Jak správně připojit peltierův prvek. Vyrobte peltierovy prvky vlastníma rukama

Chladicí zařízení se v našich životech tak pevně usadilo, že je dokonce těžké si představit, jak se bez nich dalo obejít. Klasická provedení chladiva se ale nehodí pro mobilní použití, například jako cestovní chladící taška.

K tomuto účelu se používají instalace, ve kterých je princip činnosti založen na Peltierově jevu. Pojďme si o tomto fenoménu krátce promluvit.

co to je

Tento termín označuje termoelektrický jev objevený v roce 1834 francouzským přírodovědcem Jeanem-Charlesem Pelletierem. Podstatou efektu je uvolňování nebo absorpce tepla v zóně, kde dochází ke kontaktu rozdílných vodičů, kterými prochází elektrický proud.

V souladu s klasickou teorií existuje následující vysvětlení jevu: elektrický proud přenáší elektrony mezi kovy, které mohou zrychlit nebo zpomalit jejich pohyb v závislosti na rozdílu kontaktních potenciálů ve vodičích z různých materiálů. V souladu s tím se s nárůstem kinetické energie přeměňuje na teplo.

Na druhém vodiči je pozorován opačný proces vyžadující doplnění energie v souladu se základním fyzikálním zákonem. To je způsobeno tepelným kolísáním, které způsobuje ochlazování kovu, ze kterého je vyroben druhý vodič.

Moderní technologie umožňují vyrábět polovodičové prvky-moduly s maximálním termoelektrickým účinkem. Má smysl krátce mluvit o jejich designu.

Zařízení a princip činnosti

Moderní moduly jsou strukturou sestávající ze dvou izolačních desek (obvykle keramických) s termočlánky zapojenými do série mezi nimi. Zjednodušené schéma takového prvku lze nalézt na obrázku níže.

Označení:

A - kontakty pro připojení ke zdroji energie;
B je horký povrch prvku;
C - studená strana;
D - měděné vodiče;
E je polovodič na bázi p-přechodu;
F je polovodič typu n.

Konstrukce je provedena tak, že každá strana modulu se dotýká buď p-n nebo n-p přechodů (v závislosti na polaritě). Kontakty p-n se ohřívají, n-p ochlazují (viz obr. 3). V souladu s tím vzniká na stranách prvku teplotní rozdíl (DT). Pro pozorovatele bude tento efekt vypadat jako přenos tepelné energie mezi stranami modulu. Je pozoruhodné, že změna polarity napájení vede ke změně horkých a studených povrchů.

Rýže. 3. A - horká strana termočlánku, B - studená strana

Specifikace

Vlastnosti termoelektrických modulů jsou popsány následujícími parametry:

chladicí výkon (Q max), tato charakteristika je určena na základě maximálního povoleného proudu a teplotního rozdílu mezi stranami modulu, měřeno ve Wattech;
maximální teplotní rozdíl mezi stranami prvku (DT max), parametr je uveden pro ideální podmínky, jednotkou měření jsou stupně;
přípustná proudová síla potřebná k zajištění maximálního teplotního rozdílu - I max;
maximální napětí U max potřebné k tomu, aby proud I max dosáhl špičkového rozdílu DT max ;
vnitřní odpor modulu - Resistance, je udáván v Ohmech;
koeficient účinnosti - COP (zkratka z angličtiny - koeficient výkonu), ve skutečnosti se jedná o účinnost zařízení, ukazující poměr chlazení ke spotřebě energie. U levných prvků se tento parametr pohybuje v rozmezí 0,3-0,35, u dražších modelů se blíží 0,5.

Označení

Zvažte, jak se dešifruje typické značení modulů pomocí příkladu na obrázku 4.

Obr 4. Peltierův modul označený TES1-12706

Značení je rozděleno do tří smysluplných skupin:

Označení prvku. První dvě písmena jsou vždy nezměněna (TE), což znamená, že se jedná o termočlánek. Další označuje velikost, mohou být písmena "C" (standardní) a "S" (malá). Poslední číslice udává, kolik vrstev (kaskád) je v prvku.
Počet termočlánků v modulu zobrazený na fotografii je 127.
Hodnota jmenovitého proudu v ampérech, máme - 6 A.

Stejným způsobem se čtou i označení ostatních modelů řady TEC1, např.: 12703, 12705, 12710 atd.

aplikace

Navzdory poměrně nízké účinnosti jsou termoelektrické prvky široce používány v měřicích, výpočetních a domácích spotřebičích. Moduly jsou důležitým provozním prvkem následujících zařízení:

Mobilní chladicí jednotky;
malé generátory na výrobu elektřiny;
chladicí systémy v osobních počítačích;
Chladiče pro chlazení a ohřev vody;
odvlhčovače atd.

Uveďme podrobné příklady použití termoelektrických modulů.

Chladnička na Peltierových prvcích

Termoelektrické chladicí jednotky mají výrazně horší výkon než kompresorové a absorpční protějšky. Mají však významné výhody, díky čemuž je jejich použití za určitých podmínek účelné. Mezi tyto výhody patří:

jednoduchost designu;
odolnost proti vibracím;
nedostatek pohyblivých prvků (s výjimkou ventilátoru, který fouká chladič);
nízká hladina hluku;
malé rozměry;
schopnost pracovat v jakékoli pozici;
dlouhá životnost;
malá spotřeba energie.

Tyto vlastnosti jsou ideální pro mobilní instalace.

Peltierův článek jako generátor elektřiny

Termoelektrické moduly mohou pracovat jako generátory elektřiny, pokud je jedna z jejich stran vystavena nucenému ohřevu. Čím větší je teplotní rozdíl mezi stranami, tím vyšší je proud generovaný zdrojem. Bohužel maximální teplota pro termogenerátor je omezená, nemůže být vyšší než bod tání pájky použité v modulu. Porušení této podmínky povede k poruše prvku.

Pro sériovou výrobu termogenerátorů se používají speciální moduly se žáruvzdornou pájkou, které lze zahřát na teplotu 300°C. V běžných prvcích, například TEC1 12715, je limit 150 stupňů.

Protože účinnost takových zařízení je nízká, používají se pouze v případech, kdy není možné použít efektivnější zdroj elektrické energie. Přesto jsou mezi turisty, geology a obyvateli odlehlých oblastí žádané tepelné generátory o výkonu 5-10 W. Velká a výkonná stacionární zařízení pracující na vysokoteplotní palivo se používají k napájení plynových distribučních jednotek, zařízení meteorologických stanic atd.

Pro chlazení CPU

Relativně nedávno se tyto moduly začaly používat v chladicích systémech CPU osobních počítačů. Vzhledem k nízké účinnosti termoprvků jsou výhody takových konstrukcí spíše pochybné. Například pro chlazení zdroje tepla o výkonu 100-170 W (odpovídající většině moderních modelů CPU) budete muset utratit 400-680 W, což vyžaduje instalaci výkonného napájecího zdroje.

Druhým úskalím je, že nezatížený procesor bude vydávat méně tepelné energie a modul jej dokáže ochladit pod rosný bod. V důsledku toho se začne tvořit kondenzace, která zaručeně vyřadí elektroniku.

Ti, kteří se rozhodnou vytvořit takový systém sami, budou muset provést řadu výpočtů, aby vybrali výkon modulu pro konkrétní model procesoru.

Na základě výše uvedeného není výhodné používat tyto moduly jako systém chlazení CPU, navíc mohou způsobit selhání počítačového vybavení.

Zcela odlišná je situace u hybridních zařízení, kde se využívají tepelné moduly ve spojení s vodním nebo vzduchovým chlazením.

Hybridní chladicí systémy se ukázaly jako účinné, ale vysoká cena omezuje okruh jejich obdivovatelů.

Klimatizace na Peltierových prvcích

Teoreticky bude takové zařízení konstrukčně mnohem jednodušší než klasické systémy klimatizace, ale za vším stojí nízký výkon. Jedna věc je chladit malý objem lednice, druhá věc je místnost nebo interiér auta. Klimatizační jednotky založené na termoelektrických modulech spotřebují více elektřiny (3-4krát) než zařízení pracující na chladivu.

Pokud jde o použití jako automobilový systém klimatizace, výkon standardního generátoru nebude k provozu takového zařízení stačit. Jeho výměna za produktivnější zařízení povede ke značné spotřebě paliva, což není nákladově efektivní.

Na tematických fórech se pravidelně objevují diskuse na toto téma a zvažují se různé domácí návrhy, ale plnohodnotný funkční prototyp ještě nevznikl (nepočítám-li klimatizaci pro křečka). Je docela možné, že se situace změní, až budou široce dostupné moduly s přijatelnější účinností.

Pro chladicí vodu

Termoelektrický článek se často používá jako chladič vodních chladičů. Konstrukce obsahuje: chladicí modul, regulátor ovládaný termostatem a ohřívač. Taková realizace je mnohem jednodušší a levnější než kompresorový okruh, navíc je spolehlivější a snadněji se ovládá. Existují však také určité nevýhody:

voda se neochlazuje pod 10-12°C;
chlazení trvá déle než kompresorový analog, proto není takový chladič vhodný do kanceláře s velkým počtem zaměstnanců;
zařízení je citlivé na vnější teplotu, v teplé místnosti se voda neochladí na minimální teplotu;
instalace v prašných místnostech se nedoporučuje, protože se může ucpat ventilátor a chladicí modul selže.

Stolní vodní chladič s Peltierovým prvkem

Vysoušeč vzduchu na Peltierových prvcích

Na rozdíl od klimatizace je implementace vysoušeče vzduchu na termoelektrických prvcích docela možná. Design je poměrně jednoduchý a levný. Chladicí modul snižuje teplotu chladiče pod rosný bod, čímž se na něm usazuje vlhkost obsažená ve vzduchu procházejícím zařízením. Usazená voda je vypouštěna do speciální akumulační nádrže.

I přes nízkou účinnost je v tomto případě účinnost zařízení vcelku uspokojivá.

Jak se připojit?

S připojením modulu nebudou žádné problémy, na výstupní vodiče je nutné přivést konstantní napětí, jeho hodnota je uvedena v datasheetu prvku. Červený vodič musí být připojen ke kladnému pólu, černý vodič k zápornému pólu. Pozornost! Obrácení polarity prohodí chlazené a vyhřívané povrchy.

Jak zkontrolovat výkon Peltierova prvku?

Nejjednodušší a nejspolehlivější způsob je hmatový. Modul je nutné připojit k příslušnému zdroji napětí a dotýkat se jeho různých stran. Pro funkční prvek bude jeden z nich teplejší, druhý chladnější.

Pokud není po ruce vhodný zdroj, budete potřebovat multimetr a zapalovač. Proces ověření je poměrně jednoduchý:

připojte sondy ke svorkám modulu;
přineste zapálený zapalovač na jednu ze stran;
sledujte údaje na zařízení.

V pracovním modulu se při zahřívání jedné ze stran generuje elektrický proud, který se zobrazí na přístrojové desce.

Jak vyrobit Peltierův prvek vlastníma rukama?

Vyrobit si modul svépomocí doma je téměř nemožné, o to více to nedává smysl, vzhledem k jejich relativně nízké ceně (cca 4-10 $). Můžete si ale sestavit zařízení, které se vám bude hodit na túru, například termoelektrický generátor.

Pro stabilizaci napětí je potřeba na IC čip L6920 sestavit jednoduchý převodník.

Na vstup takového převodníku je přivedeno napětí v rozsahu 0,8-5,5 V, na výstupu bude vyrábět stabilních 5 V, což je docela dost na dobití většiny mobilních zařízení. Pokud je použit konvenční Peltierův článek, musí být rozsah provozních teplot vyhřívané strany omezen na 150 °C. Aby se neobtěžovalo sledování, je lepší použít jako zdroj tepla hrnec s vroucí vodou. V tomto případě je zaručeno, že se prvek nezahřeje nad 100 °C.

Mnozí slyšeli o „magických“ Peltierových prvcích – když jimi prochází proud, jedna strana se ochlazuje a druhá zahřívá. To funguje i v opačném směru – pokud je jedna strana ohřívána a druhá ochlazována, vzniká elektřina. Peltierův efekt je znám již od roku 1834, ale dodnes nás inovativní produkty založené na něm nepřestávají těšit (stačí si pamatovat, že při výrobě elektřiny, jako jsou solární panely, existuje bod maximálního výkonu, a pokud pracujete daleko od toho – vytváření efektivity je značně sníženo).

Číňané se v poslední době rozmohli a zaplavili internet svými relativně levnými moduly, takže experimentování s nimi už nezabere příliš peněz. Číňané slibují maximální teplotní rozdíl mezi teplou a studenou stranou 60-67 stupňů. Hmmm... Co když vezmeme 5 prvků, zapojíme je do série, pak bychom měli dostat 20C-67*5 = -315 stupňů! Ale něco mi říká, že to není tak jednoduché...

Stručná teorie

Klasické "čínské" Peltierovy prvky je 127 prvků zapojených do série a připájených na keramickou "desku s plošnými spoji" z Al2O3. Pokud je tedy provozní napětí 12V, pak má každý prvek pouze 94mV. Existují prvky s různým počtem po sobě jdoucích prvků a podle toho i s jiným napětím (například 5V).

Je třeba mít na paměti, že Peltierův článek není rezistor, jeho odpor je nelineární, takže pokud použijeme 12V - nemusíme dostat 6 ampérů (u 6ampérového prvku) - proud se může měnit v závislosti na teplotě (ale ne příliš). Také při 5V (tedy méně než nominální) nebude proud 2,5A, ale méně.

Kromě toho je množství přenášeného tepla vysoce závislé na teplotním rozdílu mezi povrchy. S rozdílem 60-67C má přenos tepla tendenci k 0 a s nulovým rozdílem - 51 wattů pro prvek 12 * 6 = 72 wattů. To už samozřejmě neusnadňuje zapojování prvků do série - je nutné, aby každý další byl rozměrově menší než ten předchozí, jinak se nejchladnější prvek bude snažit vydat více tepla (72W) než prvek dalšího stupně může sám procházet při požadovaném teplotním rozdílu (1 -51W).

Peltierovy prvky jsou montovány nízkotavnou pájkou s bodem tavení 138C - pokud by tedy prvek náhodou zůstal bez chlazení a přehříval se, bude stačit připájet jeden z kontaktů 127*2 a prvek vyhodit na skládku. No, prvky jsou velmi křehké - jak keramika, tak samotné chladicí prvky - omylem jsem roztrhl 2 prvky "s sebou" kvůli tepelné pastě, která těsně zaschla:

zkouším

Takže malý prvek je 5V * 2A, velký je 12 * 9A. Chladič heatpipe, pokojová teplota. Výsledek: -19 stupňů. Zvláštní… 20-67-67 = -114, ale dopadlo to bídně -19…

Myšlenka je vyndat vše na mrazivý vzduch, ale je tu problém - chladič heatpipe dobře chladí pouze tehdy, když teplota "horké" a "studené" strany chladiče leží na opačných stranách plynně-kapalinové fáze. přechod výplně trubek. V našem případě to znamená, že chladič v podstatě není schopen uchladit nic pod +20C (protože dole fungují jen tenké stěny heatpipe). Budeme se muset vrátit k základům – k celoměděnému chladicímu systému. A aby se omezený výkon chladiče neprojevil na měření, přidejme kilogramovou měděnou desku - akumulátor tepla.

Výsledek je šokující - stejných -19 s jedním i dvěma stupni. Okolní teplota - -10. Tito. s nulovou zátěží jsme sotva vymáčkli bídných 9 stupňů rozdílu.

Spuštění těžkého dělostřelectva

Ukázalo se, že chladírenský sklad #7 nebyl daleko ode mě, a rozhodl jsem se zaskočit s kartonovou krabicí. Vrátil se s 5 kilogramy suchého ledu (teplota sublimace -78C). Spustíme tam měděnou konstrukci - připojíme proud - při 12V začne teplota okamžitě stoupat, při 5V klesne o 1 stupeň za vteřinu a pak rychle roste. Všechny naděje se rozplynuly...

Závěry a video pro dezert

Účinnost konvenčních čínských Peltierových prvků rychle klesá při teplotách pod nulou. A pokud je stále možné chladit plechovku koly s viditelnou účinností, nelze dosáhnout teplot pod -20. A problém není v konkrétních prvcích - zkoušel jsem prvky různých modelů od 3 různých prodejců - chování stejné. Vypadá to, že kryogenní stupně potřebují prvky z jiných materiálů (a možná každý stupeň potřebuje svůj vlastní materiál prvku).

Se zbývajícím suchým ledem můžete udělat následující:

PS. A když smícháte suchý led s isopropylalkoholem – získáte tekutý dusík pro „chudé“ – stejně zábavné je zmrazovat a lámat květiny a tak dále. To jen díky tomu, že se alkohol při kontaktu s kůží nevyvaří – mnohem snáze si přivodíte omrzliny.

> Generátory > Termoelektrický generátor

Obrovské množství elektronických zařízení pohlcuje elektrickou energii, která se musí neustále obnovovat. Na cestách musíte vozit chemické zdroje proudu nebo vyrábět elektřinu z mechanické energie pomocí složitých a objemných zařízení.

Typ termoelektrického generátoru

Ještě dříve Seebeck objevil výskyt termo-EMF v obvodu rozdílných vodičů při udržování různých teplot v místě kontaktu.

Na základě termoelektrických jevů vznikl tzv. Peltierův prvek neboli modul, což jsou 2 keramické desky s bimetalem umístěným mezi nimi.

Když jimi prochází elektrický proud, jedna strana desky se zahřívá a druhá ochlazuje, což umožňuje vytvářet z nich ledničky. Níže uvedený obrázek ukazuje moduly různých velikostí používané ve strojírenství.

Peltierovy moduly v různých velikostech

Proces je vratný: pokud je na prvcích na obou stranách udržován teplotní rozdíl, vznikne v nich elektrický proud, který umožňuje použití zařízení jako termoelektrického generátoru pro výrobu malého množství elektřiny.

Peltierův jev je uvolňování tepla v místě kontaktu rozdílných vodičů, když jimi protéká elektrický proud.

Princip činnosti modulů

Při kontaktu různých vodičů se teplo uvolňuje nebo absorbuje v závislosti na směru elektrického proudu. Tok elektronů má potenciální a kinetickou energii. Hustota proudu v kontaktních vodičích je stejná, ale hustoty energetického toku jsou různé.

Pokud je energie proudící do kontaktu větší než energie z něj vytékající, znamená to, že elektrony v místě přechodu z jedné oblasti do druhé zpomalují a ohřívají krystalovou mřížku (elektrické pole zpomaluje jejich pohyb). Při změně směru proudu dochází k opačnému procesu urychlování elektronu, kdy je energie odebírána z krystalové mřížky a dochází k jejímu ochlazování (směry elektrického pole a pohyb elektronů se shodují).

Rozdíl energetického náboje na hranici polovodičů je nejvyšší a účinek je u nich nejvýraznější.

Peltierův modul

Nejběžnější termoelektrický modul (TEM), což jsou polovodiče typu p a n, propojené měděnými vodiči.

Schéma principu činnosti modulu

V jednom prvku jsou 4 přechody mezi kovem a polovodiči. S uzavřeným okruhem se tok elektronů pohybuje od záporného pólu baterie ke kladnému a postupně prochází každým přechodem.

V blízkosti prvního polovodičového přechodu typu měď-p se v zóně polovodiče uvolňuje teplo, protože elektrony přecházejí do stavu s nižší energií.

V blízkosti další hranice s kovem v polovodiči je teplo absorbováno v důsledku „vysávání“ elektronů z p-vodivostního pásma působením elektrického pole.

Při třetím přechodu elektrony vstupují do polovodiče typu n, kde mají více energie než v kovu. V tomto případě je energie absorbována a polovodič je ochlazen v blízkosti přechodové hranice.

Poslední přechod je doprovázen opačným procesem uvolňování tepla v n-polovodiči v důsledku přechodu elektronů do zóny s nižší energií.

Protože přechody ohřevu a chlazení jsou v různých rovinách, Peltierův článek se bude ochlazovat shora a ohřívat zespodu.

V praxi každý prvek obsahuje velké množství přechodů ohřevu a chlazení, což vede k vytvoření znatelného rozdílu teplot, což umožňuje vytvořit termoelektrický generátor.

Jak vypadá struktura modulu?

Peltierův článek obsahuje velké množství polovodičových rovnoběžnostěnů typu p a n, zapojených do série s kovovými propojkami - tepelnými kontakty, přičemž druhá strana je v kontaktu s keramickou deskou.

Telurid vizmutu a germanid křemíku se používají jako polovodiče.

Výhody a nevýhody TEM

Mezi výhody termoelektrického modulu (TEM) patří:

malá velikost;
schopnost pracovat jako chladiče a ohřívače;
reverzibilita procesu při změně polarity, což umožňuje udržení přesné hodnoty teploty;
nedostatek pohyblivých částí, které se obvykle opotřebovávají.

Nevýhody modulů:

nízká účinnost (2-3 %);
potřeba vytvořit zdroj, který poskytuje teplotní rozdíl;
značná spotřeba elektřiny;
vysoká cena.

Navzdory nevýhodám se TEM používají tam, kde nezáleží na vysokých nákladech na energii:

chlazení čipů, částí digitálních fotoaparátů, diodových laserů, křemenných oscilátorů, infračervených detektorů;
použití TEM kaskád, umožňujících dosáhnout nízké teploty;
vytvoření kompaktních chladniček, například pro automobily;
termoelektrický generátor pro nabíjení mobilních zařízení.

Při nízké produktivitě TEG je vhodné jej používat v polních podmínkách, kde je potřeba získat elektřinu pro nabíjení mobilního telefonu nebo LED žárovky. Jednoduchost designu vám umožňuje vyrobit elektrický generátor vlastníma rukama.

Alternativními zdroji jsou také solární panely nebo větrná turbína. Pro první jsou vyžadovány speciální podmínky - přítomnost slunečního záření, což nemusí být vždy. Další zdroj je velký a vyžaduje vítr. Další nevýhodou, kterou mají, je přítomnost pohyblivých částí, které snižují spolehlivost a jsou těžké.

Tepelné generátory pro průmyslovou výrobu

BioLite vyvinul nový turistický model, který vám umožní vařit v kompaktních přenosných kamnech na dřevo a současně nabíjet vaše mobilní zařízení z vestavěného TEG.

Kompaktní přenosná kamna na dřevo

Zařízení je užitečné všude: rybaření, kempování, na venkově. Cokoli, co hoří, lze použít jako palivo.

Při spalování v palivovém topeništi se teplo přenáší stěnou do modulu, který vyrábí elektřinu.

Při napětí 5V je výstupní výkon 2-4W, což stačí pro nabíjení mnoha typů mobilních zařízení a provoz LED osvětlení.

Červená šipka ukazuje směr pohybu tepla, modrá - studený vzduch do pece, žlutá šipka - přívod elektřiny pro otáčení ventilátoru sání vzduchu a na výstup generátoru přes USB.

Schéma fungování BioLite TEG na dřevo

Pec-generátor "Indigirka", vyvinutý petrohradským podnikem Krioterm, má následující vlastnosti:

tepelný výkon - 6 kW;
hmotnost - 56 kg;
rozměry - 500x530x650 mm;
e-mailem výkon při napětí 5V - 60 wattů.

Pec je běžná topná a varná pec, kde jsou na obou stranách upevněny termoelektrické generátory.

Jak vypadá pec-termoelektrický generátor "Indigirka"?

Zařízení je docela pohodlné, ale cena je působivá - 50 tisíc rublů. Vařič je sice určen do polních podmínek, ale pro běžné myslivce a rybáře evidentně cenově dostupný nebude. Jako topný systém není o nic lepší než běžné a levnější modely.

Pokud připojíte TEG k jednoduché peci, zařízení pro kutily bude fungovat perfektně.

DIY TEG

Chcete-li sestavit termoelektrický generátor vlastníma rukama, potřebujete následující prvky:

Modul. Ke generování elektrického proudu nelze použít všechny moduly, ale pouze ty, které vydrží zahřátí až na 300-4000C. Přítomnost rezervy pro vytápění je nezbytná, protože i při mírném přehřátí prvek selže. Nejběžnější modely typu TEC1-12712 jsou ve formě čtvercových plátů o velikosti strany 40, 50 nebo 60 mm.

Pokud vezmete maximální velikost, stačí použít jeden prvek v designu pro kutily. První 3 číslice označení - 127 znamenají, kolik prvků je obsaženo v 1 štítku. Poslední číslice ukazují maximální povolený proud, který je 12 A.

boost převodník. Je nutné získat konstantní napětí 5V. Generátor může produkovat nižší napětí, které je nutné zvýšit. Zařízení vyrábí zahraniční (typy 5V NCP1402 a MAX 756) a domácí (3,3V / 5V EK-1674). Pro nabíjení mobilního telefonu je potřeba zvolit zařízení s USB konektorem.
Ohřívač. Nejjednoduššími možnostmi jsou oheň, svíčka, domácí lampa nebo miniaturní sporák.
chladič. Nejjednodušší je použít vodu nebo v zimě sníh.
Spojovací prvky. Zařízení je potřeba k vytvoření co nejvyššího teplotního rozdílu mezi oběma stranami desky. Zde je výběr na řemeslnících, nejčastěji používají 2 hrnky nebo pánve různých velikostí, u kterých jsou ucha odpilovaná a kde je jeden vložen do druhého. Mezi ně je umístěn modul a připevněn k tepelné pastě. Jsou k němu připájeny 2 vodiče a připojeny k měniči napětí.

Pro zvýšení účinnosti generátoru by měla být dna kovových povrchů hrnků nebo pánví v kontaktu s deskou generátoru vyleštěna. Na místa mezi dnem menšího a většího hrnku je navíc nanesen žáruvzdorný tmel. Poté bude teplo z vytápění lokalizováno v místě modulu.

Vodiče mezi modulem a převodníkem jsou chráněny tepelně odolnou izolací a tmelem.

Do vnitřního hrnku se nalije voda a celá konstrukce se zapálí. Po několika minutách můžete výstupní napětí zkontrolovat pomocí multimetru.

Abyste mohli sestavit termoelektrický generátor sami, budete potřebovat materiály:

Peltierův prvek";
pouzdro ze starého počítačového napájecího zdroje pro výrobu mini topeniště;
měnič napětí s USB výstupem na 5V se vstupem 1-5V;
chladič s chladičem od procesoru;
teplovodivá pasta.

Náklady jsou zde malé a zařízení je docela schopné nabíjet mobilní telefon. Udělej si sám generátor je obdobou zahraničního modelu BioLite. Pokud jej sestavíte pečlivě, bude zařízení fungovat spolehlivě po dlouhou dobu, protože zde není co rozbít. Důležité je pouze nepřehřát Peltierův článek, což může způsobit jeho selhání.

Při použití chladiče k chlazení chladiče by měl být připojen ke generátoru, poté bude část generované energie vynaložena na chlazení.

I přes dodatečné náklady na energii se účinnost instalace zvýší. Pokud se radiátor během provozu velmi zahřeje, je nutné provést opatření k jeho ochlazení. V opačném případě bude účinnost generátoru nízká.

Vlastnosti generátoru jsou následující:

výstupní napětí - 5V;
zátěžový výkon - 0,5A;
typ výstupu - USB;
palivo - jakékoliv.

Zařízení je vyrobeno následovně:

rozeberte napájecí zdroj a opusťte pouzdro;
přilepte modul Peltier k radiátoru teplovodivou pastou. Je nutné přilepit studenou stranu, kde je aplikováno značení;
očistěte a vyleštěte vnější boční povrch pouzdra napájecího zdroje a přilepte k němu prvek druhou stranou (společně s chladičem);
připájejte vodiče ze vstupu měniče napětí na svorky desky.

TEG můžete zkontrolovat vložením tenkých větviček dovnitř pece a jejich zapálením. Po pár minutách můžete připojit telefon, který k dobití vyžaduje teplotní rozdíl 1000C mezi stranami modulu. Obrázek níže ukazuje generátor v sestavě.

Sestava termoelektrického generátoru udělej si sám

Při použití TEG je nutné dodržet polaritu připojení modulů.

. termoelektrický generátor

Peltierův jev umožňuje vytvářet malé generátory a chladničky, které fungují bez pohyblivých částí. Zlepšení kvality modulů a snížení příkonu mobilních zařízení umožňuje vytvořit termoelektrický generátor pro nabíjení baterií a napájení různých zařízení malým množstvím energie, kde na účinnosti až tak nezáleží.

Zdroj: https://elquanta.ru/generator/termoehlektricheskijj-generator.html

Abyste získali elektřinu, musíte najít potenciální rozdíl a vodič. Lidé se vždy snažili ušetřit a v době stále rostoucích účtů za energie to není vůbec překvapivé.

Dnes již existují způsoby, jak pro něj může člověk získat elektřinu zdarma.

Zpravidla se jedná o určité kutilské instalace, které jsou založeny na elektrickém generátoru.

Termoelektrický generátor je zařízení, které vyrábí elektrickou energii z tepla. Jedná se o vynikající parní zdroj elektřiny, avšak s nízkou účinností.

Jako zařízení pro přímou přeměnu tepla na elektrickou energii se používají termoelektrické generátory, které využívají princip činnosti klasických termočlánků.

Termoelektřina je v podstatě přímá přeměna tepla na elektřinu v kapalných nebo pevných vodičích a poté zpětný proces ohřevu a ochlazování kontaktu různých vodičů pomocí elektrického proudu.

Zařízení generátoru tepla:

Tepelný generátor má dva polovodiče, z nichž každý sestává z určitého počtu elektronů;
Jsou také propojeny vodičem, nad kterým je vrstva schopná vést teplo;
Je k němu připojen i termionický vodič pro přenos kontaktů;
Následuje chladící vrstva, po ní polovodič, jehož kontakty vedou k vodiči.

Bohužel generátor tepla a elektřiny není vždy schopen pracovat s velkými kapacitami, proto se používá hlavně v každodenním životě, nikoli ve výrobě.

Dodnes se termoelektrický měnič téměř nepoužívá. „Vyžaduje“ mnoho zdrojů, také zabírá místo, ale napětí a proud, které může generovat a převádět, jsou velmi malé, což je extrémně nerentabilní.

Solární termální generátor elektřiny a rádiových vln

Zdroje elektrické energie mohou být velmi různé. Dnes se výroba solárních termoelektrických generátorů začala prosazovat. Takové instalace lze použít na majácích, ve vesmíru, autech a také v jiných oblastech života.

Solární tepelné generátory jsou skvělým způsobem, jak ušetřit energii

RTG (zkratka pro radionuklidový termoelektrický generátor) funguje tak, že přeměňuje izotopovou energii na elektrickou energii. Jedná se o velmi ekonomický způsob, jak získat elektřinu téměř zdarma a možnost svícení při absenci elektřiny.

Vlastnosti RITEG:

Je snazší získat zdroj energie z izotopových rozpadů, než například totéž udělat zahřátím hořáku nebo petrolejky;
Výroba elektřiny a rozpad částic je možný za přítomnosti speciálních izotopů, protože proces jejich rozpadu může trvat desítky let.

Při použití takové instalace musíte pochopit, že při práci se starými modely zařízení existuje riziko získání dávky záření a je velmi obtížné takové zařízení zlikvidovat. Pokud je zničen nesprávně, může hrát roli radiační bomby.

Při výběru výrobce instalace je lepší zaměřit se na firmy, které se již osvědčily. Jako Global, Altec (Altec), TGM (Tgm), Cryotherm, Termiona (Termiona).

Mimochodem, dalším dobrým způsobem, jak získat elektřinu zdarma, je generátor pro sběr rádiových vln. Skládá se z párů filmových a elektrolytických kondenzátorů a také nízkopříkonových diod. Jako anténa se vezme izolovaný kabel asi 10-20 metrů a další zemnící vodič se připojí k vodovodnímu nebo plynovému potrubí.

Jak vyrobit Peltierův prvek vlastníma rukama

Obvyklým Peltierovým prvkem je deska sestavená z částí různých kovů s konektory pro připojení k síti. Taková deska prochází proudem sama sebou, přičemž se na jedné straně zahřívá (například až na 380 stupňů) a na druhé pracuje za studena.

Peltierův článek je speciální termoelektrický měnič, který funguje na stejném principu dodávání elektrického proudu.

Takový termogenerátor má opačný princip:

Jedna strana může být ohřívána hořícím palivem (například dřevěným ohněm nebo jinou surovinou);
Druhá strana je naopak chlazena kapalinovým nebo vzduchovým výměníkem tepla;
Na vodičích se tak generuje proud, který lze použít podle vašich potřeb.

Je pravda, že výkon zařízení není příliš velký a efekt není působivý, ale přesto může takový jednoduchý domácí modul dobře nabíjet telefon nebo připojit LED svítilnu.

Tento generátorový prvek má své výhody:

Tichý provoz;
Schopnost používat to, co je po ruce;
Nízká hmotnost a mobilita.

Taková domácí kamna si začala získávat oblibu mezi těmi, kteří rádi tráví noc v lese u ohně, využívají dary země a kteří se neštítí získat elektřinu zdarma.

Peltierův modul slouží i k chlazení počítačových desek: prvek se připojí k desce a jakmile teplota stoupne nad přípustnou úroveň, začne ochlazovat obvody. Na jedné straně zařízení vstupuje do prostoru studeného vzduchu, na druhé straně - horké. Oblíbený je model 50X50X4mm (270w). Takové zařízení lze zakoupit v obchodě nebo vyrobit sami.

Mimochodem, připojení stabilizátoru k takovému prvku vám umožní získat vynikající nabíječku pro domácí spotřebiče, nejen tepelný modul.

Chcete-li vyrobit Peltierův prvek doma, musíte vzít:

Bimetalové vodiče (asi 12 kusů nebo více);
Dvě keramické desky;
Kabely;
Páječka.

Výrobní schéma je následující: vodiče jsou připájeny a umístěny mezi desky, poté jsou pevně upevněny. V tomto případě si musíte pamatovat na vodiče, které pak budou připojeny k měniči proudu.

Rozsah použití takového prvku je velmi rozmanitý. Vzhledem k tomu, že jedna z jeho stran má tendenci ochlazovat, můžete si s pomocí tohoto zařízení vyrobit malou kempinkovou ledničku, nebo třeba klimatizaci.

Ale jako každé zařízení má tento termočlánek své klady a zápory. Mezi výhody patří:

Kompaktní velikost;
Schopnost pracovat s chladicími nebo topnými prvky společně nebo každý zvlášť;
Tichý, téměř tichý chod.

mínusy:

Potřeba kontrolovat teplotní rozdíl;
Velká spotřeba energie;
Nízká úroveň účinnosti při vysokých nákladech.

Jednoduchý domácí generátor

Navzdory tomu, že tato zařízení nejsou nyní populární, v tuto chvíli není nic praktičtějšího než termogenerátor, který je docela schopný nahradit elektrický sporák, žárovku na cestách nebo pomoci s nabíjením mobilního telefonu. je rozbitý, ovládá elektrické ovládání oken. Taková elektřina pomůže i doma v případě výpadku proudu. Dá se získat za nic, dalo by se říci, na míči.

Chcete-li tedy vyrobit termoelektrický generátor, musíte připravit:

Regulátor napětí;
páječka;
Někdo;
Chladiče pro chlazení;
termální pasta;
Peltierova topná tělesa.

Sestava přístroje:

Nejprve je vyrobeno tělo zařízení, které by mělo být bez dna, s otvory ve spodní části pro vzduch a nahoře se stojanem na nádobu (i když to není nutné, protože generátor nemusí fungovat na vodu) ;
Dále se ke skříni připevní Peltierův prvek a na jeho studenou stranu se pomocí tepelné pasty připevní chladicí radiátor;
Poté je třeba připájet stabilizátor a Peltierův modul podle jejich pólů;
Stabilizátor by měl být velmi dobře izolován, aby se tam nedostala vlhkost;
Zbývá zkontrolovat jeho práci.

Mimochodem, pokud není možné získat chladič, můžete místo něj použít počítačový chladič nebo generátor do auta. Z takové náhrady se nestane nic špatného.

Stabilizátor lze zakoupit s diodovým indikátorem, který dá světelný signál, když napětí dosáhne stanovené hodnoty.

Takový generátor tepla se zahřívá asi 30 sekund, ale současně spotřebovává napětí již několik voltů. Po několika minutách zahřívání bude generátor připraven k provozu.

Udělej si sám termočlánek: vlastnosti procesu

Co je termočlánek? Termočlánek je elektrický obvod sestávající ze dvou různých prvků s elektrickým kontaktem.

Termoelektrický výkon termočlánku s rozdílem teplot 100 stupňů na jeho okrajích je asi 1 mV. Pro zvýšení je možné zapojit několik termočlánků do série. Získá se termočlánek, jehož termoEMF se bude rovnat celkovému součtu EMF termočlánků v něm obsažených.

Proces výroby termočlánku je následující:

Vznikne pevné spojení dvou různých materiálů;
Vezme se zdroj napětí (například autobaterie) a na jeho jeden konec se připojí vodiče z různých materiálů předem stočené do svazku;
V tuto chvíli musíte na druhý konec přivést olovo spojené s grafitem (zde postačí obyčejná tužková tyčinka).

Mimochodem, pro bezpečnost je velmi důležité nepracovat pod vysokým napětím! Maximální hodnota v tomto ohledu je 40-50 voltů. Ale je lepší začít s malými kapacitami od 3 do 5 kW a postupně je zvyšovat.

Existuje také "vodní" způsob, jak vytvořit termočlánek. Spočívá v tom, že se připojené dráty budoucí konstrukce zahřejí obloukovým výbojem, který se objeví mezi nimi a silným roztokem vody a soli.

V procesu takové interakce drží „vodní“ páry materiály pohromadě, po kterých lze termočlánek považovat za hotový. V tomto případě záleží, jaký průměr má svazek výrobku.

Nemělo by být příliš velké.

Udělej si sám elektřinu zdarma (video)

Získat elektřinu zdarma není tak složité, jak se zdá. Díky různým druhům generátorů pracujících s různými zdroji již není děsivé zůstat bez světla při výpadku proudu. Trochu zručnosti a máte vlastní ministanici na výrobu elektřiny.

Zdroj: http://6watt.ru/elektrosnabzhenie/free-of-charge-elektrichestvo

Peltierův modul: technické specifikace

Tepelný konvertor (Peltierův modul) funguje na opačném principu než termočlánek - vznik teplotního rozdílu při protékání elektrického proudu.

Jak funguje Peltierův prvek?

Poměrně jednoduché je použití Peltierova modulu, jehož principem je uvolňovat nebo absorbovat teplo v okamžiku kontaktu různých materiálů při průchodu proudu. Hustota energetického toku elektronů před a po kontaktu je různá.

Pokud je na výstupu méně, znamená to, že se tam uvolňuje teplo. Když jsou elektrony v kontaktu zpomaleny elektrickým polem, přenášejí kinetickou energii do krystalové mřížky a zahřívají ji. Pokud se zrychlí, teplo se absorbuje.

Je to dáno tím, že část energie je odebírána z krystalové mřížky a dochází k jejímu ochlazování.

Tento jev je do značné míry vlastní polovodičům, což se vysvětluje velkým rozdílem nábojů.

Peltierův modul, jehož aplikace je tématem našeho přehledu, se používá při vytváření termoelektrických chladicích zařízení (TEM). Nejjednodušší z nich se skládá ze dvou polovodičů typu p a n zapojených do série přes měděné kontakty.

Pokud se elektrony přesunou z polovodiče „p“ do „n“, při prvním přechodu kovovou propojkou se rekombinují za uvolnění energie.

Další přechod z polovodiče "p" na měděný vodič je doprovázen "protahováním" elektronů kontaktem elektrickým polem.

Tento proces vede k absorpci energie a ochlazování oblasti kolem kontaktu. Podobně procesy probíhají při dalších přechodech.

Když jsou vyhřívané a chlazené kontakty umístěny v různých paralelních rovinách, získá se praktická implementace způsobu. Polovodiče jsou vyrobeny ze selenu, vizmutu, antimonu nebo teluru. Peltierův modul pojme velký počet termočlánků umístěných mezi keramickými deskami z nitridu nebo oxidu hlinitého.

Faktory ovlivňující účinnost TEM

Síla proudu.
Počet termočlánků (až několik stovek).
Druhy polovodičů.
rychlost chlazení.

Velké hodnoty zatím nebyly dosaženy kvůli nízké účinnosti (5-8%) a vysoké ceně. Aby TEM úspěšně fungoval, je nutné zajistit účinný odvod tepla z ohřívané strany.

To vytváří potíže při praktické implementaci metody. Pokud je polarita obrácená, studená a horká strana se vzájemně obrátí.

Výhody a nevýhody modulů

Potřeba TEM se objevila s příchodem elektronických zařízení vyžadujících miniaturní chladicí systémy. Výhody modulů jsou následující:

kompaktnost;
nedostatek mobilních připojení;
Peltierův modul má reverzibilní princip činnosti při změně polarity;
snadné kaskádové připojení pro zvýšení výkonu.

Hlavní nevýhodou modulu je jeho nízká účinnost. To se projevuje vysokou spotřebou energie při dosažení požadovaného chladicího efektu. Navíc má vysokou cenu.

Aplikace TEM

Peltierův modul se používá především pro chlazení mikroobvodů a malých dílů. Bylo zahájeno chlazení prvků vojenského vybavení:

mikroobvody;
infračervené detektory;
prvky laserů;
křemenné generátory.

Peltierův termoelektrický modul se postupně začal používat v domácích spotřebičích: k vytvoření ledniček, klimatizací, generátorů, regulátorů teploty. Jeho hlavním účelem je chlazení malých předmětů.

Chlazení CPU

Hlavní součásti počítačů se neustále zdokonalují, což vede ke zvýšení odvodu tepla. Společně s nimi se vyvíjejí chladicí systémy s využitím inovativních technologií, s moderními prostředky ovládání.

Peltierův modul našel v této oblasti uplatnění především při chlazení mikroobvodů a dalších rádiových komponent. Tradiční chladiče si již neporadí s nuceným přetaktováním režimů mikroprocesorů.

A zvýšení frekvence procesorů umožňuje zvýšit jejich výkon.

Zvýšení otáček ventilátoru má za následek značný hluk. Je eliminováno použitím Peltierova modulu v kombinovaném chladicím systému. Vyspělé firmy si tak rychle osvojily výrobu účinných chladicích systémů, které začaly být velmi žádané.

Teplo je obvykle odváděno z procesorů chladiči. Proud vzduchu může být nasáván zvenčí nebo přicházet zevnitř systémové jednotky. problém je v tom, že teplota vzduchu je někdy nedostatečná pro odvod tepla.

Proto se TEM začaly používat k chlazení proudu vzduchu vstupujícího do systémové jednotky, čímž se zvýšila účinnost přenosu tepla.

Vestavěná klimatizace je tedy pomocníkem tradičního systému chlazení počítače.

Na obou stranách modulu jsou namontovány hliníkové radiátory. Ze strany studené desky je vzduch nucen chladit procesor. Poté, co zachytí teplo, je vyfouknuto dalším ventilátorem přes chladič horké desky modulu.

Moderní TEM je řízen elektronickým zařízením s teplotním čidlem, kde stupeň chlazení je úměrný teplotě procesoru.

Určité problémy způsobuje také aktivace chlazení procesoru.

Jednoduché chladicí moduly Peltier jsou určeny pro nepřetržitý provoz. Nižší spotřeba také snižuje odvod tepla, který může způsobit přechlazení matrice a následné zamrznutí procesoru.
Pokud není provoz chladiče a chladničky správně sladěn, může se stát, že chladnička přejde do režimu vytápění místo chlazení. Zdroj dodatečného tepla způsobí přehřátí procesoru.

Moderní procesory tedy vyžadují pokročilé technologie chlazení s kontrolou nad chodem samotných modulů. K takovým změnám provozních režimů nedochází u grafických karet, které také vyžadují intenzivní chlazení. Proto je pro ně TEM ideální.

Automatická lednička udělej si sám

V polovině minulého století se domácí průmysl snažil ovládnout výrobu malých ledniček na bázi Peltierova jevu. Tehdejší stávající technologie to neumožňovaly. V současné době je limitujícím faktorem především vysoká cena, ale úsilí pokračuje a pokrok již byl dosažen.

Široká výroba termoelektrických zařízení umožňuje vytvořit malou chladničku, která je vhodná pro použití v automobilech. Jeho základem je „sendvič“, který se vyrábí následovně.

Na horní radiátor je nanesena vrstva teplovodivé pasty typu KPT-8 a z jedné strany keramického povrchu je nalepen Peltierův modul.
Podobně je k němu ze spodní strany připevněn další radiátor určený k umístění do komory chladničky.
Celé zařízení je pevně slisováno a sušeno po dobu 4-5 hodin.
Chladiče jsou instalovány na obou radiátorech: horní odvádí teplo a spodní vyrovnává teplotu v komoře chladničky.

Tělo chladničky je vyrobeno s tepelně izolačním těsněním uvnitř. Je důležité, aby se těsně uzavřel. K tomu můžete použít běžnou plastovou krabici na nářadí.

Napájení 12V je napájeno ze systému vozidla. Lze jej vyrobit i ze sítě 220 V AC, s napájením. Obvod pro konverzi AC na DC je nejjednodušší.

Obsahuje usměrňovací můstek a kondenzátor vyhlazující zvlnění. Zároveň je důležité, aby na výstupu nepřesáhly 5 % jmenovité hodnoty, jinak se snižuje účinnost zařízení. Modul má dva výstupy z barevných vodičů.

„Plus“ je vždy spojeno s červenou, „mínus“ s černou.

Výkon TEM musí odpovídat objemu krabice. První 3 číslice označení udávají počet párů polovodičových mikroprvků uvnitř modulu (49-127 nebo více). Aktuální síla je vyjádřena posledními dvěma číslicemi označení (od 3 do 15 A). Pokud výkon nestačí, musíte na radiátory nalepit další modul.

Poznámka! Pokud síla proudu překročí sílu prvku, zahřeje se na obou stranách a rychle selže.

Peltierův modul: generátor elektrické energie

TEM lze použít k výrobě elektřiny. K tomu je nutné vytvořit teplotní rozdíl mezi deskami a termočlánky umístěné mezi nimi budou generovat elektrický proud.

Pro praktické použití potřebujete TEM s minimálně 5 V. Pak s ním bude možné nabíjet mobilní telefon. Vzhledem k nízké účinnosti Peltierova modulu bude zapotřebí stejnosměrný boost měnič. K sestavení generátoru budete potřebovat:

2 Peltierovy moduly TES1-12705 s rozměrem desky 40x40 mm;
převodník EK-1674;
hliníkové desky tloušťky 3 mm;
hrnec na vodu;
tepelně odolné lepidlo.

Dva moduly jsou umístěny mezi desky s lepidlem a poté je celá konstrukce upevněna na dně pánve. Pokud jej naplníte vodou a zapálíte, získáte potřebný teplotní rozdíl, který generuje EMF cca 1,5 V. Připojením modulů k boost měniči můžete zvýšit napětí na 5 V, které je nutné pro nabíjení baterie telefonu.

Čím větší je teplotní rozdíl mezi vodou a nižší vyhřívanou deskou, tím účinnější bude generátor. Ohřev vody se proto musíme snažit omezit různými způsoby: zajistit její průtok, častěji ji nahrazovat čerstvou vodou atd.

Efektivním prostředkem pro zvýšení teplotního rozdílu je kaskádové spojování modulů, kdy jsou vrstveny nad sebou.

Zvětšení celkových rozměrů zařízení umožňuje umístit více prvků mezi desky a tím zvýšit celkový výkon.

Výkon generátoru bude stačit na nabíjení malých baterií, provoz LED svítilen nebo rádia. Poznámka! K vytvoření termogenerátorů budete potřebovat moduly schopné provozu při 300-400 0C! Zbytek je vhodný pouze pro zkušební testy.

Na rozdíl od jiných prostředků alternativní výroby energie mohou fungovat za jízdy, pokud vytvoříte něco jako katalytické topení.

Domácí Peltierovy moduly

TEM vlastní výroby se na trhu objevily teprve nedávno. Jsou vysoce spolehlivé a mají dobrý výkon. Velmi žádaný Peltierův modul má rozměry 40x40 mm. Je dimenzován na maximální proud 6 A a napětí do 15 V.

Domácí Peltierův modul si můžete pořídit za malou cenu. Při příkonu 85 W vytváří teplotní rozdíl 60 0C. Spolu s chladičem dokáže ochránit procesor se ztrátovým výkonem 40 W před přehřátím.

Charakteristika modulů předních společností

Zahraniční zařízení jsou na trhu prezentována ve větší rozmanitosti. Pro ochranu procesorů předních společností je jako chladnička PAX56B použit Peltierův modul, jehož cena včetně ventilátoru je 35 $.

S rozměry 30x30 mm udržuje teplotu procesoru maximálně 63 0C s výkonem 25 wattů. Pro napájení stačí napětí 5 V a proud nepřesahuje 1,5 A.

Modul Peltier RA6EXB se dobře hodí pro chlazení procesoru, poskytuje normální teplotní podmínky se ztrátovým výkonem 40 wattů. Plocha jeho modulu je 40x40 mm a odběr proudu až 8 A. Kromě působivých rozměrů - 60x60x52,5 mm (spolu s ventilátorem) vyžaduje zařízení kolem sebe volný prostor. Jeho cena je 65 dolarů.

Při použití Peltierova modulu musí jeho specifikace odpovídat potřebám chlazených zařízení. Je nepřijatelné, že mají příliš nízkou teplotu. To může vést ke kondenzaci vlhkosti, což je škodlivé pro elektroniku.

Moduly pro výrobu generátorů, jako jsou TEC1-12706, TEC1-12709, jsou výkonnější - 72 W a 108 W. Vyznačují se označením, aplikovaným vždy na horkou stranu.

Maximální povolená teplota horké strany je 150-160 0C. Čím větší je teplotní rozdíl mezi deskami, tím vyšší je výstupní napětí.

Zařízení pracuje při maximálním teplotním rozdílu 600 0C.

Peltierův modul si můžete koupit levně - asi 10 $ nebo méně za kus, pokud dobře hledáte. Docela často prodejci výrazně navyšují ceny, ale při nákupu ve výprodeji můžete najít několikanásobně levnější.

Závěr

Peltierův jev našel v současné době uplatnění při vytváření malých ledniček vyžadovaných moderní technologií. Reverzibilita procesu umožňuje vyrábět mikroelektrárny, které jsou žádané pro nabíjení baterií elektronických zařízení.

Na rozdíl od jiných prostředků alternativní výroby energie mohou fungovat za jízdy, pokud je nainstalován katalytický ohřívač.

Zdravím vás, čtenáři, astrologové oznámili Peltierův týden, takže se recenze zaměří na jednu zajímavou aplikaci této mašinky. Jste vítáni pod CUT.

Začněme vzdělávacím programem

Jak říká Wikipedie: "Peltierův článek je termoelektrický měnič, jehož princip činnosti je založen na Peltierově jevu - vzniku teplotního rozdílu při protékání elektrického proudu." Jsem si jistý, že po této frázi to nebylo jasnější).

Dobře, zkusíme to jinak. Představte si konkrétní akvárium skládající se ze dvou typů zón. V první zóně akvária ryby plavou rychle, ve druhé pomalu. Představme si také lopatky točící se ve vodě na hranicích zón. Pravidla jsou následující: 1) ryba doplave do jiné zóny pouze tehdy, když její rychlost odpovídá rychlosti nastavené pro zónu 2) při překročení hranic zóny může ryba interagovat s lopatkami a zvýšit nebo snížit svou rychlost. Nyní si představte několik zón uspořádaných za sebou. (vyšší rychlostní zóny se budou nazývat 3+ s nízkými 3-) Ryba je ve 3+, chce jít do 3- interaguje s lopatkou na hranici a začne plavat pomaleji, zatímco lopatky (na hranici Z+/3-) začněte točit rychleji. Dále se chce ryba přesunout do další zóny Z+, potřebuje zrychlit, interaguje s čepelí na hranici Z-/Z+ a zrychluje, zatímco čepel se začne otáčet pomaleji. Pak se vše opakuje. Je vidět, že některé lopatky zpomalí a jiné zrychlí. Na podobném principu funguje Peltierův prvek. Místo ryb jsou tu elektrony místo rychlosti ryb, energie elektronů v polovodičích. Když proud protéká kontaktem 2 polovodičů, musí elektron získat energii, aby se mohl přesunout do vyšší energetické zóny jiného polovodiče. Při pohlcení této energie se kontaktní bod polovodičů ochladí. Když proud teče opačným směrem, kontaktní bod polovodičů se zahřívá,
Zároveň platí, že čím větší proud, tím vyšší je efekt přenosu energie, energie se přenáší (a nikoli kouzlem mizí) ze „studené“ strany na „horkou“, takže Peltierův prvek je schopen ochlazovat předměty na teplota pod pokojovou teplotou (jinými slovy jde o polovodičové tepelné čerpadlo). Pokud je vaším úkolem jednoduše odstranit teplo z tranzistorového procesoru atd. použití Peltierova prvku je nerentabilní. Budete potřebovat Radiátor schopný předat teplo z chlazeného objektu do okolí + teplo vznikající při provozu Peltierova článku. Myslím, že teorie skončila, můžete pokračovat.
Podívejme se, jak si sponzor recenze myslí, že 13,90 greenů vypadá.

Modul je jakýmsi 5-ti úrovňovým sendvičem, skládá se z dvojice radiátorů a ventilátorů a samotného Peltierova prvku.
Větší ventilátor slouží k odvodu tepla. Při použití síly jej lze vyjmout bez vyšroubování šroubů.
Nejobyčejnější ventilátor (Napájení 12V, velikost 90mm) je zakrytý mřížkou, zpočátku je ventilátor nastaven na odvod vzduchu.

Na opačné straně je malý ventilátor (Napájení 12V velikost 40mm)
Dítě je v háji
Podívejme se na radiátory
Velký radiátor rozměr 100mm*120mm výška 20mm
Malý radiátor 40mm*40mm výška 20mm. Radiátory jsou upevněny dvěma šrouby, v malém radiátoru jsou vyříznuty závity. Při demontáži chladiče se našla teplovodivá pasta, což je dobré, ale je vidět, že je tam podtlak.
Za ideální nelze označit ani kontakt s velkým radiátorem.
Hlavním závěrem je, že pokud chcete z tohoto modulu vymáčknout maximum, určitě se podívejte pod radiátory. A pokud vymažete tepelnou pastu, můžete vidět, že je zde nainstalován prvek TEC1-12705(velikost 40mm * 40mm * 4mm) i když je deklarován výkonnější TEC1-12706. Manuál pro TEC1-12705

Vyjmeme malý radiátor a zkusíme nastartovat modul měřením teplot "teplé" a "studené" strany.
Teplota "studené" strany -16,1 "horká" 37,5 delta 53,6. proudový odběr při 12V byl 4,2A.
Peltierův prvek vstoupil do režimu po 90 s.

A teď ta zábavná část.
Najdeme kovovou a lesklou destičku a uděláme v ní otvor pro termočlánek.
Vložíme teplovodivou pastu a nainstalujeme termočlánek
Dále z černého papíru a konvenčních součástek vyrobíme úzce směrovaný fotodetektor a fotodiodu

Sestavíme hotové zařízení, pamatujeme na pravidlo „úhel dopadu se rovná úhlu odrazu“
Kdo uhodl, co to je? Jedná se o zařízení (no, přesněji řečeno model pro demonstraci principu činnosti) pro stanovení teploty rosného bodu / relativní vlhkosti vzduchu. Funguje to následovně: IR LED svítí do odrazné desky, po odrazu světlo z IR LED vstupuje do IR fotodiody. Napěťový signál se odebírá z IR fotodiody s opačným předpětím. Při ochlazení desky na teplotu rosného bodu se na ní začne shromažďovat kondenzát, sníží se intenzita odraženého záření a změní se signál na fotodiodě. Zaznamenáním teploty desky a okolního vzduchu lze zjistit relativní vlhkost. Pro práci jsem použil Brymen BM869 (s vlastním kabelem a softwarem) a Uni-t UT61E
Níže je výsledek
Červený graf je teplota desky, modrý graf je signál z fotodiody. Za okamžik kondenzace budeme považovat okamžik, kdy se napětí z fotodiody změnilo o polovinu celkové změny napětí. Na základě nastavených podmínek je naměřená teplota rosného bodu v místnosti +9C Teplota okolního vzduchu je 26,7 (na grafech nebyla zobrazena, protože byla nezměněna).graf) Dále jsem použil online kalkulačku pro přepočet vlhkosti na teplotu rosného bodu
Výsledek převodu vlhkosti z HTU21 na teplotu rosného bodu se shodoval s přímo naměřenou teplotou rosného bodu. To znamená, že pokud určíte rosný bod pomocí výše popsané metody a poté provedete přepočet, můžete přesně určit vlhkost (No, samozřejmě, pokud vše děláte dospělým způsobem). Tato metoda se nazývá metoda chlazeného zrcadla a vlhkoměry založené na tomto principu se nazývají kondenzační vlhkoměry. Doufám, že se vám recenze líbila a dozvěděli jste se něco nového. Děkuji vám všem za pozornost.

Produkt byl poskytnut k napsání recenze obchodem. Recenze je zveřejněna v souladu s článkem 18 Pravidel webu.

Mám v plánu koupit +13 Přidat do oblíbených Recenze se líbila +59 +108