено отказаться, вторая сторона сильно греется в любом случае.

Раздельное охлаждение проработало порядка 10 дней до тех пор, пока не были наконец получены проточенные пластины. Радиаторы охлаждения модуля Пельтье приобретены на тех же Кардачах за совсем смешную цену. Вентилятор от старой видеокарты пылился давно, и после смазки подошел в одну из проточек радиатора. Все компоненты в наличии.

В процессе сборки контролировался хороший контакт со всеми чипами, а также с обеими сторонами элемента Пельтье. В качестве термопрокладки применен поролон, стяжные болты изолированы пластиковыми шайбами, чтобы не передавали тепло на охлаждающую пластину. Сама пластина тоже обклеена по максимуму, зачем охлаждать остальные компоненты и окружающий воздух? Установка требует аккуратности, чтобы не снести какие-нибудь детали самого видеоадаптера.

Проверка работы показала температуру около 0 градусов на поверхности пластины:

Да и вся система в сборе имеет, в отличие от предыдущих, довольно товарный вид:

При этом доступ к остальным портам PCI свободен. Хочется предупредить, что весит эта конструкция немало, желательно соблюдать аккуратность при установке и чем-нибудь ее подпереть, дабы не оторвать слот. Водружаем в системник и пробуем, что же у нас получилось.

Питание охлаждающей системы осуществляется от отдельного источника с таймером задержки выключения вентилятора модуля. Не хотелось даром греть системник, благо многие пользователи иногда страдают забывчивостью (как-то охлаждение простояло включенным всю ночь). Источник питания обеспечивает ток около 10 А для двух видеоадаптеров в SLI-режиме.

После включения я проследил некоторое время за температурой:

Помня о больной памяти, оставляем ее в покое и, потирая руки, обращаем свой взор на графический процессор. Без перепрошивки BIOS частоту удалось поднять лишь до 500 МГц от штатных 400 МГц. После обновления BIOS’а видеокарты разгон продолжен. Обратите внимание на скорость заполнения:

Подкинем еще:

Включим мониторинг температуры и запустим 3DMark06. Результаты меня удовлетворили:

Температура по окончании теста тоже:

В течение минуты она вернулась к 29 градусам.

Конечно, постоянно работать в таких режимах не стоит, и разгон графического процессора впоследствии был сброшен до 525 МГц. Стоимость конструкции не превышает 10 у.е., что с учетом возлагаемых на нее обязанностей радует, эффективность проверена майской и июньской жарой в Киеве, когда воздух в квартире прогревался вечером до 30 градусов. Полученные результаты показали достаточную эффективность собранной системы и ее право на жизнь наряду с другими. Каталог модулей Пельтье, найденный в Интернете, показал, что использовался 45-Ваттный модуль с максимальным напряжением питания 15,5 В. Ток при старте не превышал 5 ампер. Существует несколько типов модулей с максимальной отдачей до 70 Ватт, правда, рабочее напряжение у них уже 28 вольт. В отношении легкости изготовления и надежности система не уступает водяным (считающимся в народе панацеей от всех бед), а возможность получения небольших отрицательных температур позволяет получить более высокие показатели разгона. Скорее всего, будет предпринята попытка разгона процессора GeForce 7600GS до частоты 700 МГц уже с вольтмодом — интересует зависимость производительности от пропорции GPU-память. А также заказана новая медная пластина для GeForce 8600GT для проверки разгона этой видеокарты. Соглашусь с тем, что большинству пользователей такие эксперименты не нужны. Да и меня к ним подвиг только обнаруженный дефект. Но полученный опыт позволяет использовать модули Пельтье для охлаждения других элементов системы. Возможно, эта статья позволит кому-то избежать моих ошибок и улучшить полученные результаты. Ну и, естественно, за неудачные эксперименты ответственен только экспериментатор.

Водяное охлаждение с Пельтье, стоит ли? — Блог Девида Седиса

Я снова был заинтригован, почему модули Пельтье никогда не используются в сборках для охлаждения компьютеров ниже температуры окружающей среды, и я снова проверил Интернет и YouTube без особых результатов. Никто не объясняет, почему они бесполезны, я вижу только одно: они неэффективны. Конечно нет, и что?

Линус показывает, что произойдет со средним потребителем, если он попытается попасть в число Пельтье

.

der8auer показывает, как его собрать, если вы увлекаетесь электроникой

Поскольку я очень ленив и не хочу начинать и тратить много времени и денег, пытаясь заставить их работать.Поэтому я подумал: «Давайте посчитаем математику и посмотрим, что говорит теория». И… о черт, они правы; это не стоит хлопот. А если теория плоха, то на практике будет еще хуже.

Но я забегаю вперед. Вернемся к основам.

Что такое модуль Пельтье?

Модули Пельтье

, упрощая, представляют собой холодильники без движущихся частей. Просто подайте ток на кабели, и тепло будет перемещаться, эффективно охлаждая одну сторону и нагревая другую.

Распространенное заблуждение состоит в том, что холодильники или модули Пельтье создают холод. Вместо этого мы должны сказать, что они движутся или передают тепло. Пельтье имеет две стороны, одна нагревается, а другая охлаждается. Поскольку они далеки от 100% эффективности, горячая сторона нагревается намного быстрее, чем холодная.

Говоря об эффективности, один термин, который часто встречается в спецификациях, — это COP, или коэффициент производительности. Самый простой способ понять это: на каждый ватт, потребляемый элементом Пельтье, приходится сколько ватт тепла переходит с холодной на горячую сторону. Не дайте себя обмануть, если увидите COP 3 или 5; Мы привыкли видеть КПД от 0% до 100%, но КПД изменяется от 0 до бесконечности, то есть КПД 0% и 100% соответственно.

Выложу таблицу для справки:

КПД Эффективность
0,25 20%

50 33%
1,00 50%
2,00 66%
3,00 75%
4,00 80%
5,25 84%
9.00 90%
99.0 99%

А еще я люблю графики!

Думаю, это понятно. COP стремится к бесконечности, когда эффективность составляет 100%.

Следующее, о чем я хочу поговорить, это о «dT» или перепаде температур. Это разница в градусах Кельвина между сторонами элемента Пельтье. Поскольку Кельвин и Цельсий — это одна и та же шкала с разными начальными точками, я просто использую Цельсий, когда говорю о dT.

Эффективность модулей Пельтье

сильно зависит от перепада температур. Если вы попытаетесь сделать обе стороны слишком разными по температуре, COP достигнет нуля, а это означает, что ваш элемент Пельтье тратит электроэнергию и выделяет тепло, фактически не выполняя работу (т.е. охлаждение). Например, большинство модулей Пельтье могут выдерживать температуры до 50ºC dT более или менее. Это означает, что если на горячей стороне 40ºC, то на холодной едва достигнет -10ºC, и оттуда вы будете использовать много энергии, не имея возможности что-либо охладить.

Но все становится сложнее, с увеличением dT КПД будет уменьшаться, и в какой-то момент до предела Пельтье охлаждать его дальше уже не будет смысла. Есть ли смысл использовать 1000 Вт для охлаждения 100 Вт? (КПД=~0,1)

Я хочу настоять на том, что независимо от добавления мощности охлаждения, скажем, 100 Вт, вам все равно придется охлаждать их, плюс дополнительное тепло, производимое самим элементом Пельтье, с использованием обычных методов. Тепло передается, а не отводится. В любом случае вам понадобятся радиаторы для передачи этого тепла в воздух.

Другим фактором, влияющим на эффективность, является нагрузка на модуль или количество тепла в секунду, которое мы хотим передать. По мере того, как мы поднимаемся выше, эффективность сильно снижается.

Фактическая производительность на элементах Пельтье

Известно, что эти модули менее эффективны, чем обычное сжатие газа, например, они используются в кондиционерах, холодильниках, морозильных камерах и т. д. работать от батареек, это бессмысленно.

Я предполагаю, что в настоящее время датчики Пельтье более или менее одинаковы независимо от производителя, если только они не дешевы. Это старая технология, и она нашла множество применений в других местах. Поэтому я буду использовать конкретный модуль от конкретного поставщика для примеров здесь, в основном потому, что они включали хорошие таблицы данных, из которых я мог извлечь много полезной информации.

Для справки, вот страница, где я их ищу:
https://tetech.com/peltier-thermoelectric-cooler-modules/high-performance/

А вот и даташит на самый мощный:
https://tetech.com/wp-content/uploads/2019/03/HP-199-1.4-0.8.pdf

Я выбрал самый мощный (172 Вт), потому что другие работают более или менее одинаково с точки зрения эффективности, и поскольку нам нужно загрузить их менее чем на 50%, чтобы быть более или менее эффективными, этот самый разумно даже для небольших установок. Для больших установок потребуется несколько из них.

Вероятно, самое важное число, которое можно получить из таблицы данных, — это максимальная эффективность, которую мы можем получить при любой заданной разнице температур:

Обратите внимание, что вертикальная ось представлена ​​в логарифмическом масштабе; Я люблю их, потому что их легче читать; но тот факт, что он логарифмический, означает, что фактическая форма является кривой.Кроме того, это трудно увидеть на графике, но он достигает максимума при COP 5-6 (трудно сказать точно по техническому описанию) при dT, равном 0ºC. Оттуда он падает очень быстро. Когда доходит до 45ºC, начинает реально приближаться к нулю. Максимальное значение dT для этого модуля составляет 65ºC.

Этот график примерно соответствует мощности охлаждения 45 Вт, что составляет 26% от максимальной мощности модуля. Поскольку большинство модулей имеют одинаковое поведение, вероятно, вы можете предположить, что для любого элемента Пельтье нагрузка 26% более или менее оптимальна для эффективности.Техническое описание фактически устанавливает оптимальную нагрузку для эффективности при 30 Вт, но данных, подтверждающих это, немного. 45 Вт уже очень мало, так что я пойду с этим.

Вы можете спросить, насколько хуже становится, когда он обеспечивает большую мощность? Ну и даташит предлагает хороший график для этого:

Как видите, эффективность падает логарифмически по мере увеличения нагрузки с определенной точки, и эта точка является максимальным COP, который я показал ранее. Так что сильно увеличивать мощность не очень хорошая идея, так как мы потратим много энергии.

Сколько энергии? Что ж, линии сходятся при COP=0,25 более или менее для dT 40ºC. Это означает, что для отвода 172 Вт тепла мы будем тратить колоссальные 688 Вт энергии, а нам потребуется блок питания и решение для охлаждения на 860 Вт. Неплохо, если в наших планах построить дорогой обогреватель!

Для КПД = 2,00 те же 172 Вт потребовались бы только 86 Вт, но поскольку наш элемент Пельтье охлаждает только около 50 Вт при такой эффективности при температуре 9,6ºC dT, то для питания элемента Пельтье потребуется всего 25 Вт.Намного лучше.

С этим, я думаю, понятно, что нам нужно оставаться как можно ближе к максимальному КПД, если мы не хотим строить нагреватель вместо более холодного ПК.

Возможные сборки Пельтье

Я пробовал (опять же, только в теории) множество различных способов подключения Пельтье. Я хочу использовать водяное охлаждение для оптимизации отвода тепла и стабилизации температуры. Пельтье, установленные непосредственно поверх ЦП, имеют проблему, связанную с тем, что ими трудно управлять, поскольку у них не так много тепловой массы. Добавление водяного контура для холодной части элемента Пельтье добавляет много воды, которую трудно согреть или нагреть, поэтому мы должны иметь возможность легко регулировать температуру.

Из всех перепробованных схем я закончил двумя совершенно противоположными. Все остальное казалось либо вариантом, либо менее эффективным. Мне нравится называть их «открытый цикл» и «закрытый цикл»; возможно, это каламбур для ракетных двигателей, но мне все равно нравятся названия.

Для закрытого цикла , , который является типичной установкой, Пельтье один отводит тепло от ЦП в своем собственном контуре, а основной контур отводит тепло Пельтье.Вот схема:

Стрелки описывают течение воды; как вы можете видеть, есть два контура, один для горячей воды, а другой для холодной воды. Резервуар не ставил так как мало что меняется и иногда включается на самом насосе. Для более холодного контура рекомендуется небольшой резервуар, так как увеличение поверхности приведет к утечке холода в горячую среду.

Вы можете поместить элемент Пельтье поверх ЦП, но эта установка позволяет вам размещать несколько элементов Пельтье один за другим, а элементы Пельтье обычно больше, чем сокет ЦП.

Проблема с этой настройкой заключается в том, что если Пельтье выходит из строя или ЦП постоянно выделяет больше тепла, чем может отвести Пельтье, холодный контур будет становиться все горячее и горячее, пока вода не закипит от тепла ЦП. Будем надеяться, что процессор затормозится до этого и предотвратит взрыв всего этого.

Хорошая вещь в настройке заключается в том, что если Пельтье превосходит ЦП, система будет становиться все холоднее и холоднее, пока разница температур с обеих сторон Пельтье не станет слишком большой, поэтому ЦП превзойдет производительность, и вы получите равновесие.Если вы запустите это на максимальной мощности для Пельтье, dT в конечном итоге достигнет около 40-50ºC (когда ЦП простаивает), и если горячая сторона будет 40ºC, холодная сторона будет при -10ºC, замерзая вода. Еще раньше вы получите сильную конденсацию, поэтому будьте осторожны.

Я хотел что-то, что не полагается полностью на Пельтье, чтобы в случае отказа радиатор мог позаботиться о тепле ЦП. Это открытый цикл :

Существует один общий контур, в котором та же вода, которая была охлаждена, используется для получения тепла от элемента Пельтье после того, как ЦП использовал мощность охлаждения.

В зависимости от того, кого вы спросите, на первый взгляд это может показаться отличной или ужасной идеей. После некоторой математики это кажется очень плохим; но я покажу позже, потому что это интересно. И нет, он не тратит энергию впустую, кроме его неспособности накапливать холод на стороне процессора. Его можно настроить, чтобы он работал, но выглядит… странно.

Итак, как только что было сказано, проблема здесь в том, что он не может накапливать холод в ЦП, когда Пельтье превосходит по теплу, но также выполняет незначительную работу, когда Пельтье работает ниже тепловыделения ЦП. Так что особо не стоит.

Единственное, что хорошо, это то, что Пельтье может перестать работать в любой момент, и радиатор вступит во владение. Это очень безопасная установка.

Отсюда видно, что у нас явный победитель, так что давайте посчитаем!

Замкнутый цикл сборки

Я попытался смоделировать ThreadRipper с TDP 250 Вт, но это просто безумие. Даже не утруждайте себя просьбой добавить два графических процессора, которые дадут вам около 1000 Вт без элементов Пельтье, что явно выходит за пределы диапазона для сборки элементов Пельтье, требующей безумного охлаждения и мощности.Если только вы не планируете использовать его как комнатный обогреватель и не планируете использовать корпус, подобный этому:

. Raijintek Enyo — самый большой монстр в корпусах, которые я когда-либо видел цель — 100 Вт мощности охлаждения.

Первое, что нам нужно знать, это при какой температуре вода попадает из радиатора в Пельтье. В принципе, чем он ниже, тем лучше все будет работать; так что ставьте максимально большой радиатор. Я предполагаю, что он остынет до 35ºC. Тогда, если мы нацелимся на dT 20ºC на Пельтье, наш процессор должен работать при 15ºC. Этого должно быть достаточно для некоторого дополнительного разгона, избегая при этом точки росы в большинстве климатических условий.

При dT 20ºC максимальный КПД датчика Пельтье составляет 1,4 при 7 В, что обеспечивает мощность охлаждения около 25 Вт. Это нормально, мы просто будем использовать четыре элемента Пельтье вместо одного на 100 Вт мощности. Модули Пельтье будут потреблять дополнительно 71 Вт, поэтому радиатор вместо этого должен работать с 171 Вт.(Радиатор должен иметь мощность в несколько раз выше, чтобы снизить температуру до уровня 15ºC на процессоре).

Теперь нам понадобятся датчики температуры, контроллер и регулятор. Когда система достигает желаемой температуры, ее необходимо остановить, чтобы предотвратить образование инея и конденсации. Вместо того, чтобы активно регулировать напряжение, что сложно, мы могли бы просто подключить каждые 2 модуля Пельтье последовательно, и если мы получим питание от шины 12 В, каждый элемент Пельтье получит 6 В. Таким образом, регулятору нужно только включать и выключать модули в зависимости от температуры, что можно сделать с помощью полевого МОП-транзистора или реле; оба действительно эффективны. Активное регулирование напряжения влечет за собой потери и сложные схемы, которых мы могли бы избежать для простоты; но есть уже построенные решения:

Контроллеры температуры – TE Tech Products

Если вы выберете один из них, он сможет точно регулировать мощность, обеспечивая максимальную эффективность для любого сценария.

Как видите, это работает, так почему же все говорят «не делайте этого?». Ну, это не стоит хлопот.

Во-первых, если радиатор смог понизить температуру 172 Вт до 35ºC, он, вероятно, способен довести температуру процессора мощностью 100 Вт до 32ºC, что уже очень хорошо.

Во-вторых, стоимость: 170 евро за датчики Пельтье, 200 евро за регулятор и 30 евро за дополнительную помпу — это примерно 400 евро, которые вы могли бы потратить на лучший процессор, который наверняка превзойдет ваш текущий разогнанный процессор.

Так что, если нет лучшего процессора? Затем мы нацеливаемся на охлаждение около 400 Вт, поэтому добавьте еще 286 Вт для элемента Пельтье. По стоимости вам понадобится шестнадцать вместо четырех, так что это около 930 евро на решение Пельтье. И ваш поставщик электроэнергии будет очень доволен этим, это определенно хорошо, верно?

Этот тип сборки подойдет только некоторым энтузиастам, больше для любопытства и игры, чем для сырой производительности. Надеюсь, это помогло!

С.С.: Я не забыл про расчеты по схеме открытого цикла и раньше, скоро добавлю обновление только для них.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

DIY Kit Термоэлектрический охладитель Пельтье Холодильная система охлаждения Теплоотвод Модуль проводимости + Вентилятор + TEC1-12706

Благодаря широкому применению полупроводникового охлаждения все больше и больше энтузиастов-любителей интересуются им. Вопрос в том, как увеличить холодопроизводительность в системах водяного охлаждения. Этот набор для самостоятельной сборки может прийтись вам по вкусу.

Характеристики:
Примите полупроводниковую охлаждающую пластину TEC1-12706, хорошего качества для использования.
Полностью герметичная конструкция, изолирующая влагу из воздуха.
Более высокая надежность, чем у других.
Включает 1 TEC1-12706, 1 охлаждающий модуль, 1 водяной блок, 1 вентилятор, 1 термопасту, 1 базовую плату и набор винтов.
Легкий и миниатюрный, простой в установке.
Отличный набор для энтузиастов электроники в области охлаждения полупроводников.

Примечание:
1. Модуль кондуктивного охлаждения может замерзнуть при температуре ниже -25°C.
2. TEC1-12706: одна сторона со словами — это сторона охлаждения, другая сторона — сторона отвода тепла.
3. Необходимо установить радиатор или радиатор с водяным охлаждением на стороне отвода тепла; иначе сгорит Пельтье.
4. Блок питания постоянного тока не входит в комплект, подготовьте его самостоятельно.

Технические характеристики:
Полупроводниковая охлаждающая пластина: TEC1-12706
Размер: 40 * 40 * 3.75 мм
Внутреннее сопротивление: 2,1~2,4 Ом
Макс. Разница температур: 67°C выше
Номинальное напряжение: 12 В (Vмакс. 15 В, пусковой ток 5,8 А)
Рабочий ток: Iмакс. = 4~4,6 А (номинально 12 В)
Мощность охлаждения: макс. 50~60 Вт
Рабочая среда: -55~83°C
Процесс уплотнения: Стандартный силиконовый каучук 704, герметизирующий со всех сторон
Вентилятор: 12 В пост. Размер вентилятора: 40*40*10 мм
Размер упаковки: 12*9*7 см/4.72 * 3,54 * 2,75 дюйма
Вес упаковки: 211 г / 7,44 унции

Список пакетов:
1 * Модуль проводимости
1 * Водяной блок
1 * TEC1-12706
1 * Термопаста

2 * 1 Вентилятор 1 * 1 Плата
1 * Набор винтов

Для чего ДЕЙСТВИТЕЛЬНО подходит термоэлектрический холодильник…

Сказки… вечные двигатели… Не все сказки — вечные двигатели, но все вечные двигатели — безусловно сказки. Однако прежде чем я перейду к особенностям термоэлектрических охладителей, представляется уместным подготовить почву для этой конкретной категории сказок.

Есть два классических типа вечных двигателей-«машин», называемых (не очень изобретательно) машинами «типа 1» и «типа 2» (или столь же творчески — машинами «1-го рода» и «2-го рода»). Машины типа 1, скорее всего, вам сразу знакомы. Они нарушают Первый закон термодинамики , который гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую. Как правило, машины типа 1 включают в себя какой-то вращающийся механизм, который благодаря явно продуманной конструкции всегда создает крутящий момент в постоянном направлении (или, возможно, в переменном направлении, но со средним преимуществом в одном направлении).В отсутствие трения (или нагрузки) они будут двигаться вечно без добавления энергии. Машины типа 1 настолько легко найти, что Патентное ведомство США не будет принимать заявки на машины этого типа без работающей модели. В тех редких случаях, когда он есть, «хитрость» всегда заключается в том, чтобы где-то спрятать небольшой источник энергии, и работа патентного инспектора состоит в том, чтобы быть умнее изобретателя и найти его! Самые вопиющие примеры машин типа 1 — это когда изобретатель фактически утверждает, что управляет грузом, хотя для машины нет источника энергии.Более хитрые примеры не скрывают того факта, что у них есть источник энергии, они просто заявляют, что выдают больше энергии, чем потребляют. Например, несколько лет назад меня попросили оценить «генератор свободной энергии с нулевым зацеплением». которая утверждала, что выдает больше электроэнергии, чем потребляет приводная ветряная турбина. (В этом случае я полагаю, что изобретатель не вводил в заблуждение намеренно, но он совершенно не знал, как измерять электрическую мощность!)

Машины Типа 2 более тонкие.Они нарушают Второй закон термодинамики , который гласит, что энтропия не может быть уменьшена (в закрытой системе). Энтропию сложно понять, не говоря уже о ее количественном выражении, но очень часто ее можно свести к простому наблюдению, что тепло никогда не может пассивно перетекать из более холодного места в более горячее. Если кажется, что это происходит, вы либо упустили что-то важное, либо у вас есть настоящий вечный двигатель типа 2. Я вспоминаю (смущенно) экзамен по моему первому курсу термодинамики для студентов.Нас попросили оценить любопытную (и подозрительно звучащую) вещь под названием «вихревая трубка». В вихревой трубе сжатый воздух подается в основание Т-образной трубы, и, что удивительно, из одной ветви Т выходит холодный воздух, а из другой ветви Т выходит горячий. понимать, что это означало, что некоторая энергия каким-то образом двигалась «в гору» от температуры входящего потока к более горячей выходной ветви. Постановка задачи была очень конкретной и включала в себя массовый расход, температуру и давление, поэтому я приступил к расчетам, показывающим, что, хотя чистая энергия не создавалась, чистая энтропия вытекающих воздушных потоков была меньше, чем энтропию набегающего воздушного потока, доказывая тем самым его невозможность. Оказывается, вихревые трубы существуют! Я допустил ошибку в расчетах, хотя профессор был достаточно великодушен, чтобы предоставить мне частичную оценку, по крайней мере, за то, что я думал о поиске нарушения 2-го закона. Я хочу сказать, что 2-й закон необходимо учитывать всякий раз, когда вы пытаетесь «перекачать» энергию из холодного места в более горячее.

Введите Термоэлектрические охладители (или ТЭО) . Это умные маленькие гаджеты, использующие хорошо зарекомендовавший себя эффект Пельтье. Это что-то вроде обратных термопар.Вы наверняка где-то сами их видели в виде пивного кулера или чего-то подобного. Очевидно, они работают (и были запатентованы). Одна из самых крутых вещей в них заключается в том, что они не имеют движущихся частей и могут быть абсолютно бесшумными. Вы подаете электричество на клеммы устройства, и одна «сторона» гаджета становится холодной («внутри» в случае холодильника на колесах), в то время как другая сторона (или снаружи) одновременно нагревается. Очевидно, что если температура окружающей среды находится где-то посередине между этими двумя экстремальными температурами, тепло обязательно будет выходить из горячей стороны в окружающую среду, а тепло из окружающей среды (или чего-либо, с чем оно соприкасается, т.е. .грамм. свое пиво). Если вы обратите внимание, то сделаете два вывода: 1) это может быть действительно умный способ охлаждения электроники без использования вентиляторов или жидких хладагентов; и 2) если это не нарушает 2-й закон, то есть какой-то важный момент, который мы еще не удосужились рассмотреть (и он может нас укусить в конце концов).

Вот эта штука: она называется эффективностью Карно тепловой машины. При применении он дает вам быструю оценку, основанную на задействованных температурах, количества дополнительного тепла, которое вам придется добавить в систему охлаждения, чтобы переместить часть этого тепла из более холодного места в более горячее место.(На самом деле это то, что позволяет не нарушать 2-й закон). Ради аргумента может оказаться, что для того, чтобы вывести 1 Вт из перехода, вам нужно добавить дополнительный 1 Вт, а это означает, что ваш конечный радиатор должен отвести в окружающую среду 2 Вт вместо исходного 1 Вт. дополнительная энергия пришла? Через эти милые, тихие электрические терминалы. Приложенные вольты, умноженные на подаваемые амперы, равняются дополнительной энергии, которой раньше не было.

Да, вот в чем загвоздка! Конечно, можно создать миниатюрный охладитель Пельтье и понизить температуру перехода (T j , «внутри» электронного компонента) до чего-то более холодного, чем окружающая среда, или даже — не будем жадничать — просто сделать ее ниже это было без кулера! Проблема в том, что когда вы включаете кулер, вы будете добавлять энергию к общей системе, чтобы получить этот более низкий T j .С точки зрения термального аналитика макромасштаба это обычно неправильно, потому что чаще всего у вас уже были проблемы с отводом всего тепла из вашей системы. (Действительно, эта проблема заключается в том, почему ваш T j был горячее, чем вы хотели с самого начала.) Например, сопротивление вашей печатной платы может быть в 2 раза ниже, чем было раньше (больший теплоотвод, больший вентилятор и т. д.) , чтобы отвести тепло , добавленное охладителем, чтобы получить более низкие T j .Но если бы вы могли это сделать, то вы должны были бы просто сделать это — другими словами, без добавления кулера — и вы бы все равно опустили свой T j на кучу!

Теперь я могу придумать пару ситуаций, когда TEC может быть отличным выбором, но вы должны быть очень уверены в своих расчетах. Во-первых, когда у вас очень маленькая локализованная концентрация тепла, и вы можете позволить себе понизить температуру этого места за счет небольшого нагрева всего остального вокруг него.Во-вторых, когда вам действительно нужно контролировать температуру определенного устройства в электронной системе, например, датчика изображения (где так называемый «темновой ток» является серьезной проблемой и быстро растет с температурой). В этом последнем случае у вас должен быть некоторый запас в «тепловом бюджете» вашей системы, потому что с точки зрения системы вам придется избавляться от дополнительного тепла.

Мой совет: тщательно обдумайте, действительно ли TEC подходит для решения вашей проблемы с охлаждением электроники.И использование его для охлаждения пива также может быть не лучшим выбором, если вы собираетесь тщательно продумать охлаждение своей электроники! Ты будешь судьей!

Охладитель горячей и холодной воды с термоэлектрическим охлаждающим модулем Пельтье

Охладитель горячей и холодной воды — это машина, которая охлаждает или нагревает и распределяет питьевую воду с помощью холодильного агрегата. Кулер/диспенсер для воды обычно используется для обеспечения легкого доступа к прохладной питьевой воде и используется почти в каждом доме и на рабочем месте.Системы водяного охлаждения / дозирования обычно очень дороги и имеют существенную цену. Итак, в сегодняшнем уроке мы собираемся разработать простую, дешевую и эффективную систему охлаждения горячей и холодной воды с использованием термоэлектрического охлаждающего модуля Пельтье.

Сердцем этого проекта является модуль Пельтье TEC. Термоэлектрический охлаждающий модуль Пельтье состоит из двух керамических пластин, разделенных полупроводниковыми гранулами. Одна из пластин поглощает тепло (остывает), а другая пластина рассеивает тепло (нагревается), когда через гранулы проходит ток.Он состоит из массива «легированных» полупроводниковых гранул теллурида висмута, так что один тип носителей заряда, либо + ve , либо — ve , несет большую часть тока. Пары гранул P и N подобраны таким образом, что электрически они соединены последовательно, но термически параллельно. Охлаждающая/нагревательная способность модуля Пельтье всегда зависит от разницы температур между двумя его керамическими пластинами.

Необходимое оборудование

Для сборки этого проекта вам понадобятся следующие детали:

Термоэлектрический охладитель Модуль Пельтье

Алюминиевый блок водяного охлаждения

Полезные шаги

Крепление радиатора

1) Вырежьте отверстие в основании контейнера для холодной воды по размеру радиатора. После этого закрепите радиатор в контейнере с холодной водой с ребрами внутри контейнера и основанием снаружи контейнера. Запечатайте основание радиатора с помощью 5-минутного эпоксидного клея. Заклейте область вокруг ребер малярным скотчем, чтобы эпоксидный клей не попал внутрь контейнера для холодной воды.

Установка модуля Пельтье

2) Нанесите небольшое количество термопасты на основание радиатора и обильно распределите ее, чтобы она равномерно покрыла все основание радиатора.

3) Поместите холодную сторону (сторона с номером модели) модуля Пельтье на термопасту. После этого покройте термопастой горячую сторону модуля Пельтье.

4) Наденьте трубки из ПВХ на впускной и выпускной клапаны алюминиевого блока водяного охлаждения. После этого поместите его на горячую сторону модуля Пельтье, покрытую термопастой.

5) Приклейте горячим клеем несколько пластиковых деталей одинакового размера к контейнерам с горячей и холодной водой, чтобы поднять блок водяного охлаждения не менее чем на 2″ от земли. Это дополнительно поможет с вентиляцией охлаждающего блока.

6) Закрепите водопроводные патрубки/краны, просверлив отверстие на передней стороне ваших контейнеров для воды (как горячей, так и холодной)

7) Закрепите насос постоянного тока сбоку емкости для горячей воды так, чтобы впускной клапан был направлен внутрь емкости для горячей воды. После этого соедините трубки ПВХ от алюминиевого блока водяного охлаждения с выпускным клапаном насоса постоянного тока и емкостью с горячей водой.

8) Соедините фазный и нейтральный провод настенной розетки 220 В с клеммами L и N источника питания постоянного тока.После этого замкните обе клеммы под напряжением и GND насоса постоянного тока и модуля Пельтье на две отдельные пары и соедините их с клеммами GND (V-) и Vcc (V+) источника питания.

9) Наполните емкости для горячей и холодной воды водой комнатной температуры. Включите питание и проверьте цепь с помощью датчика температуры.

Рабочее объяснение

Этот проект работает по принципу увеличения разности температур модуля Peltier TEC. Первоначально вода в обеих емкостях имеет комнатную температуру. При подаче питания 12 В постоянного тока вода из ГОРЯЧЕГО контейнера перекачивается через бесщеточный насос постоянного тока и направляется через алюминиевый охлаждающий блок/радиатор.

Алюминиевый радиатор поглощает тепло воды и нагревается, передавая тепло от воды на теплоотводящую сторону (горячую керамическую пластину) модуля Пельтье. Это вызывает температурный дисбаланс для модуля Пельтье (поскольку теплоотводящая сторона внезапно нагревается), что приводит к дальнейшему снижению температуры поглощающей стороны (холодная керамическая пластина). Это приводит к снижению температуры контейнера с холодной водой.Температура контейнера с холодной водой продолжает снижаться по мере продолжения цикла, а вода в контейнере с горячей водой становится теплее из-за постоянного поглощения тепла теплого алюминиевого охлаждения. Вы можете охладить воду до 16°C, запустив эту установку на 15 минут.

приложений

  • Эту установку можно использовать для охлаждения больших объемов воды без необходимости использования дорогостоящей охлаждающей установки.

См. также: Схема усилителя стереозвука на микросхеме усилителя TDA7297 | Как сделать схему Fogger / Mist Maker дома » вики полезно Умный дверной замок с использованием пары ИК-светодиодов и серводвигателя

KKmoon DIY Kit Термоэлектрический охладитель Пельтье Холодильная система охлаждения Модуль теплоотвода + вентилятор + TEC1-12706

UPC: 758232870587
 

Благодаря широкому применению полупроводникового охлаждения все больше и больше энтузиастов-любителей интересуются им.Вопрос в том, как увеличить холодопроизводительность в системах водяного охлаждения. Этот набор для самостоятельной сборки может прийтись вам по вкусу.

Характеристики:
Примите полупроводниковую охлаждающую пластину TEC1-12706, хорошего качества для использования.
Полностью герметичная конструкция, изолирующая влагу из воздуха.
Более высокая надежность, чем у других.
Включает 1 TEC1-12706, 1 охлаждающий модуль, 1 водяной блок, 1 вентилятор, 1 термопасту, 1 базовую плату и набор винтов.
Легкий и миниатюрный, простой в установке.
Отличный набор для энтузиастов электроники в области охлаждения полупроводников.

Примечание:
1. Модуль кондуктивного охлаждения может замерзнуть при температуре ниже -25°C.
2. TEC1-12706: одна сторона со словами — это сторона охлаждения, другая сторона — сторона отвода тепла.
3. Необходимо установить радиатор или радиатор с водяным охлаждением на стороне отвода тепла; иначе сгорит Пельтье.
4. Блок питания постоянного тока не входит в комплект, подготовьте его самостоятельно.

Технические характеристики:
Полупроводниковая охлаждающая пластина: TEC1-12706
Размер: 40 * 40 * 3,75 мм
Внутреннее сопротивление: 2,1~2,4 Ом
Макс. Разница температур: 67°C выше
Номинальное напряжение: 12 В (Vмакс. 15 В, пусковой ток 5,8 А)
Рабочий ток: Iмакс. = 4~4,6 А (номинально 12 В)
Мощность охлаждения: макс. 50~60 Вт
Рабочая среда: -55~83°C
Процесс уплотнения: Стандартный силиконовый каучук 704, герметизирующий со всех сторон
Вентилятор: 12 В пост. Размер вентилятора: 40*40*10 мм
Размер упаковки: 12*9*7 см/4.72 * 3,54 * 2,75 дюйма
Вес упаковки: 211 г / 7,44 унции

Список пакетов:
1 * Модуль проводимости
1 * Водяной блок
1 * TEC1-12706
1 * Термопаста

2 * 1 Вентилятор 1 * 1 Плата
1 * Набор винтов

Сборка мини-холодильника Пельтье с регулируемой температурой – Джозеф Раутенбах

Обновление : проект представлен на Hackaday!

Недавно я закончил работу над своим мини-холодильником на Пельтье, и он отлично работает! Он может охладить все, что поместится в него — например, шесть банок по 330 мл — и может охладиться до -2.1°С! Посмотрите видео для полного описания и того, как это работает. Должен сказать, это действительно круто, извините за каламбур!

Он построен с использованием модуля термоэлектрического охладителя Пельтье, который представляет собой керамическую пластину, но с множеством полупроводников p- и n-типа, последовательно расположенных внутри него. Вот изображение одного:

При включении работает как тепловой насос, одна сторона которого становится очень холодной, а другая очень горячей. Чтобы использовать охлаждение, необходимо поставить радиатор на горячую сторону, чтобы рассеивать тепло, отводимое от «холодной» стороны.Когда это сделано, могут быть достигнуты очень низкие температуры. При работе с напряжением 12 В и током 3,5 А я измерил около -15°C на голой стороне, хотя можно было бы и похолоднее, если бы тепловыделение на горячей стороне было больше, а модуль охлаждения Пельтье был более мощным.

С установленными радиаторами (обязательно используйте термопасту!) и выбранным подходящим корпусом из полистирола все идеально подогнано друг к другу и отлично работает.

Для контроля температуры на eBay был куплен терморегулятор, вот как он выглядит после установки:

Он питается от источника питания 12 В, а релейный выход переключает модуль охладителя Пельтье и вентиляторы и может достаточно хорошо поддерживать температуру.Его термисторный датчик расположен внутри холодильника для считывания температуры, как показано здесь (цилиндрический датчик слева):

Запитал от модифицированного блока питания АТХ от старого компа, на выход 12В. Холодильник потребляет около 3,5 А при включенном модуле Пельтье.

Используемые ресурсы

  • Модуль охладителя Пельтье: eBay
  • Регулятор температуры: eBay
  • Радиаторы — сняты со старых компьютеров и электроники, либо в компьютерных магазинах
  • Алюминиевые дистанционные блоки — извлечены из старого сломанного походного холодильника на элементах Пельтье
  • Блок питания — см. ниже

Я бы порекомендовал блок питания на 12 В, способный обеспечить ток 5 А, так как, как правило, плохая идея использовать блоки питания почти на полную мощность в течение длительного периода времени, поэтому 5 А — хороший показатель, это не должно быть слишком сложно. найти; На самом деле я использовал блок питания PC ATX, который я модифицировал, чтобы обеспечить выходное напряжение 12 В, который можно найти в любом настольном компьютере или в компьютерных магазинах.Инструкции по модификации. Они могут подавать> 10 А — более чем достаточно мощности для этого проекта — на самом деле, один может фактически работать с двумя или тремя кулерами Пельтье.

Заключение

Этот проект отлично сработал, хотя многие проекты холодильников Пельтье терпят неудачу, поскольку они не достигают желаемой температуры. Распространенной проблемой является отсутствие надлежащей изоляции или слишком большой корпус для используемого модуля Пельтье — не превышайте размер контейнера.

К сожалению, эта система далеко не так эффективна, как стандартная холодильная система с компрессором и т. д., однако он очень дешевый и простой в сборке, а также почти бесшумный.

На мой взгляд, он отлично справляется со своей задачей и уже хорошо зарекомендовал себя в походе! Огромный успех.

Механизм, плюсы, минусы, применение, спецификация и т. д.

Модуль Пельтье (термоэлектрический охладитель) работает на основе эффекта Пельтье. Внешний слой состоит из керамики. Внутри керамики находится ряд двух типов полупроводников с двух сторон.

Диаграмма эффекта Пельтье

Эффект Пельтье гласит, что когда вы прикладываете определенное напряжение к двум различным проводящим материалам, соединенным вместе, один из спаев нагревается, а другой охлаждается.

Термопару Cu-Fe можно увидеть на рисунке. Ток течет от Cu к Fe в соединении 1. Здесь поглощается тепло. Таким образом, это соединение становится горячим.

Точно так же ток течет от Fe к Cu в соединении 2. Выделяется тепло. Таким образом, это становится холодным.

Если изменить направление напряжения, то переход 1 становится холодным и наоборот. Это означает, что это обратимый процесс.

Как сделать охладитель Пельтье?

Преимущества модуля Пельтье
  • Не имеет движущихся частей.Таким образом, он бесшумный и экологически чистый.
  • Модуль
  • Пельтье небольшой и легкий. Таким образом, вы можете легко настроить его в любом электронном оборудовании.
  • Исключительно надежен по качеству и производительности. Таким образом, он помогает обеспечить точную температуру.
  • Твердотельный модуль Пельтье делает его очень прочным. Таким образом, он имеет очень долгий срок службы более 5 лет в нормальном состоянии.

Недостатки модуля Пельтье
  • Не может обеспечить температуру ниже 10°C.Кроме того, он также не будет обеспечивать очень высокие температуры.
  • Вы не сможете использовать его при переменном напряжении. Это связано с тем, что модули Пельтье работают при низком напряжении (около 12 вольт). Точно так же переменный характер напряжения заставляет модуль Пельтье работать в противоположном направлении. Непрерывное изменение режима нагрева и охлаждения приведет к быстрому разрушению модуля.
  • Горячая и холодная стороны расположены очень близко друг к другу. Таким образом, возникают трудности с передачей тепловой энергии с одной стороны на другую.Так вот, из-за этого нужен дополнительный вентилятор для контроля температуры.

Использование модуля Пельтье
  • Фотонные и медицинские системы (например, полуавтоматический биохимический анализатор)
  • Процессорный кулер и научный прибор
  • Стабилизатор температуры, который может работать как охладитель, так и инкубатор
  • В ИК-датчиках, ПЗС-сенсорах, газоанализаторах, холодильниках и т. д.

Технические характеристики модуля Пельтье

Различные модули имеют разные спецификации, которые вы узнаете, просмотрев техническое описание модуля.

  • Рабочее напряжение:- Это напряжение, которое вы можете подать на модуль. Наиболее часто используемые модули Пельтье работают при напряжении 12 В постоянного тока. Вы также можете использовать модуль при более низком напряжении, чем рабочее напряжение. Но вы не получите такой же пиковой разницы температур между горячей и холодной сторонами.
  • Максимальное напряжение: это напряжение выше рабочего напряжения, которое вы можете подать на модуль. Категорически запрещается работать при превышении максимального напряжения. Также не рекомендуется работать при максимальном напряжении.В противном случае это сократит ожидаемый срок службы модуля Пельтье. Таким образом, вы должны эксплуатировать его в диапазоне рабочего напряжения.
  • Максимальный ток: — это максимальный ток, потребляемый модулем Пельтье при работе при максимальном напряжении.

Тестирование  

Перед заменой или добавлением в систему модуля Пельтье необходимо сначала его проверить. Для этого подайте на точки Пельтье около 5 В постоянного тока. Затем коснитесь обеих сторон.Если вы чувствуете какие-либо колебания температуры с обеих сторон, значит, он исправен.

На рынке можно найти различные термоэлектрические охладители (ТЭО). Модели этих элементов Пельтье напечатаны на их поверхности.

Номенклатура состоит в основном из 5 частей

1. Первые два алфавита

Первые два алфавита — это TE, что представляет собой термоэлектрическую природу модуля Пельтье.

2. Третий алфавит

Третий алфавит после TE представляет размер модуля Пельтье.

  • C = стандартный размер (40 мм X 40 мм), например TE C 1- 12704
  • S = маленький размер (30 мм X 30 мм), например TE S 1- 12704

3. Однозначный после трех алфавитов

Представляет номер. слоев или этапов, присутствующих в этом модуле.

  • 1 = однослойный, например TEC 1 – 12704
  • 2= двухслойный, например TEC 2 – 127-63-08
  • многослойный

Чем больше, тем нет.ступеней, тем большее изменение температуры он может обеспечить.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.