Peltier element 12 volt. Hva er Peltier-elementer for? Peltier-elementer: operasjonsprinsipp, egenskaper, bruk

Det ser ut til at Peltier-elementer ikke lenger er nyheter, men mange forstår ikke fullt ut prinsippet om driften deres, og vet ikke hva som kan lages av moduler og hvorfor de er nødvendige. Oppfinneren Igor Beletsky vil vise deg noen visuelle eksperimenter slik at du har en forståelse av hva disse postene er i stand til.

De kan enkelt kjøpes på nett og bestilles per post. Det er best å kjøpe Peltier i denne kinesiske butikken. Det er også en spesiell kjøler.

Modul (element) Peltier

Det mest populære blant utøvere som er interessert i gratis naturlig energi og produsenter av tekniske enheter er elementet på 40 x 40 mm med markeringer. Dette betyr at den består av 127 par bittesmå termoelementer - halvledere av ulike typer, som kobles parvis ved hjelp av kobberhoppere i en seriekrets og er designet for likestrøm opp til 5 A ved en spenning på 12 volt.

Noen mennesker tror at Peltier-moduler er noe sånt som solcellepaneler - de er tross alt like flate, ledninger stikker ut, og begge kan generere elektrisk strøm. Akk, dette er ikke helt sant i virkeligheten. For å forstå hvordan de mystiske postene fungerer, se videoen av I. Beletsky, beskrivelsen i tekstformat nedenfor.

Pelte- og Zebeck-effekter - modulfunksjoner

Denne enheten har to hele driftsmoduser - 1. produksjon av kulde og varme; 2 - generering av elektrisk strøm.

1. Så den berømte Peltier-effekt(varmt og kaldt). Dette er når du legger likestrøm på et element og merker at den ene siden er blitt varmere, og den andre er kaldere. Dermed fungerer den som en varmepumpe. En veldig nyttig eiendom. Ingen tvil om det.

2. Men det viste seg at den motsatte prosessen også finner sted - den såkalte Zebeck-effekt, nemlig forekomsten av en elektrisk strøm når man etablerer og opprettholder en viss temperaturforskjell på sidene av selve modulen (platen).

Merk. Overopphet aldri elementene hvis du vil fortsette å eksperimentere med dem. Halvlederne i modulen er loddet med loddetinn, hvis smeltetemperatur kan variere fra åtti til to hundre grader. Og gitt hvor de fleste av disse elementene produseres i dag, kan man bare gjette på hvilket snørr de ble loddet på.

Opplegg. Hvordan elektrisitet skapes når Peltier-sidene varmes opp

Problemet er at dette elementet vil fungere normalt bare med effektiv kjøling.

Elektrisitetsprøve

For eksempel ønsker vi å teste Zebek-effekten. Sett et krus med kokende vann på toppen. Dermed overskrides ikke 100 grader, tillatt for oppvarming.

Vi observerer utseendet til spenning. Interessant nok, hvis du endrer retningen på varmestrømmen gjennom modulen, vil retningen til likestrømmen endres. Men over tid, på den andre siden, på grunn av den termiske ledningsevnen til Peltier-elementet, vil temperaturen også stige og spenningen vil naturlig falle.

For at effekten skal være permanent, trenger du en konstant varmespredning. Til dette plasseres modulen på en massiv radiator og gjerne med aktiv kjøling. Indikatorene er klart bedre, som du kan forestille deg. Dette krever ekstra energiforbruk.

La oss si at du vil lage en reiselader for mobiltelefoner av dette elementet. Da kan radiatoren i naturen plasseres i kaldt vann, kanskje til og med rennende eller is, noe som utvilsomt er enda bedre. Bruken av disse modulene om vinteren med et godt gratis minus er det mest lovende.

Men én celle for å lade telefonen vil åpenbart ikke være nok. Men to er allerede bedre. Naturligvis, hvis du øker oppvarmingen, vil utgangseffekten også øke. Men dette er et veldig risikabelt skritt som bare kan tas for eksperimentets skyld. Driften av en slik generator vil ikke vare lenge.

La oss nå gå videre til Peltier-effekten, det vil si til produksjon av kulde.

Kjøleskap på Pelte-moduler - hvor effektivt er det?

Et bilkjøleskap skal brukes til forsøket. Dens nyttige volum er 20 liter. Vær oppmerksom på - den oppgitte effekten er 48 watt ved en strøm på 4 ampere og en konstant spenning på 12 volt. Dette betyr at det kun er 1 lite Peltier-element inni. For de som ikke er i faget, vil vi åpne en hemmelighet - den samme kraften har et vanlig hjemmekjøleskap, hvis dimensjoner er mange ganger større. Vel, ok, nå handler det ikke om det. La oss sjekke effektiviteten. La oss for eksempel sette ham minimumsoppgaven for å avkjøle et glass vann med en romtemperatur på 26 grader. For driften av kjøleskapet vil vi bruke en strømforsyning som er ideell til parametrene. I tillegg vil et wattmåler bli plassert i kretsen. Den vil vise strøm, spenning og effekt i sanntid. Men det viktigste er forbruket, såkalt watt i timen. Dermed kan vi grovt anslå energiforbruket til kjøleskapet vårt.

Vi slår den på og ser, alt fungerer utmerket. Her er en strøm på 4,29 A. Spenningen er 11,15 Volt. Effekt 47,9 watt. 0,1 watt timer.

Mens prosessen pågår vil vi gjennomføre et mer visuelt eksperiment som skal vise hva som egentlig skjer i kjøleskapet. Når vi legger likestrøm på elementet, vil det begynne å pumpe varme fra den ene siden til den andre.

Forresten, hvis du endrer retningen på strømmen, vil retningen på varmeoverføringen også endre seg, noe som er veldig praktisk. Det viktigste er ikke å glemme aktiv kjøling, fordi femti watt elektrisk kraft oppvarmer elementet umiddelbart. Jo mer effektivt vi fjerner varme fra den varme siden, jo kaldere er den andre.

Som du kan se, på selve overflaten av modulen, fryser vann veldig raskt, vel, fortsatt - det bruker så mye energi.

Men tilbake til kjøleskapet vårt. Etter en times arbeid falt lufttemperaturen inne til femten grader, og nær vannet falt til 20. Jeg ble overrasket over at han på en times arbeid spiste nøyaktig 48 watt. To timer senere var luften 13 grader, og vannet var 17. Og til slutt, etter tre timers arbeid, stoppet lufttemperaturen på 13 grader, og i et glass vann var den 15 og under 12 vil den ikke falle. Vel, kjøleskapet var så som så, med tanke på at det ikke var helt fullt av drinker. Men samtidig forbrukte dette monsteret 140 watt. For et hjemmenettverk er dette kanskje ikke mye, men for et bilbatteri er det allerede ganske merkbart. Derfor er det bare ett element her. Fordi ikke mer batteri vil bare trekke. Dette betyr at effektiviteten til en slik modul er ubetydelig - bokstavelig talt noen få prosent, som igjen avhenger av produsenten. Et slikt kjøleskap er mer som en god termos. Hvis de tok kald mat hjemmefra, ville han rett og slett ikke la dem varme seg raskt. Det er energisk ulønnsomt å gjøre slike kjøleskap store.

Når er Peltier effektiv?

Dette gjelder forresten også hjemmelagde mennesker som prøver å lage bilklimaanlegg etter dette prinsippet. Det finnes mer effektive teknologier, men å bruke Peltier-elementer til å kjøle ned noe lite og kompakt er bare den perfekte løsningen. Det finnes en hel rekke slike enheter, for eksempel for å kjøle prosessorer eller mikrokretser av forskjellige små enheter. Dette er mest sannsynlig hovedfordelen med slike elementer. De er små og minimale i vekt. Sammenlignet med de samme fotocellene har Peltier sikkert flere ulemper, men selve effekten fortjener absolutt oppmerksomhet. Til syvende og sist avhenger alt av oppgavene som skal løses, og hvis energien er gratis, er høy effektivitet ikke så viktig.

Hvor mange grader kan elementet avkjøles? Om det .

Konklusjon

Peltier-moduler er populære blant radioamatører og ingeniører, og er elektroniske elementer som aktivt brukes til kjølesystemer og generering av elektrisitet. På grunnlag av dem utvikles strømforsyninger for belysning eller ladeenheter i feltforhold, mobile kompakte kjøleskap for biler. Det er forsøk på å bruke den til å kjøle datamaskinprosessorer. Driften av enhetene er basert på 2 mekanismer: når den ene siden av Peltier-platen varmes opp og den andre avkjøles, genereres en elektrisk strøm; når elektrisitet tilføres kontaktene, avkjøles den ene siden av platen, den andre varmes opp.

Peltier-elementet er en spesiell termoelektrisk transduser som fungerer i henhold til Peltier-prinsippet med samme navn - utseendet til en temperaturforskjell under tilførsel av elektrisk strøm. På engelsk omtales det oftest som TEC, som betyr termoelektrisk kjøler.

Hvordan Peltier-elementet fungerer

Operasjonen til Peltier-elementet er basert på kontakten mellom to ledende materialer som har forskjellige nivåer av elektronenergi i ledningsbåndet. Når elektrisk strøm tilføres gjennom en slik tilkobling, elektron får høy energi, for deretter å gå til et ledningsbånd med høyere energi til en annen halvleder. I øyeblikket av absorpsjon av denne energien utføres kjølestedet til lederne. Hvis strømmen flyter i motsatt retning, fører dette til oppvarming av kontaktpunktet og til den vanlige termiske effekten.

Hvis du på den ene siden gjør god varmespredning, for eksempel ved bruk av radiatorsystemer, vil den kalde siden kunne gi en veldig lav temperatur, som vil være titalls grader lavere enn temperaturen i omverdenen. Strømmen er proporsjonal med graden av kjøling. Hvis du endrer polariteten til den elektriske strømmen, vil sidene (varme og kalde) ganske enkelt bytte plass.

I kontakt med en metalloverflate blir Peltier-elementet så lite at det er nesten umulig å legge merke til det på bakgrunn av ohmsk oppvarming og andre varmeledningseffekter. Det er derfor det i praksis brukes to halvledere.

Antall termoelementer kan være svært variert - fra 1 til 100, på grunn av hvilket det er mulig å lage et Peltier-element med nesten alle indikatorer på kjølekapasitet.

Praktisk bruk

I dag, Peltier-elementer brukes aktivt til:

1. kjøleskap;
2. klimaanlegg;
3. bilkjølere;
4. vannkjølere
5. PC-skjermkort;

Peltier-elementet er mye brukt i ulike kjølesystemer, inkludert kjøleskap og klimaanlegg. Dens evne til å nå svært lave temperaturer gjør den til en utmerket løsning for kjøling av elektriske apparater eller teknisk utstyr som er utsatt for varme. I dag bruker utviklere Peltier-elementer i akustiske og lydsystemer, hvor de fungerer som en konvensjonell kjøler. Fraværet av intense lyder gjør kjøleprosessen tilnærmet stille, noe som er en stor fordel med elementet.

I dag er denne teknologien veldig populær på grunn av den svært kraftig varmeavledning... I tillegg er moderne Peltier-elementer veldig kompakte i størrelse, og radiatorene deres er i stand til å opprettholde ønsket temperatur i lang tid. En annen fordel med Peltier-elementer er deres holdbarhet. de består av solide faste elementer, noe som reduserer sannsynligheten for brudd. Utformingen av den vanligste typen ser veldig enkel ut og inkluderer to kobberledere med kontakter og tilkoblingsledninger, også et isolasjonselement som er laget av rustfritt stål eller keramiske materialer.

Gitt enkelheten i designet, er det ikke vanskelig i det hele tatt å lage et Peltier-element med egne hender hjemme. Den kan brukes for kjøleskap eller andre apparater... Før du starter arbeidet, må du forberede to metallplater og ledninger med kontakter. Forbered først lederne som skal installeres ved bunnen av elementet. Som regel brukes ledere merket "PP".

Det er også verdt å ta vare på utgangshalvlederne på forhånd. De skal brukes til å overføre varme til toppplaten. Bruk en loddebolt under installasjonsprosessen. På det siste stadiet må du koble til to ledninger. Den første er installert ved basen og godt festet nær den ytre lederen. Det er viktig å tenke på at all kontakt med platen er eliminert.

En andre leder er festet på toppen. Den er festet på samme måte som den første - til den ekstreme lederen. For å sjekke funksjonaliteten til enheten, er det verdt å bruke en tester. Bare koble to ledninger til instrumentet og sjekk spenningen. Spenningsavviket vil være være et sted rundt 23 V.

Hvordan lage Peltier-elementer til kjøleskapet?

DIY Peltier-elementer til kjøleskapet lages også enkelt og raskt. Det første du bør vurdere før du arbeider er platematerialet. Det skal være en slitesterk keramikk. Når det gjelder guidene, må de være forberedt. ikke mindre enn 20 stykker, som lar deg oppnå maksimal temperaturforskjell. Hvis det beregnes riktig, kan effektiviteten økes med 70 %.

Mye avhenger av kraften til utstyret som brukes. Hvis kjøleskapet fungerer på grunnlag av flytende freon, vil det aldri være problemer med strøm. Peltier-elementet, som ble laget for hånd, er installert rett ved siden av fordamperen, som er installert sammen med motoren. For en slik installasjon må du ha det mest standardsettet med verktøy og pakninger. De vil bli brukt på modellelementet fra startstafetten. Med denne løsningen vil kjølingen i bunnen av enheten være mye raskere.

Det er verdt å huske at før du lager et Peltier-element for et kjøleskap med egne hender, må du fylle på med et tilstrekkelig antall elektriske ledere. For å oppnå en forskjell i temperaturer når du utvikler et element med egne hender, bruk minst 16 ledninger... Sørg for å gi dem høykvalitets isolasjon og koble først til kompressoren. Etter å ha forsikret deg om påliteligheten og sikkerheten til forbindelsen mellom ledningene, kan du fortsette til tilkoblingen deres. Etter at installasjonen er fullført, kontroller spenningsgrensen igjen med en tester. Hvis driften av elementet har blitt forstyrret, vil dette først påvirke termostaten. Noen ganger kortslutter den.

I tillegg til kjøleskap, brukes Peltier-elementer aktivt i bilkjølere. Å lage et bilkjøleskap av høy kvalitet med egne hender er også ganske enkelt. For å gjøre dette må du finne en god keramisk plate med en tykkelse på minst 1,1 millimeter. Ledningene må være ikke-modulære. De beste lederne er kobbertråder med båndbredde ikke mindre enn 4 ampere.

I denne forbindelse vil det maksimale temperaturavviket nå ti grader, som regnes som normen. I hyppige tilfeller brukes ledere merket "PR20", som har klart å skille seg ut med maksimal pålitelighet og stabilitet i arbeidet. I tillegg er de egnet for ulike typer kontakter. Når du kobler enheten til en kondensator, er det verdt å bruke et loddejern.

Hvordan lage et Peltier-element til en drikkevannskjøler?

En drikkevannskjøler er en svært viktig og nødvendig enhet som kjøler eller varmer opp drikkevann i tide. Til fremskynde kjøleprosessen, kan du bruke Peltier-elementet. Det kan gjøres like enkelt som for et kjøleskap eller bilkjøler:

• Kun en keramisk overflate skal brukes som plate.
• Enheten bruker minst 12 ledere som tåler høy motstand.
• For å koble til, må du bruke to ledninger (helst kobber). Elementet er installert i bunnen av kjøleren. I tillegg kan den komme i kontakt med dekselet til enheten. Men for å forhindre mulig kortslutning, fikser du alle ledninger på grillen eller kabinettet.

DIY Peltier-element for klimaanlegg

Hvis vi snakker om et Peltier-element for klimaanlegg, kan det bare være laget av "PR12" -lederen. Faktum er at denne ledertypen perfekt tåler unormale temperaturer og er i stand til å levere spenninger opp til 23V. I dette tilfellet bør motstanden svinge innen 3 ohm. Maksimalt temperaturfall vil nå 10 grader og effektiviteten vil være 65 prosent. Konduktører trenger stabel på rad.

Det skal bemerkes at Peltier-elementet kan tjene som en kjøler for et skjermkort på en personlig datamaskin. For å lage en kjøler må du ta 14 ledere, gjerne kobber. For å koble et Peltier-element til et PC-skjermkort, må du bruke en ikke-modulær leder. Selve enheten er montert ved siden av den innebygde kjøleren på skjermkortet. Små metallhjørner kan brukes til feste, og vanlige muttere til feste.

Hvis noen intense lyder og andre unaturlige lyder blir lagt merke til under drift, er det verdt å sjekke funksjonaliteten til ledningene og inspisere hver leder.

Peltier-modulen kan brukes i 4 forskjellige ordninger: som et varmeelement (i inkubatorer ...), som et kjøleelement (i kjøleskap ...), for å motta strøm (generator ...), samt å skaffe vann ved hjelp av Peltier-elementet ... Dette er hva artikkelen min skal handle om.

Peltier element er en termoelektrisk omformer, hvis prinsipp er basert på Peltier-effekten - utseendet til en temperaturforskjell under strømmen av en elektrisk strøm. I den engelskspråklige litteraturen er Peltier-elementer betegnet med TEC (fra engelsk Thermoelectric Cooler - termoelektrisk kjøler).

Det motsatte av Peltier-effekten kalles Seebeck-effekten.

Driftsprinsipp

Driften av Peltier-elementer er basert på kontakten mellom to ledende materialer med forskjellige nivåer av elektronenergi i ledningsbåndet. Når strøm flyter gjennom kontakten til slike materialer, må elektronet tilegne seg energi for å passere inn i ledningsbåndet med høyere energi til en annen halvleder. Når denne energien absorberes, avkjøles halvlederkontaktpunktet. Når strømmen flyter i motsatt retning, varmes halvlederkontaktpunktet opp, i tillegg til den vanlige termiske effekten.

Ved metallkontakt er Peltier-effekten så liten at den er usynlig på bakgrunn av ohmske oppvarmings- og termiske ledningsevnefenomener. Derfor, i praktisk anvendelse, brukes kontakten til to halvledere.

Peltier-elementet består av ett eller flere par små halvlederparallellepipeder - en n-type og en p-type i et par (vanligvis vismuttellurid, Bi2Te3 og silisiumgermanid), som er koblet sammen i par ved hjelp av metallbroer. Metallbroer fungerer samtidig som termiske kontakter og er isolert med en ikke-ledende film eller keramisk plate. Par med parallellepiped er koblet på en slik måte at det dannes en seriekobling av mange par halvledere med forskjellige typer ledningsevne, slik at det øverst er en sekvens av forbindelser (n-> p), og motsatte under (p) -> n). Elektrisk strøm flyter sekvensielt gjennom alle parallellepipedene. Avhengig av strømmens retning, avkjøles de øvre kontaktene, og de nedre varmes opp - eller omvendt. Dermed overfører den elektriske strømmen varme fra den ene siden av Peltier-elementet til den motsatte siden og skaper en temperaturforskjell.

Hvis du avkjøler varmesiden på Peltier-elementet, for eksempel med en radiator og en vifte, så blir temperaturen på den kalde siden enda lavere. I ett-trinns celler, avhengig av celletype og strøm, kan temperaturforskjellen være opptil ca. 70 ° C.

Fordeler og ulemper

Fordelen med Peltier-elementet er dens lille størrelse, fraværet av bevegelige deler, samt gasser og væsker. Når strømmens retning er reversert, er både kjøling og oppvarming mulig - dette gjør det mulig å termostatere ved en omgivelsestemperatur både over og under termostateringstemperaturen. Fordelen er også fraværet av mekaniske deler og fraværet av støy.

Ulempen med Peltier-elementet er en lavere effektivitet enn for kompressorkjøleenheter på freon, noe som fører til et stort strømforbruk for å oppnå en merkbar temperaturforskjell. Til tross for dette er utviklingen i gang for å øke den termiske effektiviteten, og Peltier-elementer er mye brukt i teknologi, siden temperaturer under 0 ° C kan oppnås uten ekstra enheter.

Hovedproblemet ved konstruksjon av høyeffektive Peltier-elementer er at frie elektroner i et stoff samtidig er bærere av både elektrisk strøm og varme. Materialet til Peltier-elementet må derimot samtidig ha to gjensidig utelukkende egenskaper - det er bra å lede elektrisk strøm, men dårlig å lede varme.

I batterier av Peltier-celler er det mulig å oppnå teoretisk svært store temperaturforskjeller, mer enn 70 grader Celsius, i denne forbindelse er det bedre å bruke den pulserte metoden for temperaturkontroll, takket være hvilken energiforbruket også kan reduseres. I dette tilfellet er det ønskelig å jevne ut krusningen av strømmen for å forlenge levetiden til Peltier-elementet.

Bruk av termoelektrisk modul: i vannkjølere, kjølesystemer for datamaskiner eller mikrokretser av forskjellige små enheter, i elektriske termiske generatorer, kjøleskjermkort, nord- eller sørbroer, bilkjøleskap, luftkjølere, Arduino, for kjøling av CCD-matriser og infrarøde fotodetektorer, i elektriske termogeneratorer, i termostater, i vitenskapelige laboratorieinstrumenter, termiske kalibratorer, termiske stabilisatorer. Generelt hvor det kreves å oppnå temperaturforskjeller på mer enn 60 grader.

Peltier plate dimensjoner og forbruksegenskaper

Dimensjoner på Peltier-plater og forbruksegenskaper (strømforbruk, spenning, strøm, maksimal temperaturforskjell). Merkingene til disse termoelektriske generatorene kan være forskjellige på forskjellige steder, alt avhenger av produsenten (for eksempel: TEG1-241-1.4-1.2; СР1.4-127-06L innenlands; TB-127-1.4-1.5 Frost-72 ; SP1848-27145; Seebeck termogenerator TEP1-142T300). Egenskapene vil på sin side ikke avvike mye, men noen indikatorer skiller seg ikke vesentlig.

DIY USB-kjøleskap (Peltier-modul)

For å bygge vårt minikjøleskap må vi finne eller kjøpe et Peltier-element (du kan lese hva det er og hvordan det fungerer nedenfor) og to radiatorer.

Selve dette Peltier-elementet, jeg rev det ut av en ødelagt datamaskin, det sto der mellom prosessoren og kjøleren. Jeg renset av den gamle termopastaen fra den. I et nøtteskall - dette Peltier-elementet, når DC påføres det, begynner å fungere som følger: den ene siden av det begynner å varmes opp, og den andre begynner å avkjøles, hvis du endrer polariteten til strømkilden, så sidene av elementet vil oppføre seg omvendt!

Deretter tok jeg to massive radiatorer fra en unødvendig forsterker. Deretter smurte han elementet med ny termisk pasta, som han kjøpte i en radiobutikk, og klemte Peltier-elementet mellom radiatorene. Bruk av termisk pasta i dette tilfellet er obligatorisk!
Jeg koblet ledningene til elementet fra USB-kabelen og koblet den til datamaskinen - en radiator begynte å varme opp, og den andre begynte å avkjøles! Så alt er en haug!

Materialet som jeg limte kjøleskapet fra, ligner på ekstrudert skum eller porøs plast. Generelt kan materialet være hva som helst, hovedkvaliteten er termisk isolasjon.
Glass er organisk, det ser ganske skjørt ut, men faktisk er materialet sterkt.
Limet er superlim.

Så, for enkelhets skyld, laget jeg en feste med magneter.
Det viste seg greit – en flaske mineralvann får lett plass der.

Generator - genererer elektrisitet ved hjelp av et Peltier-element

Fordeler med denne generatoren:

- Drivstoff - alt som brenner eller varmer.
- USB-utgang 5 Volt, 500mA.
- Er ikke avhengig av sol, vind osv.
- Enkel og solid konstruksjon som kan vare evig.
- Du kan lage mat på den mens telefonen lades.
- Allsidighet.
- Alle kan hente hjemme på 1 kveld (selv en ansatt i AvtoVAZ =)).
- Det billige med designet.

Det var ikke jeg som fant opp, det finnes kommersielle kopier som er mye bedre enn mine. For eksempel BioLite CampStove, prisen er 7900 rubler. Min kopi ble pisket opp for denne artikkelen og videre eksperimenter.

Grunnlaget er Peltier-elementet. Dette er en termoelektrisk modul som brukes i vannkjølere og bærbare kjøleskap, og brukes også til å kjøle prosessoren. Når det påføres spenning, avkjøles den ene siden og den andre varmes opp. Tvert imot skal vi varme opp den ene siden for å få strøm.

Hovedprinsippet er at den ene siden varmes opp, og den andre forblir uendret, for maksimal effektivitet er det nødvendig med en temperaturforskjell på 100 grader Celsius.

La oss komme i gang!


Vi trenger:
- Peltier element, jeg brukte TEC1-12710
- Ikke nødvendig strømforsyning fra en datamaskin
Hvem som helst, til og med en som brente ut og brente ut alt unntatt kroppen
- Spenningsregulator
DC-DC Boost Module, Inngangsspenning 1-5 Volt, utgang er alltid 5V.
- En kjøleribbe (jo flere jo bedre), gjerne med en 5V kjøler. radiatoren vil gradvis varmes opp. Om vinteren truer ikke dette, siden du kan legge radiatoren på is.
- Termisk pasta
- Sett med verktøy

TEC1-12710-modul, vurdert for 10 A (det er mindre, det er mer). Men de kraftigere vil være større. Jo høyere strømstyrke, jo mer effektiv og kostbar er den. Jeg kjøpte på aliexpress for omtrent 250 rubler. I våre elektronikkbutikker koster dette omtrent 1500 rubler.

Modulen er designet for en maksimal spenning på 12V, men den gir ikke ut så mye på grunn av sin lave effektivitet når vi bruker den i motsatt retning, dvs. å motta strøm.

For at de 5 voltene skal være stabile og enhetene skal lades trygt, trengs en boost-stabilisator. Den begynner å gi ut 5 volt når det kun er 1 på Peltier-elementet. Du kan finne ut at alt er klart for lading ved den tente LED-en på modulen.


Du kan samle din egen, men jeg bestemte meg for å stole på kineserne, de tilbyr en ferdig modul med USB-utgang, for 80 rubler. på samme side.

La oss tømme strømforsyningen vår. Jeg måtte lage flere hull for bedre luftsirkulasjon (strømforsyningen var veldig gammel).

Hovedprinsippet er at luften suges inn nedenfra, og den kommer ut gjennom toppen. Enkelt sagt, du må lage en vanlig komfyr. Sørg for å inkludere en åpning for å skli inn chips og en gryte eller krus for kokende vann hvis du trenger det.


Deretter må du feste Peltier-modulen med en radiator til en flat vegg, etter å ha påført termisk pasta jevnt. Jo tettere kontakt, jo bedre. Siden hvor modellen er skrevet er kald, det er på den vi bruker radiatoren. Hvis du er forvirret, vil ikke modulen gi ut spenning, i dette tilfellet trenger du bare å bytte ledningene.


Vi lodder boost-omformeren og finner hvor vi skal gjemme den. Du kan til og med la den henge på ledningene, men du må definitivt isolere den, for eksempel sette en varmekrympe på den.

Sette alt sammen. Her er hva du bør få:

Hvordan det fungerer?

Vi kaster grener inne, chips, generelt, alt som brenner. Så tenner vi. Bålet varmer opp veggene i ovnen og Peltier-elementet, som er på en av disse veggene. Den andre siden av elementet, som er på radiatoren, forblir på utetemperaturen. Jo større temperaturforskjell, jo mer kraft, men ikke overdriv.

Maksimal effektivitet oppnås allerede ved en forskjell på 100 grader. Over tid begynner radiatoren å varmes opp og må avkjøles. Du kan kaste snø, strø vann, sette en radiator på is eller i vann, sette et krus kaldt vann på den. Det er mange alternativer, den enkleste er en kjøler, den vil ta litt av strømmen, men på grunn av kjøling vil det totale resultatet ikke endres.


IKKE utsett elementet for høye temperaturer, det kan brenne ut og brenne. Dokumentasjonen indikerer en maksimal temperatur på 180 ° C, men du trenger egentlig ikke å bekymre deg, med god kjøling og ingenting vil skje med det på enkel ved.

Hvis du ikke er lat og gjør alt riktig, får du akkurat en så enkel flis som du kan varme mat, koke, vann på og samtidig lade dingsene dine.

Den kan brukes hjemme hvis strømmen slås av ved å sette et stearinlys inni. Forresten, hvis du kobler lysdioder til den, vil lyset være mye sterkere enn fra selve stearinlyset.

Uansett hvor du kan finne noe som brenner, vil du ha elektrisitet, varme og muligheten til å lage mat på en enkel måte, med mindre drivstoff enn bål.

Første tester!

Etter jobb gikk jeg til skogs, solen gikk nesten ned, krattskogen var våt, men ovnen ga 100 % uttelling.

Resultatet overgikk alle mine forventninger. Umiddelbart etter at brikkene brant opp, kom indikatoren på, jeg koblet til telefonen og den begynte å lade. Ladingen var stabil.

Omformeren belastet ikke i det hele tatt. Jeg tok også med meg en bærbar kjølepute, den har 2 kjølere og lysdioder, den skal forbruke anstendig. Tilkoblet, alt snurrer, lyser, vinden blåser. Jeg tok også en USB-vifte, koblet den til på slutten, da det bare var kull igjen. Alt går bra, jeg vet ikke engang hva annet jeg skal prøve.

Resultat:

Alt fungerer bra, og gir ut Ampere-gulvet. Likevel trenger du en kjøler. om en halvtime varmet radiatoren opp ca 40 grader, om sommeren blir det enda mer. La det snurre for deg selv.

Flammetungene sprekker høyt oppover, jeg personlig trenger ikke en slik brann, jeg vil lukke noen av hullene slik at den brenner saktere.

Jeg vil gjøre alt på en ny måte, jeg vil ta utgangspunkt i en standard splint som er laget av bokser, men jeg vil gjøre den av metall tykkere og rektangulær. Jeg skal kjøpe en god kjøleribbe med kjøler av passende form og skal prøve å lage en sammenleggbar versjon slik at den tar mindre plass når den skal bæres.

Drikkevannsproduksjon med Peltier-modulen

Termoelektrisk kjøler Peltier.

Driftsprinsippet ble lånt fra nettet: Driften av Peltier-elementer er basert på kontakten mellom to ledende materialer med forskjellige nivåer av elektronenergi i ledningsbåndet. Når strøm flyter gjennom kontakten til slike materialer, må elektronet tilegne seg energi for å passere inn i ledningsbåndet med høyere energi til en annen halvleder. Når denne energien absorberes, avkjøles halvlederkontaktpunktet. Når strømmen flyter i motsatt retning, varmes halvlederkontaktpunktet opp, i tillegg til den vanlige termiske effekten.

Ved metallkontakt er Peltier-effekten så liten at den er usynlig på bakgrunn av ohmske oppvarmings- og termiske ledningsevnefenomener. Derfor, i praktiske applikasjoner, brukes kontakten til to halvledere.

Utseendet til Peltier-elementet. Når en strøm passeres, overføres varme fra den ene siden til den andre Peltier-elementet består av ett eller flere par små halvlederparallellepipeder - en n-type og en p-type i et par (vanligvis vismuttellurid, Bi2Te3 og silisium) germanide), som er koblet sammen i par ved hjelp av metallhoppere. Metallbroer fungerer samtidig som termiske kontakter og er isolert med en ikke-ledende film eller keramisk plate. Par med parallellepiped er koblet på en slik måte at det dannes en seriekobling av mange par halvledere med forskjellige typer ledningsevne, slik at det øverst er en sekvens av forbindelser (n-> p), og motsatte under (p) -> n). Elektrisk strøm flyter sekvensielt gjennom alle parallellepipedene. Avhengig av strømmens retning, avkjøles de øvre kontaktene, og de nedre varmes opp - eller omvendt. Dermed overfører den elektriske strømmen varme fra den ene siden av Peltier-elementet til den motsatte siden og skaper en temperaturforskjell.

Hvis du avkjøler varmesiden på Peltier-elementet, for eksempel med en radiator og en vifte, så blir temperaturen på den kalde siden enda lavere. I ett-trinns celler, avhengig av celletype og størrelsen på strømmen, kan temperaturforskjellen nå omtrent 70 K /

Beskrivelse
Peltierelementet er en termoelektrisk omformer, som, når spenning påføres, er i stand til å skape en temperaturforskjell på platene, det vil si å pumpe varme eller kulde. Det presenterte Peltier-elementet brukes til å kjøle datakort (med forbehold om effektiv varmeavledning), for kjøling eller oppvarming av vann. Peltier-elementer brukes også i bærbare kjøleskap og bilkjøleskap.

Peltier-element drevet av 12 volt.

For oppvarming trenger du bare å snu polariteten.
Peltier plate dimensjoner: 40 x 40 x 4 millimeter.
Driftstemperaturområde: fra -30 til +70? ..
Arbeidsspenning: 9-15 Volt.
Strømforbruk: 0,5-6 A.
Maksimalt strømforbruk: 60W.
En morsom ting, vi kobler til 12v + - det avkjøles, vi endrer polariteten, det varmer. Brukt i mange bilkjøleskap, i hvert fall jeg har en. Du kan feste en kompakt krets til hanskerommet slik at sjokoladen ikke smelter om sommeren! For bruk og effektiv bruk må du bruke en kjøleradiator - som en test brukte jeg en radiator fra en dataprosessor, det er mulig med en kjøler. Jo bedre kjøling, jo sterkere og mer effektiv blir Peltier-effekten. Ved tilkopling til et 12v batteri var strømforbruket 5 ampere. Med et ord, elementet er fråtsende. Siden jeg ennå ikke har satt sammen hele kretsen, men utført kun prøvetester, uten instrumenttemperaturmålinger. Så i kjølemodus dukket det opp lett frost i 10 minutter. I oppvarmingsmodus kokte vannet i metallkoppen. Effektiviteten til denne kjøleren er selvfølgelig lav, men prisen på enheten og muligheten til å eksperimentere gjør kjøpet berettiget. Resten på bildet

Hilsen banggood leser astrologer annonserte Peltier uke, så denne anmeldelsen vil fokusere på en interessant anvendelse av denne dingsen. Du er velkommen under CUT.

La oss starte med et pedagogisk program

Som Wikipedia sier, "Peltier-elementet er en termoelektrisk omformer, hvis operasjonsprinsipp er basert på Peltier-effekten - utseendet til en temperaturforskjell når en elektrisk strøm flyter." Jeg er sikker på at etter denne setningen ble det ikke klarere).

Ok, la oss prøve det annerledes. Se for deg et spesifikt akvarium med to typer soner. I den første sonen av akvariet svømmer fisken raskt i den andre, sakte. La oss også forestille oss kniver som spinner i vannet ved grensene til sonene. Reglene er som følger 1) fisken svømmer til en annen sone kun når hastigheten tilsvarer hastigheten som er satt for sonen 2) når fisken krysser grensene til sonen, kan fisken samhandle med bladene for å øke eller redusere hastigheten. La oss nå forestille oss flere soner i serie. (vi vil kalle soner med høyere hastighet Z + med lav Z-) Fisken er i Z + den vil til Z- den samhandler med bladet ved grensen og begynner å svømme saktere, mens bladene (ved Z + / Z- kant) begynner å spinne raskere. Deretter vil fisken gå til neste sone Z+, den må akselerere, den samhandler med bladet ved Z-/Z+-grensen og akselererer mens bladet begynner å spinne saktere. Så gjentas alt. Du vil legge merke til at noen kniver vil bremse ned og andre vil øke hastigheten. Peltier-elementet fungerer på en lignende måte. I stedet for fisk, er det elektroner i stedet for hastigheten til fisk, energien til elektroner i halvledere. Når strømmen flyter gjennom kontakten til 2 halvledere, må elektronet tilegne seg energi for å bevege seg til den høyere energisonen til en annen halvleder. Når denne energien absorberes, avkjøles halvlederkontaktpunktet. Når strømmen flyter i motsatt retning, varmes halvlederkontaktpunktet opp,
Samtidig, jo høyere strømmen er, jo høyere effekt av energioverføring, energien overføres (og forsvinner ikke på magisk vis) fra den "kalde" siden til den "varme", derfor er Peltier-elementet i stand til å kjøle ned gjenstander til temperaturer under romtemperatur (det er med andre ord en halvledervarmepumpe). Hvis oppgaven din ganske enkelt er å fjerne varme fra transistorprosessoren, etc. bruken av Peltier-elementet er ulønnsomt pga Du trenger en radiator som er i stand til å overføre varme fra den avkjølte gjenstanden + varme generert under driften av Peltier-elementet til miljøet. Jeg tror teorien er over, du kan gå videre.
La oss ta en titt på hvordan 13.90 greener ser ut etter vurderingssponsorens mening.

Modulen er en slags 5-nivås sandwich, den består av et par radiatorer og vifter og selve Peltier-elementet.
Den større viften er designet for å spre varme. Ved å bruke kraft kan den fjernes uten å skru ut skruene.
Den vanligste viften (Strømforsyning 12V, størrelse 90mm) er dekket med en grill, først er viften installert for luftuttak.

På motsatt side er det en liten vifte (Strømforsyning 12V, størrelse 40mm)
Ungen er skrudd på samvittigheten
La oss se på radiatorene
Stor radiator størrelse 100mm * 120mm høyde 20mm
Liten radiator 40mm * 40mm høyde 20mm. Kjøleribbene holdes sammen med to skruer, og den lille kjøleribben er gjenget. Ved fjerning av radiatoren ble det funnet termisk pasta, noe som er bra, men du kan se hva som er underskudd.
Kontakt med en stor radiator er heller ikke ideelt.
Hovedkonklusjonen er at hvis du vil presse maksimalt ut av denne modulen, så sørg for å se under radiatorene. Og hvis du sletter den termiske pastaen, kan du se at elementet er installert her TEC1-12705(størrelse 40mm * 40mm * 4mm) selv om en kraftigere TEC1-12706 er deklarert. Manual for TEC1-12705

La oss fjerne den lille kjøleribben og prøve å starte modulen ved å måle temperaturen på de "varme" og "kalde" sidene.
Temperaturen på den "kalde" siden er -16,1 av den "varme" 37,5 delta 53,6. strømforbruk ved 12V var 4,2A.
Peltier-elementet gikk inn i modusen etter 90 s.

Nå til den morsomme delen.
Finn en metallplate og skinnende plate og lag et hull i den for et termoelement.
Sette den termiske pastaen og installere termoelementet
Deretter lager vi en smalstråle fotodetektor og fotodiode fra svart papir og konvensjonelle komponenter.

Vi setter sammen den ferdige enheten og husker regelen "innfallsvinkelen er lik refleksjonsvinkelen"
Hvem har gjettet hva det er? Dette er en enhet (vel, mer presist, en modell for å demonstrere operasjonsprinsippet) for å bestemme duggpunkttemperaturen / relativ fuktighet. Det fungerer som følger: IR LED lyser inn i den reflekterende platen, etter refleksjon treffer lyset fra IR LED IR fotodioden. Spenningssignalet hentes fra den omvendte IR-fotodioden. Når platen er avkjølt til duggpunkttemperaturen, begynner kondensat å samle seg på den, intensiteten til den reflekterte strålingen avtar, og signalet på fotodioden endres. Ved å registrere temperaturen på platen og omgivelsesluften kan man finne den relative fuktigheten. Til jobb brukte jeg Brymen BM869 (med hjemmelaget kabel og programvare) og Uni-t UT61E
Nedenfor er resultatet
Rød graf er temperaturen på platen, blå graf er signalet fra fotodioden. Vi vil vurdere øyeblikket når spenningen fra fotodioden har endret seg med halvparten av den totale spenningsendringen, er kondensasjonsøyeblikket. Basert på forholdene som er satt, er den målte duggpunktstemperaturen i rommet + 9 C. Omgivelsestemperaturen er 26,7 (den ble ikke vist på grafene fordi den var uendret) Samtidig startet jeg HTU21-modulen og så på avlesninger i terminalen. (Et skjermbilde av terminalen er lagt til Deretter brukte jeg en online kalkulator for å konvertere fuktighet til duggpunktstemperatur
Resultatet av å konvertere fuktighet fra HTU21 til duggpunkttemperatur falt sammen med den direkte målte duggpunkttemperaturen. Dette betyr at hvis duggpunktet bestemmes av metoden beskrevet ovenfor, og deretter gjøres en omberegning, så er det mulig å nøyaktig bestemme fuktigheten (Vel, selvfølgelig, hvis du gjør alt på en voksen måte). Denne metoden kalles kjølespeilmetoden, og hygrometre bygget på dette prinsippet kalles kondenshygrometre. Jeg håper du likte anmeldelsen og lærte noe nytt for deg selv. Takk alle sammen for oppmerksomheten.

Produktet leveres for å skrive en anmeldelse av butikken. Anmeldelsen er publisert i samsvar med punkt 18 i nettstedsreglene.