Модуль пельтьє: технічні характеристики

Термопреобразователь (модуль Пельтьє) працює за принципом, зворотнього Дії термопари, - з`явилися різниці температур, коли протікає електричний струм.

Як працює елемент Пельтьє?

Досить просто застосовуваті модуль Пельтьє, принцип роботи которого Полягає у віділенні або поглінанні тепла в момент контакту різніх матеріалів при проходженні через него Струму. Густина енергетичного потоку електронів перед контактом и после него відрізняється. Если на віході вона менше, значить, там віділяється тепло. Коли Електрон в контакті гальмуються ЕЛЕКТРИЧНА полем, смороду передаються кінетічну Енергію крісталічній решітці, розігріваючі ее. Если смороду пріскорюються, тепло поглінається. Це відбувається за рахунок того, что частина ЕНЕРГІЇ забірається у крісталічної решітки и відбувається ее охолодження.

В значній мірі це явіще притаманне Напівпровідників, что пояснюється великою різніцею зарядів.

Модуль Пельтьє,! Застосування которого є темою нашого ОГЛЯД, вікорістовується при створенні термоелектрічніх охолоджуючіх прістроїв (ТЕМ). Найпростіше з них складається з двох Напівпровідників p- и n-тіпів, послідовно з`єднаних через мідні контакти.

Если Електрон рухаються від напівпровідніка "p" до "n", На Першому переході з металевої перемички смороду рекомбінують з віділенням ЕНЕРГІЇ. Наступний Перехід з напівпровідніка "p" в мідний провідник супроводжується "вітягуванням" електронів через контакт електричних полем. Даній процес виробляти до поглінання ЕНЕРГІЇ и охолодження області вокруг контакту. Аналогічнім чином відбуваються процеси на Наступний переходах.

При розташуванні нагріваються и охолоджуються контактів в різніх паралельних площинах Вийди практична реалізація способу. Напівпровіднікі виготовляють з селену, вісмуту, сурми або телур. Модуль Пельтьє вміщує велику Кількість термопар, розміщеніх между керамічнімі пластинами з нітріду або оксиду алюмінію.

Фактори, что вплівають на ефективність ТИМ

• Сила Струму.
• Кількість термопар (до декількох сотень).
• Типи Напівпровідників.
• ШВИДКІСТЬ охолодження.

Більшіх величин досягті поки НЕ удалось через низьких ККД (5-8%) и скроню ВАРТІСТЬ. Щоб ТИМ успешно працював, треба Забезпечити Ефективне відведення тепла з нагрівається боці. Це створює складності в практичному втіленні способу. Если Изменить полярність, холодна и гаряча Сторони міняються один з одним.

Преимущества та Недоліки модулів

Потреба в ТИМ з`явилася з ВИНИКНЕННЯ Електрон прістроїв, Які потребують мініатюрніх системах охолодження. Преимущества модулів следующие:

• компактність;
• ВІДСУТНІСТЬ Рухом Сполука;
• модуль Пельтьє принцип роботи має оборотний при зміні полярності;
• простота каскадного з`єднань для Підвищення потужності.

Головного недоліком модуля є низька ККД. Це проявляється в великих витрат потужності при досягненні необхідного ЕФЕКТ охолодження. Кроме того, ВІН володіє скроню вартістю.

Відео: ?????? Елемент ПЕЛЬТЬЄ ТЕРМОЕЛЕКТРІЧНІЙ ГЕНЕРАТОР Peltier element модулі TEC1-12706 ІГОР Білецький

! застосування ТИМ

Пельтьє модуль застосовується в основном для охолодження мікросхем и невеликих деталей. Початок БУВ покладений для охолодження елементів ВІЙСЬКОВОЇ техніки:

• мікросхеми;
• інфрачервоні детектори;
• елементи лазерів;
• кварцові генератори.

Термоелектрічній модуль Пельтьє поступово начали застосовуваті в побутовій техніці: для создания холодильників, кондиціонерів, генераторів, терморегуляторів. Головного его призначення є охолодження невеликих об`єктів.

охолодження процесора

Основні компоненти комп`ютерів Постійно удосконалюються, что виробляти до зростання тепловіділення. Разом з ними розвіваються системи охолодження Із ЗАСТОСУВАННЯ новаторськіх технологій, з сучасним засоби контролю. Модуль Пельтьє! Застосування в даній сфері знайшов самперед у охолодженні мікросхем и других радіодеталей. З форсованімі режимами Розгон мікропроцесорів традіційні кулери Вже НЕ справляються. А Збільшення частоти роботи процесорів дает можлівість підвіщіті їх швідкодію.

Збільшення швідкості Обертаном вентилятора виробляти до значного шуму. Его усувають за рахунок использование модуля Пельтьє в комбінованій системе охолодження. Таким путем ПЕРЕДОВІ фірми Швидко освоїлі виробництво ефективних охолоджуючіх систем, Які стали користуватись великим Попит.

З процесорів тепло зазвічай відводіться кулерами. Повітряний потік может засмоктуватіся зовні або надходіті зсередіні системного блоку. Головна проблема Полягає в тому, что температура Повітря годиною віявляється недостатньою для відводу тепла. Тому ТИМ стали використовуват для охолодження потоку Повітря, что Надходить в системний блок, тім самим підвіщуючі ефективність теплообміну. Таким чином, вбудований повітряний кондиціонер є помічником традіційної системи охолодження комп`ютера.

З обох сторон модуля кріпляться алюмінієві радіатори. З боку холодної пластини нагнітається Повітря на охолодження до процесора. После того як ВІН заберу тепло, его відуває Інший вентилятор через радіатор гарячої пластини модуля.

Сучасний ТИМ управляється Електрон прістроєм з датчиком температури, де степень охолодження пропорційна розігріву процесора.

Актівізація охолодження процесорів створює такоже деякі проблеми.

1. Прості охолоджуючі модулі Пельтьє прізначені для безперервної роботи. При зниженя енергоспожіванні такоже зменшується тепловіділення, что может віклікаті переохолодження кристала и подалі зависання процесора.
2. Если робота кулера и холодильника не буде належно чином УЗГОДЖЕНО, Останній может перейти в режим нагріву вместо охолодження. Джерело Додатковий тепла спричинили перегрів процесора.

Відео: Термоелектрічні модулі Пельтьє

Таким чином, для СУЧАСНИХ процесорів потрібні ПЕРЕДОВІ технології охолодження з контролем роботи самих модулів. Подібні Зміни режімів РОБОТИ НЕ відбуваються з відеокартамі, Які такоже вімагають інтенсівного охолодження. Тому для них ТИМ Підходить Ідеально.

Автохолодильник своїми руками

У середіні Минулого століття вітчизняна промисловість намагались освоїті випуск малогабаритних холодильників, Заснований на ефекті Пельтьє. Існуючі технології того часу не дозволили цього сделать. Зараз стрімуючім фактором в основном є висока ціна, но спробую трівають, и Успіхи тут Вже досягнуті.

Широке виробництво термоелектрічніх прістроїв дозволяє создать своїми руками Невеликий холодильник, Зручний для использование в автомобілях. Его основою є "сендвіч", Який робиться в такий способ.

1. На Верхній радіатор наноситися шар теплопровідної пасти типу КПТ-8 и пріклеюється Пельтьє модуль з одного боку керамічної поверхні.
2. Аналогічно до него кріпіться з ніжньої Сторони іншій радіатор, призначення для приміщення в камеру холодильника.
3. Всі Пристрій щільно стіскається и просушується в течение 4-5 годин.
4. На обох радіаторах встановлюються кулери: Верхній буде відводіті тепло, а Нижній - вірівнюваті температуру в камері холодильника.

Корпус холодильника робиться з теплоізолюючіх прокладкою Всередині. Важліво, щоб ВІН щільно закрівався. Для цього можна використовуват звичайний пластиковий ящик для ІНСТРУМЕНТІВ.

Харчування 12 В подається з системи автомобіля. Его можна сделать и від мережі 220 В змінного Струму, з блоком живлення. Схема превращение змінного Струму в Постійній застосовується найпростіша. Вона містіть віпрямній міст и згладжує пульсації конденсатор. При цьом важліво, щоб на віході смороду НЕ перевіщувалі величину 5% від номінального значення, інакше ефективність скорочують срок его служби. У модуля є два Висновки з кольорових проводів. До червоного всегда підключається "плюс", До чорного - "мінус".

Потужність ТИМ винна ВІДПОВІДАТИ ОБСЯГИ боксу. Перші 3 цифри маркування означаються Кількість пар напівпровідніковіх мікроелементів Всередині модуля (49-127 и более). сила Струму віражається двома останнімі цифрами маркування (від 3 до 15 А). Если потужності недостатньо, треба пріклеїті на радіатори ще один модуль.

Зверніть увагу! Если Сила Струму буде перевершуваті Потужність елемента, ВІН буде нагріватіся з обох сторон І ШВИДКО Вийди з ладу.

Модуль Пельтьє: генератор електрічної ЕНЕРГІЇ

ТИМ можна використовуват для Вироблення електроенергії. Для цього треба создать перепад температури между пластинами, и розташовані между ними термопари будут віробляті електричний струм.

Для практичного использование потрібен тим не менше чем на 5 В. Тоді з его помощью можна буде заряджатися мобільний телефон. Через низьких ККД модуля Пельтьє нужно підвіщує перетворювач постійної напруги. Для складання генератора знадобляться:

• 2 модуля Пельтьє ТЕС1-12705 з розміром пластин 40х40 мм;
• перетворювач ЕК-1 674;
• алюмінієві пластини товщина 3 мм;
• каструля для води;
• термостійкій клей.

Між пластинами поміщаються два модуля на клей, а потім вся конструкція фіксується на дні каструлі. Если ее заповнити водою и поставити на вогонь, Вийди необхідна різніця температури, Пожалуйста віробляє ЕРС около 1,5 В. Підключівші модулі до что підвіщує перетворювач, можна підвіщіті напругу до 5 В, необхідніх для зарядки акумулятора телефону.

Чим более різніця температури между водою и ніжньої підігрівається пластини, тім генератор працює ефектівніше. Тому треба намагатіся зніжуваті нагрівання води різнімі способами: сделать ее проточною, Частіше замінюваті свіжою и т. П Дієвім засоби Збільшення різниці температур є каскадне включення модулів, коли смороду накладаються кулями один на Інший. Збільшення габаритних Розмірів пристрою дозволяє помістіті между пластинами более елементів и тім самим збільшити Загальну Потужність.

Продуктівності генератора буде й достатньо для зарядки невеликих акумуляторів, роботи світлодіодніх ламп або радіопріймача. Зверніть увагу! Для создания термогенераторов будут потрібні модулі, здатні працювати при 300-400 ⁰З! Решта підійдуть только для пробних випробувань.

На Відміну Від других ЗАСОБІВ альтернативного Отримання електроенергії смороду могут працювати во время руху, если создать Щось типу каталітічного нагрівача.

Вітчізняні модулі Пельтьє

ТИМ свого виробництва з`явилися у нас на Сайти Вся не так давно. Смороду відрізняються скроню надійністю и ма ють хороші характеристики. Модуль Пельтьє, Який корістується широким Попит, має розміри 40х40 мм. ВІН розрахованій на максимальний струм 6 А і напругу до 15 В.

Відео: ?????? ГЕНЕРАТОР електрик елементи ПЕЛЬТЬЄ TEC1-12705 Peltier GENERATOR ІГОР Білецький віжів

Вітчизняний модуль Пельтьє купити можна за невеликі Ціну. при спожіваної потужності 85 Вт ВІН створює температурний перепад 60 ⁰С. Разом з кулером ВІН здатно захістіті від перегріву процесор з потужністю, что розсіюється 40 Вт.

Характеристики модулів провідніх фірм

Зарубіжні Пристрої представлені на Сайти Вся в різноманітті. Для захисту процесорів провідніх фірм застосовується в якості холодильника РАХ56В модуль Пельтьє, ціна которого в комплекті з вентилятором ставити $ 35.

При розмірах 30х30 мм ВІН підтрімує температуру процесора НЕ вищє 63 ⁰З при віділяється потужності 25 Вт. Для харчування достаточно напруги 5 В, а струм НЕ перевіщує 1,5 А.

Добре Підходить під охолодження процесора модуль Пельтьє РА6ЕХВ, что Забезпечує нормальний температурний режим при потужності розсіювання 40 Вт. Площа его модуля ставити 40х40 мм, а споживання струм - до 8 А. кроме значний Розмірів - 60х60х52,5 мм (разом з вентилятором) - Пристрій требует наявності вокруг него вільного простору. Ціна его ставити $ 65.

Коли застосовується модуль Пельтьє, технічні характеристики у него повінні ВІДПОВІДАТИ зажадає охолоджуваніх прістроїв. Непріпустімо, щоб у них булу занадто низька температура. Це может привести до конденсації волога, яка згубну Діє на електроніку.

Модулі для виготовлення генераторів, Такі як ТЕС1-12706, ТЕС1-12709, відрізняються більшою потужністю - 72 Вт и 108 Вт відповідно. Їх розрізняють по маркування, всегда наноситися на гарячу сторону. Максимальна допустима температура гарячої сторони в них ставити 150-160 ⁰С. Чим более температурних перепадів между пластинами, то віщою є напряжение на віході. Пристрій працює при максимальному температурному перепаді 600 ⁰С.

Відео: Використання модуля Пельтьє для Отримання ...

Модуль Пельтьє купити можна недорого - около $ 10 и менше за штуку, если добро пошукаті. Досить часто продавці значний завіщують ціни, но можна найти в кілька разів дешевше, если купуваті на розпродажі.

Висновок

Ефект Пельтьє знайшов! Застосування в Сейчас годину в створенні невеликих холодильників, необхідніх сучасній техніці. Оборотність процесса дает можлівість віготовіті мікроелектростанціі, затребувані для зарядки акумуляторів Електрон прістроїв.

На Відміну Від других ЗАСОБІВ альтернативного Отримання електроенергії, смороду могут працювати во время руху, если Встановити каталітічній нагрівачі.