Modul Peltier: Data teknikal

Termogandingan (Peltier modul) berfungsi pada prinsip thermocouple kesan yang bertentangan - kemunculan perbezaan suhu apabila aliran arus elektrik.

Bagaimana elemen Peltier?

Cukup hanya memohon modul Peltier, prinsip yang terdiri dalam pelepasan atau penyerapan haba pada masa hubungan bahan yang berbeza dengan melepaskan therethrough arus. Ketumpatan fluks tenaga elektron sebelum dan selepas hubungan adalah berbeza. Jika output adalah kurang, ini bermakna ada boleh menjana haba. Apabila elektron menurun dalam hubungan oleh medan elektrik, mereka memberikan tenaga kinetik untuk kekisi, pemanasan ia. Jika mereka dipercepatkan, haba yang diserap. Ini adalah disebabkan oleh hakikat bahawa sebahagian daripada tenaga yang diambil dari kekisi kristal dan penyejukan berlaku.

Secara keseluruhannya, fenomena ini wujud dalam semikonduktor, kerana perbezaan yang besar antara caj.

Peltier modul, penggunaan yang menjadi subjek kajian kami, digunakan untuk membuat peranti penyejukan termoelektrik (TEM). Yang paling mudah yang terdiri daripada dua p- semikonduktor dan n-jenis, secara bersiri disambungkan melalui kenalan tembaga.

Jika elektron bergerak dari semikonduktor "p" untuk "n", peralihan pertama dari crosspiece logam mereka bergabung semula dengan pengeluaran tenaga. Peralihan depan daripada semikonduktor "p" dalam konduktor tembaga itu disertakan dengan "regangan" elektron melalui simpang oleh medan elektrik. Proses ini membawa kepada penyerapan tenaga dan penyejukan kawasan sekitar kenalan. Begitu juga, terdapat proses pada peralihan ini.

Apabila lokasi pemanasan dan penyejukan kenalan dalam satah selari berbeza mendapatkan praktikal pelaksanaan proses. Semiconductors diperbuat daripada selenium, bismut, antimoni dan telurium. Peltier modul menempatkan sejumlah besar termogandingan diletakkan di antara nitrida pinggan seramik atau aluminium oksida.

Faktor yang mempengaruhi kecekapan TEM

• Kekuatan semasa.
• Bilangan termogandingan (sehingga beberapa ratus).
• jenis semikonduktor.
• Kadar penyejukan.

kuantiti yang besar jangkauan ini gagal kerana kecekapan yang rendah (5-8%) dan kos tinggi. Untuk TEM bekerja dengan jayanya, ia adalah perlu untuk memastikan penyingkiran berkesan haba dari sebelah dipanaskan. Ini mewujudkan kesukaran dalam penjelmaan praktikal kaedah. Jika anda menukar kekutuban sisi sejuk dan panas berubah dengan satu sama lain.

Kebaikan dan keburukan modul

Keperluan untuk TEM muncul dengan kemunculan alat-alat elektronik yang memerlukan miniatur sistem penyejukan. Manfaat modul-modul berikut:

• kompak;
• tidak bergerak Kenalan;
• Peltier prinsip operasi modul boleh balik dengan menukar polariti;
• Kenalan kesederhanaan lata untuk meningkatkan kuasa.

Kelemahan utama ialah kecekapan rendah modul. Ini dapat dilihat dalam perbelanjaan besar kuasa dalam mencapai kesan penyejukan yang dikehendaki. Di samping itu, ia mempunyai kos yang tinggi.

Pemakaian TEM

Peltier modul adalah sebaik-baiknya digunakan untuk menyejukkan cip dan bahagian-bahagian kecil. asas telah diletakkan untuk unsur-unsur penyejukan peralatan ketenteraan:

• cip;
• pengesan inframerah;
• unsur-unsur laser;
• pengayun kristal.

secara beransur-ansur mula memohon modul termoelektrik Peltier dalam perkakas rumah: untuk mewujudkan peti sejuk, penghawa dingin, penjana, pengawal selia suhu. Tujuan utamanya adalah untuk menyejukkan objek kecil.

penyejukan CPU

Komponen utama komputer sentiasa bertambah baik, yang membawa kepada peningkatan dalam haba. Bersama-sama dengan mereka sedang membangunkan sistem penyejukan menggunakan teknologi inovatif, cara moden kawalan. modul Peltier digunakan di kawasan ini didapati terutamanya dalam penyejukan litar dan komponen elektronik yang lain. Dengan pecutan mikropemproses mod terpaksa penyejuk konvensional tidak lagi menampung. Peningkatan kekerapan pemproses membolehkan untuk meningkatkan prestasi mereka.

Meningkatkan kelajuan kipas membawa kepada bunyi yang agak besar. Ia menghapuskan perbelanjaan menggunakan modul Peltier dalam sistem penyejukan digabungkan. Dengan cara ini, syarikat-syarikat maju dengan cepat menguasai pengeluaran sistem penyejukan yang cekap, yang mempunyai permintaan yang tinggi.

Kerana haba biasanya diberikan pemproses penyejuk. Aliran udara boleh disedut atau dihantar ke luar dari dalam unit sistem. Masalah utama terletak pada hakikat bahawa suhu udara yang kadang-kadang tidak mencukupi untuk pelesapan haba. Oleh itu TEM telah digunakan untuk penyejukan aliran udara yang memasuki unit sistem, dengan itu meningkatkan kecekapan pertukaran haba. Oleh itu, penghawa dingin bersepadu adalah pembantu penyejukan komputer konvensional.

Di kedua-dua modul dipasang radiator aluminium. Dari plat sejuk untuk menyejukkan udara ditiup kepada pemproses. Selepas beliau akan mengambil haba, ia bertiup melalui modul ventilator plat panas radiator yang lain.

TEM moden dikendalikan peranti elektronik dengan sensor suhu, di mana tahap penyejukan adalah berkadar dengan pemanas pemproses.

Pengaktifan pemproses penyejukan juga mewujudkan beberapa masalah.

1. Mudah penyejukan modul Peltier direka untuk operasi yang berterusan. Pada mengurangkan penggunaan kuasa dan mengurangkan pelesapan haba, yang boleh menyebabkan overcooling daripada kristal dan pemproses pembekuan berikutnya.
2. Jika kerja adalah sejuk dan sejuk tidak sejajar dengan betul, mereka ini boleh pergi ke pemanasan bukannya penyejukan. tambahan sumber haba pemproses menyebabkan terlalu panas.

Oleh itu, untuk pemproses moden memerlukan teknologi penyejukan maju kepada kawalan modul sendiri. Apa-apa perubahan dalam keadaan operasi yang tidak berlaku dengan video, yang juga memerlukan penyejukan intensif. Oleh itu, TEM adalah sesuai untuk mereka.

Autorefrigerator tangan sendiri

Di pertengahan abad yang lalu, industri tempatan yang cuba untuk menguasai pengeluaran peti sejuk bersaiz kecil, berdasarkan kesan Peltier itu. Teknologi yang sedia ada dalam masa yang tidak membenarkan untuk berbuat demikian. Kini terutamanya penghalang adalah harga yang tinggi, tetapi percubaan yang berterusan dan kemajuan yang telah dicapai di sini.

pengeluaran jenis peranti termoelektrik membolehkan anda untuk membuat tangan anda sendiri peti sejuk kecil, mudah untuk digunakan dalam kereta. dasarnya adalah "sandwich", yang dilakukan seperti berikut.

1. Pada lapisan penutup radiator atas jenis pes haba konduktif CBT-8 dan Peltier modul terikat pada satu permukaan sisi seramik.
2. Tamsilan dengannya melekat pada bahagian bawah radiator yang lain, bertujuan untuk diletakkan di dalam ruang dalam peti sejuk.
3. Keseluruhan peranti ketat mampat dan kering selama 4-5 jam.
4. Kedua-dua radiator dipasang sejuk: bahagian atas akan menghilangkan haba dan bawah - menyamakan suhu dalam ruang peti sejuk.

peti sejuk sarung diperbuat daripada lapisan penebat haba di dalam. Ia adalah penting bahawa ia ditutup sepenuhnya. Untuk melakukan ini, anda boleh menggunakan kotak alat plastik yang biasa.

Kuasa 12 dibekalkan dari sistem kenderaan. Ia boleh dibuat dan dari 220 V AC bekalan kuasa. Skim menukar AC untuk tetap digunakan paling mudah. Ia mengandungi penerus jambatan dan riak melicinkan kapasitor. Ia adalah penting bahawa magnitud output ini tidak melebihi 5% daripada nilai nominal, atau pengurangan kecekapan peranti. Dalam modul ini, terdapat dua kesimpulan wayar berwarna. Ke merah sentiasa berhubung "plus" kepada hitam - "tolak".

Power TEM mesti sesuai dengan jumlah tinju. 3 digit pertama menunjukkan bilangan pasang menandakan mikronutrien semikonduktor dalam modul (49-127 atau lebih). Keamatan semasa dinyatakan oleh kedua-dua digit terakhir menandakan (3 hingga 15 A). Jika kuasa tidak mencukupi, kita mesti berpegang kepada radiator adalah modul lain.

Memberi perhatian! Jika elemen semasa akan melebihi kapasiti, ia akan dipanaskan pada kedua-dua belah pihak, dan cepat rosak.

Peltier modul: penjana tenaga elektrik

TEM boleh digunakan untuk menjana elektrik. Untuk tujuan ini, ia adalah perlu untuk mewujudkan sebuah pengkamiran suhu antara plat dan disusun therebetween thermocouple akan menjana tenaga elektrik.

Untuk kegunaan praktikal TEM memerlukan sekurang-kurangnya 5 V. Kemudian ia boleh digunakan untuk mengecas telefon bimbit. Kerana kecekapan yang rendah modul Peltier akan memerlukan langkah-up DC converter. Untuk membina penjana akan memerlukan:

• 2 Peltier modul TES1-12705 plat dengan saiz 40x40 mm;
• Wang EC-1674;
• plat aluminium 3 mm tebal;
• mendulang air;
• tahan haba pelekat.

Diletakkan di antara sambungan dua modul pada gam, dan kemudian seluruh struktur ditetapkan ke bahagian bawah periuk. Jika anda isi dengan air dan letakkan di atas api, untuk mendapatkan perbezaan suhu yang diperlukan yang menghasilkan emf kira-kira 1.5 V. Dengan menyambungkan modul untuk meningkatkan penukar, anda boleh meningkatkan voltan 5 volt diperlukan untuk mengecas bateri telefon.

Semakin besar perbezaan suhu di antara air dan plat dipanaskan bahagian bawah, penjana beroperasi dengan lebih cekap. Oleh itu adalah perlu untuk cuba untuk mengurangkan pemanasan air di dalam cara yang berbeza: .. Untuk membuat ia mengalir, sering menggantikan segar lain-lain Satu cara yang berkesan untuk meningkatkan perbezaan suhu adalah sambungan lata modul apabila mereka ditindih atas satu lapisan yang lain. Meningkatkan saiz keseluruhan peranti diletakkan di antara plat membolehkan lebih banyak unsur-unsur dan dengan itu meningkatkan jumlah kuasa.

prestasi penjana akan cukup untuk mengecas bateri kecil, operasi lampu LED atau radio. Memberi perhatian! Untuk membuat modul termoelektrik yang diperlukan mampu beroperasi pada 300-400 ⁰ C! Sepanjang saman itu untuk ujian percubaan sahaja.

Tidak seperti kaedah alternatif lain untuk menjana elektrik, mereka boleh dikendalikan semasa pergerakan jika mencipta sesuatu seperti pemanas elektrik pemangkin.

modul Peltier Dalam Negeri

TEM pengeluarannya datang dari kami dalam pasaran tidak lama dahulu. Mereka adalah sangat dipercayai dan mempunyai prestasi yang baik. modul Peltier yang berada dalam permintaan yang tinggi, mempunyai dimensi 40x40 mm. Ia direka untuk arus maksimum 6 A dan voltan sehingga 15 V.

modul Peltier domestik boleh dibeli dengan harga yang rendah. Apabila penggunaan kuasa 85 watt ia mewujudkan perbezaan suhu 60 ⁰ C. Pada sejuk ia mampu untuk melindungi dissipation pemproses terlalu panas 40W.

Ciri-ciri firma modul utama

peranti asing di pasaran dalam pelbagai. Untuk melindungi firma terkemuka pemproses digunakan sebagai peti sejuk RAH56V Peltier modul, harga adalah termasuk dengan kipas adalah $ 35.

Dengan dimensi 30x30 mm ia menyokong suhu pemproses tidak lebih tinggi daripada 63 ⁰ C dengan memperuntukkan kuasa 25 watt. Untuk membekalkan voltan yang cukup untuk 5 V, dan arus tidak melebihi 1.5 A.

Juga sesuai untuk menyejukkan Peltier pemproses modul RA6EHV menyediakan mod suhu normal pada pelesapan kuasa 40 watt. Bidang modulus adalah 40x40 mm, dan penggunaan semasa - 8 A. saiz juga mengagumkan - 60h60h52,5 mm (dengan kipas) - alat yang memerlukan ruang kosong di sekelilingnya. harganya adalah $ 65.

Apabila menggunakan Peltier spesifikasi modul ia mesti memenuhi keperluan peranti penyejukan. Ia tidak boleh diterima bahawa mereka mempunyai suhu yang terlalu rendah. Ini boleh membawa kepada pemeluwapan lembapan yang memudaratkan kesan pada elektronik.

Modul pembuatan penjana, seperti TES1-12706, TES1-12709, mempunyai kuasa yang lebih besar - 72 W dan masing-masing 108 W. Mereka dibezakan oleh menandakan sentiasa digunakan untuk sebelah panas. suhu maksimum yang dibenarkan di sebelah panas daripada mereka adalah 150-160 ⁰ C. Semakin besar kecerunan suhu antara plat, voltan keluaran yang lebih tinggi diperolehi. Peranti beroperasi dengan perbezaan suhu maksimum 600 ⁰ C.

modul Peltier boleh dibeli dengan murah - sekitar $ 10 atau kurang setiap satu, jika anda mencari juga. Selalunya, penjual jauh harga yg terlalu tinggi harga, tetapi boleh didapati dalam beberapa kali lebih murah jika dibeli dijual.

kesimpulan

kesan Peltier telah digunakan pada masa ini dalam penciptaan peti sejuk kecil, teknologi moden yang diperlukan. Kebolehbalikan proses membolehkan untuk menghasilkan mikro elektrik, permintaan untuk mengecas peranti elektronik.

Tidak seperti kaedah alternatif lain untuk menjana elektrik, mereka boleh bekerja di jalan raya, jika anda memasang pemanas elektrik pemangkin.