Termoelektrika modullari ishlamoqda. Kompyuterdagi Peltier modullari: nazariyasi va amaliyoti

Avval men yaratganimda, bir necha yil oldin Peltier (RaI) ning elementlarini uchratdim suvni sovutish moslamasi akvariumda. Bugungi kunda RaI yanada arzonlashadi va ularning ko'lami sezilarli darajada kengaydi. Masalan, suvni sovutishda, ko'pincha ofislarda topish mumkin bo'lgan, RaIdan foydalangan. U erda ular 4x4 sm maydon shaklida (2-rasm)maxsus termal tepalarning yordami bilan sovutish radiatori va suv idishiga uy-joy, "sovuq" yuzasi o'rtasida. Boshqa RaI ham keng tarqalgan.

Anjir. 2 Peltier elementi

Onl ishi Peltier elementi Frantsiya Qushida Jean Peltier tomonidan ochilgan ta'sirni anglatadi. 1834 yilda Peltier derliq ketmakorlar (Ispaniya) kontaktlarining kontaktlari (Ispaniya) kontaktlari (Ispaniya) dagi kontaktlar (Ispaniya) da singdirilgan yoki issiqlik ajratilganligini aniqladi (joriy yo'nalishga qarab). Biz tavsiya qilamiz maqola.Timmerlar, kaltaklar va rozetka bilan tanishish. Ushbu effektning namoyon bo'lishi darajasi ko'p jihatdan tanlangan direktorlarning materiallariga bog'liq va amaldagi oqim bilan mutanosibdir. Peltier elementi qaytarib berilmaydi. Agar unga harorat farqlanishi amalga oshirilgan bo'lsa, tuman oqimni oqadi.

Klassik nazariya pelterning bir metalldan olingan elektronlar va metallar o'rtasidagi ichki aloqaning farqlari ta'siri ostida boshqa elektron kontakt farqlari ta'sirida tezlashadilar yoki sekinlashadi. Birinchi holda, elektronlarning kinetik energiyasi oshadi va keyin issiqlik sifatida chiqariladi. Ikkinchi holatda, elektronlarning kinetik energiyasi pasayadi va bu energiya yo'qotish ikkinchi konditsioner atomlarining issiqlik tebranishi tufayli to'ldiriladi. Natijada sovutish sodir bo'ladi.

Peltierning eng kuchli ta'siri ishlatilgan taqdirda kuzatiladi. yarimo'tkazgichlar (P.-va N - tipidagi o'tkazuvchanlik). Elektron oqim yo'nalishi orqali elektron to'lqin yo'nalishi orqali elektron tarmog'iga (n) va teshiklarning o'zaro ta'siri tufayli va ularning rekombizatsion energiyasi so'riladi yoki ajralib chiqadi.

Anjir. 3 ta peltaer effekti

Peltier effektlari ostida termoelektrik modul (Teg). Temning birlik elementi p-tipdagi va bitta N - tipdagi konvertordan iborat termojuft. Bir nechta bunday termojuftlarning ketma-ket ulanishi bilan N-P kontakt turi bo'yicha so'rilgan, P - N (Q u) tipidagi kontaktda chiqariladi. Natijada, p-p o'tishiga bevosita ulashgan yarim yasalgan yarimo'tkazgichning isitish (t z) yoki sovutish (t t c), va partiyalar orasidagi haroratning o'zgarishi (at) ning farqlari: bitta plastinka sovigan va boshqa isitiladi. An'anaga ko'ra, simlar biriktirilgan, issiq va quyida keltirilgan tomoni.

Anjir. to'rt

Termoelektrik moduli bunday termojuftlarning kombinatsiyasidir (4-rasm), odatda issiqlik oqimidagi va parallel o'rtasida o'zaro bog'liq. Termojuftlar ikkita keramika plitalari joylashtirilgan (5-rasm).Filiallar misli bilan qoplangan keramikaga, masalan oksid kabi maxsus issiqlik o'tkazuvchan kulolchilikka bog'langan

Anjir. 5 termoelektrik pelter moduli

alyuminiy. Termojuft miqdori har xil bo'lishi mumkin (bir nechta bir qismdan bir necha yuzgacha), bu sizning terini yuzlab vattgacha muzlatgich bilan muzlatgich bilan yaratishga imkon beradi. Sanoat materiallari orasida eng katta issiqlik energiyasi bismutli televizorga ega, bu esa oldindan to'lanadigan qo'shimchalar va o'tkazuvchanlik parametrlarini olish uchun oldindan to'lanadigan qo'shimchalar (Selenium va antimo) ga qo'shiladi.

Anjir. 6.

Oddiy modul (6-rasm) bir necha o'nlab darajadagi sezilarli harorat farqini ta'minlaydi. Isitish sirtining tegishli zo'rlashi bilan ikkinchi muzlatgich sirtingiz sizga salbiy harorat qiymatlariga erishishga imkon beradi. Harorat farqini oshirish uchun, Pelter issiqlik modullarini ishga tushirish (7-rasm)ularning etarli sovutishini ta'minlashda. Peltier modullariga asoslangan sovutish moslamalari ko'pincha "Faol peltatier muzlatgichlari" yoki oddiy "pelterning eng yaxshi" deb nomlanadi.

Anjir. 7, Pelter termoelektrotsikektrik mommulyatsiyasining kaskadlari qo'shilishi

Faol sovutgichlarda Peltier modullaridan foydalanish ularni standart radiatorlar va fanal sovutgichlarga qaraganda samaraliroq qiladi. Biroq, Pelter modullari bilan sovutgichlarni loyihalash va ular loyihalash jarayonida, modullar dizayni va ularning ishlash printsipidan kelib chiqadigan bir qator o'ziga xos xususiyatlarni ko'rib chiqish kerak.

Peltier modulining kuchi katta ahamiyatga ega, bu, qoida tariqasida, uning hajmiga bog'liq. Kam quvvatli modul kerakli sovutishni ta'minlamaydi, bu uning haddan tashqari qizib ketishi sababli himoyalangan elementning buzilishiga olib kelishi mumkin. Biroq, juda yuqori quvvat modullaridan foydalanish sovutish radiatorining haroratining pasayishiga olib kelishi mumkin

Anjir. 8, yarim seyyuktura moduliga asoslangan faol sovutish peltier

elektron qurilmalar uchun xavfli bo'lgan havoning namligi bilan kondensatsiya darajasi. Ish paytida peltier modullari, nisbatan katta miqdordagi issiqlik bo'shashishi. Shu sababli, salqin joyda kuchli muxlisni qo'llash kerak. 8-rasm. faol sovutish moslamasi ko'rsatilmoqda, unda peltier yarimo'tkazgich modul ishlatiladi.

Modulga etkazib beriladigan kuchlanish moduldagi filiallarning juftligi soniga qarab belgilanadi. Eng keng tarqalgan bo'lib, 127 ta juftlashtirilgan modul, maksimal 16 V ga yaqin kuchlanish, ammo etkazib berish kuchlanishi odatda ushbu modullarga, i.e. Taxminan 75% u max. Ko'pgina holatlarda bunday kuchlanishni tanlash optimaldir: bu etarli darajada sovutish energiyasini maqbul samara berishga imkon beradi. 12 dan ortiq kuchlanishning ko'payishi bilan ozgina, bir oz va energiya sarflangan kuch sarflanadi. Quruq kuchlanishni pasaytirishda samaradorlik o'sib borayotganda, sovutish qobiliyati pasayadi, lekin chiziqli ravishda.

1-jadval. peltier elementi, xususiyatlari

Modul turi

Texnik xususiyatlari

Men max, a

U max, b

Q MAX, BT

O'lchamlar, mm.

A-TM8,5-27-1, 4

| 15,4

72,0

40x40x3,7

A-TM8.5-127-1,4hr1

15,4

72,0

40x40x3,4

A-TM8.5-127-1,4hr2

15,4

72,0

140x40x3,7

A-TMB.0-127-1,4

15,4

53,0

40x40x4,2

A-TM6,0-127-1.4HR1

15,4

53,0

40x40x3,8

A-TM6.0-127-1,4hr2.

15,4

53,0

40x40x4,2

A-TMZ, 9-127-1,4

15,4

35,0

40x40x5,1

A-TMZ, 9-127-14hr1

15,4

35,0

40x40x4,8

A-TMZ, 9-127-14hr2

15,4

35,0

40x40x5,1

A-TM3,9-127-1,4

15,4

34,0

30x30x3.9

A-TMZ, 9-127-14hr1

15,4

34,0

30x30x3.9

A-TMZ, 9-127-14hr2

15,4

34,0

30x30x3.9

A-TM37.5-49-0

37,5

130,0

40x40x4,3

A-TM37,5-49-3,1 i

15,4

72,0

40x40x4,3

A-TM6,0-31-1,4

3,75

12,5

20x20x4,2

A-TM6,0-31-1,4hr11

3,75

12,5

20x20x4,2

Eslatma: HR1 va HR2 belgisi bo'lgan modullar ishonchlilik kuchayishi bilan tavsiflanadi.

Boshqa bir juftliklarning boshqa bir nechta juftligi bo'lgan modullar uchun (127 dan farq qiladi), kuchlanish bir xil printsip bilan tanlanishi mumkin: 75%, birinchi navbatda, muayyan qurilmaning xususiyatlarini hisobga olish kerak issiq partiya va quvvat manbalari ehtimoli bilan issiqlik bilan bog'liq sharoitlar. Masalan, drift seriyali modullarida (199 termoelektrik bug '), 12 dan 18 V gacha kuchlanishni etkazib berish tavsiya etiladi.

Issiqlik almashish va radiator o'rtasidagi ishonchli termal kontakt, shuning uchun termal termallashtirish makon (masalan, KTT-8) yordamida jihozlangan. Agar maxsus termal termal pasta bo'lmasa, siz dorixonada sotib olingan farmakologik vositalar, masalan, salqin pastadir yoki salittiv-rux pastue.

Tementning issiq tomonidagi maksimal harorat + 80 ° C gacha (Superkolouloulool Cliolocles - + 150 ° C ning yuqori haroratli sovutgichlarida), RaI to'g'ri soviydi. Boshqa tomondan, radiatorga teatrning issiq yuzasi, sovutish fanati o'rnatilgan (havo oqimi radiatordan yuborilgan). Socksulukitga muvofiq fan va shayda eng oddiy: tog 'tizmasi, diodlar, diodlar va simli oksidlardagi samaragi bo'lishi mumkin. Ammo etkazib berish kuchlanishining pulsatsiyalari 5% dan oshmasligi kerak, aks holda temning samaradorligi pasayadi. Agar muxlis va Teme taqqoslagich va harorat sensori asosida elektron qurilma tomonidan boshqarilsa, yaxshiroqdir. Sovutilgan ob'ektning harorati o'rnatilgan chegaradan oshishi bilan, salqin va fan avtomatik ravishda yoqiladi va sovutish boshlanadi. Sovutish (yoki isitish) darajasi hozirgi oqimga mutanosib bo'lib, bu ob'ektning haroratini yuqori aniqlikka moslashtirishga imkon beradi.

Termoelektrik modullar muhrlangan, shuning uchun ularni hatto suvda ham ishlatish mumkin. Kulol kay er yuzasi teati, qora ("-") va qizil ("+") simlar lamellalarga lyellasga yopishtiriladi. Agar Th (2-rasm) o'zini chap tomonda va o'ng tomonda qizil rangga ega bo'lsa, sovuq tomoni tepada bo'ladi va pastki qismida issiq bo'ladi. Belgilash odatda issiq tomonga qo'llaniladi.

Tab.2.

Ta'sir qilish harorati, 0C

Ta'sir qilish joyi (1 yoki 2 tomon) *

Himoyasizlik vaqti

Uyali aloqa (ta'sir qilish vaqtidan keyin)

Doimiy

Isitish engilroq

Isitish engilroq **

\u003e 2000.

5 (muzlatgichda)

20 (qishdagi ko'chada)

36 Sovutgichda sovutgandan keyin (-5)

36 Sovutgandan keyin (-20)

100 (qaynoq suv)

Rus pechkaning o't o'chirish joyi (ochiq alanga)

0,06

Izohlar:

* - 1 yon tomoni - qo'lli belgilar, yon tomon - teskari tomoni - teskari tomoni (etiketka).

** Orqa tomonning orqa tomonining orqa tomoni ochiq alangali Ochiq alanga bilan, SP lampemasiga tegizib, 200 mkga 200 mka miqdorida qayd etildi.

Pelter modullarining eng ko'p "yugurish" turlari - bu maksimal quvvatli - 65 w (12 V) va 172 Vt (24 v) gacha bo'lgan yagona signal modulidir. Modullarning belgilari quyidagicha dekodlanadi: moduldagi termojuft miqdori - bu filialning kengligi (mm) - bu filialning balandligi (mm) . Masalan, TV-127-1.5-15 - 127 juft termoelektrika shoxobchalaridan iborat modul, ularning o'lchamlari 1,4x1,4x1,5 mm bo'lgan o'lchamlari. Modullarning o'lchamlari 40x40 mm, qalinligi taxminan 4 mm. Standart bir tutashish modullari maksimal quvvat bilan 70 Vt (12 V) va 172 Vt (24 V) bilan mavjud. Tementning odatiy parametrlari 1-jadvalda keltirilgan.

Termoelektranika generatorining 3-sonli parametrlari



Anjir. 9 termoelektr generatori

Temer bilan tajribalarda men uning turkumidagi o'zgarishlarni turli usullarda tekshirib ko'rdim. Modulning xulosasiga (lamellas), qarshilik o'lchov rejimida m830 sinovi ulangan. Natijalar 2-jadvalda e'lon qilinadi. Xonazning harorati, shkafdan katta bo'lgan haroratda, uning qarshiliki mutanosib ravishda - 2 va 3 stolda xurmo yuzasiga xurmo nuqtai nazariga reaktsiyani ko'rsatdi Tekis yuzasiga harorat taxminan 36 ° C ga teng).

Hisobga olgan holda peltierning teskari elementlari, ular asosida siz quvvat manbalarini rivojlantirishingiz mumkin. Masalan, termoelektsion generator "Ch25-12 (m)" "9-rasmda" Mobil telefon batareyalari, televizorni yoqish, televizorni va boshqalarga sarflashga imkon beradi, bu 20x25 o'lchamlari kerak sm. Generator parametrlari 3-jadvalga beriladi.

A. Qashkarov.

Peltier elementlari endi yangilik emas, lekin ko'pchilik ularning ishlarining printsipini to'liq anglamaydi va modullardan nima qilish mumkinligini va nima uchun kerakligini bilmayman. Ixtirochi Igor Beletskiy ba'zi vizual eksperimentlarni namoyish etadi, shunda siz ushbu plitalar nimaga qodirligini tushunasiz.

Ular Internetda sotib olish va buyurtma orqali buyurtma berish oson. Pelterni sotib oling eng yaxshisidir bu xitoy do'kon . Maxsus mavjud salqin salqin.

Peltier moduli (element)

Amaliyotchilar orasida eng ommabop tabiiy tabiiy energiya va texnik qurilmalarning ishlab chiqaruvchilari g'oyalari, markalash bilan 40 millimetrning 40 qismini tashkil etadi. Bu shuni anglatadiki, u 127 juft kichkina termoelementlardan iborat - bu mis milmoko'rozlari bilan ketma-ket ulangan va 12 voltdagi kuchlanishda doimiy ravishda ulangan turli xil turdagi yarim doiradan iborat.


Ba'zilar Peltier modullari quyosh panellariga o'xshash narsadir, ammo ular tekis, yopishqoq simlar va boshqalar elektr oqimni yaratishi mumkin deb o'ylashadi. Afsuski, bu unchalik emas. Sirli plitalar qanday ishlashini tushunish uchun I. Beletskiyning videoga qarang, quyida keltirilgan matn formatida tavsiflanadi.

Pelt va zeben - modul funktsiyalarining ta'siri

Ushbu qurilma ikkita ikkita operatsion rejada ishlaydi - 1. Sovuq va issiqlikni rivojlantirish; 2 - elektr tokul oqimini yaratish.

1. Shunday qilib, mashhur peltier effekti (Issiqlik va sovuq). Bu siz elementga doimiy oqimni olib kelganda, uning tomonlaridan birining iliqlashgani va ikkinchisi sovuqroq bo'lgan. Shunday qilib, u issiq nasos sifatida ishlaydi. Juda foydali xususiyat. Hech qanday tortishuv yo'q.

2. Ammo teskari jarayonlar borligi ma'lum bo'ldi zebekning ta'siriModulning o'zi (plastinka) ning (plastinka) ma'lum harorat farqini (plastinka) sozlash va qo'llab-quvvatlashda elektr toki paydo bo'lishi.

Eslatma. Agar siz ular bilan tajriba o'tkazmoqchi bo'lsangiz, hech qachon haddan tashqari qizdirmang. Moduldagi yarimo'tkazgichlar lehim, eritilgan suvning erishi saksondan ikki yuz darajaga tushishi mumkin. Ushbu elementlarning ko'pchiligi bugungi kunda qaerda ishlab chiqarilishini hisobga olib, siz ularni hech qanday hidni ochganini taxmin qilishingiz mumkin.

Sxema. Elektr yonida elektr energiyasini qanday yaratish kerak

Ushbu element faqat samarali sovutish bilan ishlaydi.

Elektr energiyasini olish sinovi

Masalan, biz Zyubekning ta'sirini tekshirmoqchimiz. Biz kupani yuqoridan qaynoq suv bilan soldik. Shunday qilib, isitish uchun ruxsat etilgan 100 daraja oshmaydi.

Biz kuchlanishning ko'rinishini kuzatamiz. Qizig'i shundaki, agar siz issiqlik oqimi yo'nalishini modul orqali o'zgartirsangiz, to'g'ridan-to'g'ri joriy yo'nalishda o'zgaradi. Ammo vaqt o'tishi bilan, ikkinchi tomondan, Pelter elementi issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli harorat ko'tariladi va kuchlanish tabiiy ravishda pasayadi.

Shunday qilib, effektiv doimiy bo'lsa, sizga doimiy issiqlikni olib tashlash kerak. Buning uchun modul katta radiatorga va terini faol sovutish bilan joylashtiriladi. Ko'rsatkichlar siz tushunganingizdek yaxshiroq. Buning uchun qo'shimcha energiya sarfini talab qiladi.

Aytaylik, ushbu mahsulotning mobil telefonlari uchun sayohat qilishni xohlaysiz. Keyin, tabiatda radiator sovuq suvga, ehtimol hatto oqish yoki muzga joylashtirilishi mumkin, bu shubhasiz ham yaxshiroqdir. Ushbu modullardan qishda yaxshi dengiz minus bilan foydalanish eng istiqbolli.

To'g'ri, telefonni zaryadlash uchun bitta element aniq emas. Ammo ikkitasi allaqachon yaxshiroq. Tabiiyki, agar siz isitish hajmini oshirsangiz, ishlab chiqarish quvvat ko'payadi. Ammo bu faqat tajriba uchun amalga oshirilishi mumkin bo'lgan juda xavfli qadam. Bunday generatorning ishi uzoq davom etadi.

Endi biz Peltierning, ya'ni sovuq ishlab chiqarish ta'siriga aylanamiz.

Pelt modullariga muzlatgich - bu qanchalik samarali?

Eksperiment uchun avtoulovlar muzlatgichidan foydalaniladi. 20 litrning foydali hajmi. Izoh - Belgilangan quvvat - 48 vatt 4 ampdan 48 funt va 12 voltning doimiy kuchlanishi. Va bu shuni anglatadiki, ichidagi 1 ta kichik peltaer elementi bor. Mavzu bo'lmaganlar uchun sirni oching - bir xil kuch odatiy uyni odatiy muzlatgichga ega, ularning o'lchamlari bir necha baravar ko'p. Xo'sh, mayli, endi bu haqida emas. Uning samaradorligini tekshiring. Masalan, ularga minimal vazifa kosani xona harorati 26 daraja suv bilan sovutishsin. Sovutgichning ishlashi uchun biz uning parametrlarida juda mos keladigan quvvat manbaidan foydalanamiz. Bundan tashqari, zanjiriATrametrga joylashtiriladi. Hozirgi kuchlanish va quvvatni ko'rsatish real vaqti bo'ladi. Ammo eng muhimi bu iste'mol, soatiga "qaytarish" deb ataladi. Shunday qilib, biz muzlatgichimizning energiya sarfini taxmin qilishimiz mumkin.

Yoqing va ko'ring, hamma narsa yaxshi ishlaydi. Mana, 4.29 A. kuchlanish 11.15 voltli. Quvvat 47.9 UTTS. 0.1 vatt-soat.

Jarayon ketganda, biz muzlatgichda nima bo'layotganini ko'rsatadigan yanada ko'proq vizual tajriba o'tkazamiz. Agar biz elementda doimiy oqimni bersak, u issiqlikni bir tomondan boshqasiga yubora boshlaydi.

Aytgancha, agar siz oqimni o'zgartirsangiz, issiqlik uzatish yo'nalishi o'zgaradi, bu juda qulay. Asosiysi faol sovutish haqida unutmaydi, chunki ellik va elektr energiyasi elementni darhol isitadi. Samarali, biz issiq tomoni bilan iliq, ikkinchisiga sovuqroq bo'lamiz.

Ko'rinib turibdiki, modul yuzasida suv juda tez muzlaydi, u hali ham juda ko'p energiya dafn etiladi.

Ammo muzlatgichga qaytish. Bir soatlik operatsiya, ichidagi havo harorati o'n besh darajaga tushib, suv 20 ga tushdi. Ikki soatdan keyin havo 13 darajaga ega edi. Va nihoyat, uch soatlik operatsiyadan so'ng, havo harorati 13 darajadan 15 va undan pastda suvga tushdi. Yaxshi, shuning uchun muzlatgich, uni to'liq ichmaganligi sababli. Ammo shu bilan birga bu yirtqich hayvon 140 vattni iste'mol qiladi. Uy tarmog'i juda ko'p bo'lmasligi mumkin, ammo mashina batareyasi uchun u allaqachon sezilarli. Shuning uchun bu erda faqat bitta element mavjud. Chunki endi batareyada shunchaki tortmaydi. Va bu shuni anglatadiki, bunday modulning samaradorligi ahamiyatsiz bo'lsa, bu esa foizlarni o'qiydi, bu yana ishlab chiqaruvchiga bog'liq. Ushbu muzlatgich yaxshi termoslarga o'xshaydi. Agar ular uydan sovuq ovqatlanishsa, u shunchaki tezda isishi ularga ruxsat bermaydi. Bunday sovutgichlar ko'p energiya sarflaydigan energiya sarflaydi.

Qanday hollarda peltaer samarali?

Aytgancha, bu printsipda avtomobil konditsionerlarini qurishga harakat qilayotgan o'zini o'zi tutadigan ishchilarga tegishli. Samarali texnologiyalar mavjud, ammo ozgina va ixcham narsani sovutish uchun pelter elementlaridan foydalaning - shunchaki mukammal echim. Sovutish protsessorlari yoki kichik o'lchamdagi qurilmalarning chiplari kabi ko'plab qurilmalar mavjud. Bu, ehtimol, bunday muhim elementlarning eng muhim plyusidir. Ular miniatyura va minimal og'irlik bilan. Xuddi shu rasmlar bilan taqqoslaganda, kursning peltaer-dagi pechlari, shuningdek, yaxshi va eng ta'sirchan e'tiborga loyiqdir. Oxir-oqibat, barchasi qattiq vazifalarga bog'liq va energiya bepul bo'lsa, yuqori samaradorlik unchalik muhim emas.

Elementni necha daraja sovutish mumkin? Bu haqida .

Xulosa

Radio havaskorlar va muhandislar orasida mashhur Peltier modullari sovutish va elektr energiyasini sovutish tizimlarida faol ishlatiladigan elektron elementlardir. Ular yorug'lik sharoitida yorug'lik yoki zaryadlash moslamalari uchun oziq-ovqat manbalariga asoslanadi, avtoulovlar uchun mobil aloqa muzlatgichlari. Kompyuter protsessorlarini sovutish uchun murojaat etishga urinishlar mavjud. Qurilmalarning ishlashi 2 ta mexanizmga asoslangan: pelter plastinkasining bir tomonini isitilganda va ikkinchisining soviganida, elektrotatsiyalar ishlab chiqariladi; Elektr energiyasini etkazib berishda plastinkaning bir tomoni soviguncha, ikkinchisidan qizib ketadi.

Dunyodagi elektron qurilmalar soni doimiy ravishda qor to'pi kabi o'sib bormoqda. Ularning barchasi elektr energiyasini iste'mol qiladilar va odamlar doimiy ravishda ular bilan batareyalarni olib ketishadi va olib ketishlari yoki uni katta qurilmalarda olib ketishlari kerak. Yaqinda bo'lmasangiz, Peltier modullari ishlatilgan elementlardan foydalanilgan, ularning qarama-qarshi tomonlarining harorat farqini yaratishda elektr toki hosil bo'ladi.

Peltier va ko'rish effektlari

Ko'p asr oldin, Pelterning birinchi elementi yaratilganiga qaramay, joriy materiallar paydo bo'lgan va ulardan foydalanish zarur bo'lganda operatsiya printsipi ishlatilgan. U davom etganda, heterogenatorlarning kontaktida issiqlik tarqalishidan iborat elektr toki. Qutllikni o'zgartirganda, kontakt joylashuvi soviy boshlaydi. Jarayon o'zgaradi: Sun'iy ravishda o'tkazgichlarning harorat farqini, ularning tumanlaridagi harorat o'zgarishi elektr toki (Qarang effekti).

Ikki termoelektrik effektlari asosida, elementlar turli parallel sopol plyonkalar o'rtasida turli xil parallel sopol plitalari orasida turli xil parallel konvertorlar shaklida joylashgan. Hozirgi vaqtda o'tkazgichlar bilan aloqa qilish orqali o'tish bir xil va ularning har birida energiya oqimlari farq qiladi. Kontaktdagi energiya undan ko'proq narsa bo'lsa, bu o'tish davrida elektronlar sekinlashadi, bu esa uni iliqlashtiradi. Polatford o'zgarganda, elektronlar iliq panjaradan energiya olish orqali tezlashadi, bu uning sovishini keltirib chiqaradi.

Peltier effekti ayniqsa, eng yuqori energiya jarayoni bo'lgan yarimo'tkazgich elementlarining chegaralarida ayniqsa faol ishlaydi.

Termoelektrik modul

Peltier elementlari yarimo'tkazgichlarning va n turlari bo'yicha keng tarqalgan qurilmada joylashgan. Transtistorlar va diodlardan farqli o'laroq, o'tish joylari yarimo'tkazgichli metall chegarada joylashgan. Peltier modulida ko'p miqdordagi elementlar seramik plitalar oralig'ida joylashgan bo'lib, bu sizga elektr energiyasini yaratishga imkon beradi.

Har bir element yarimo'tkazgich-metalning kontaktiga 4 ta o'tish mavjud. Elektr ayirboshlash yopiq bo'lsa, elektronlar barcha o'tish joylari orqali provayderning minusidan o'tadi.

Termoelektrik modul (tem) ning birinchi o'tishida mis shina va r-yarimo'tkazgich orasidagi issiqlik ajralib chiqadi, chunki ular kamroq energiya kamroq mintaqaga tushadi.

Yarimo'tkazgichda boshqa aloqada energiya oladi, chunki elektronlar harakat yo'nalishi bilan elektron elektr maydonchasi bilan "so'rilsa". Sovutish jarayoni mavjud.

Uchinchi aloqada, elektron energiyasi so'raladi, chunki dyuyme yarimo'tkazgich metalga qaraganda ko'proq energiya sarflaydi.

To'rtinchi o'tish paytida issiqlik ta'kidlanadi, chunki elektron elektr maydoniga yana bir marta yalang'ochlanadi.

Shunday qilib, bir tomonda u issiqlik bilan ajralib turadi, ikkinchisi sovutadi. Bir elementda bu hodisa sezilmaydi, ammo ikkita keramik plitalar orasida joylashgan elementlar muhim harorat farqini yaratadi.

Agar siz plitalarning har xil haroratini saqlasangiz, modul elektr energiyasi generatori sifatida ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, har bir termoelektrik peltier elementi memperterlar orqali ulashgan va oqimlar yig'iladi.

Afzallik va kamchiliklar

TATERNING MA'LUMOTLARI:

  • kichik o'lchamlar;
  • jarayonning o'zgarishi;
  • ilova elektr generator yoki muzlatgich sifatida.

Tement Kamchiliklari yuqori xarajat, past samaradorlik (3% dan ko'p bo'lmagan), yuqori energiya iste'moli va harorat farqini ta'minlash zarurligini o'z ichiga oladi.

Muzlatgich modulli peltier

Sovutlash protsessorining Peltier elementi standart elementlardan ko'ra samaraliroqdir. Shu bilan birga, ular qolgan, ammo faqat kompyuterning yopiq joyidan issiqlik ishlab chiqarish uchun qo'llaniladi.

Ularni loyihalashda quyidagi xususiyatlarni elektron sovutgich sifatida hisobga olish kerak.

  1. Quvvat modulning o'lchamlari bilan bevosita bog'liq. Kichik qurilmalar kerakli sovutish darajasini yaratmaydi. Masalan, ular normal holat bermaydilar harorat protsessor harorati. Juda kuchli moduli elektronikadagi qisqa muddatli, chunki elektrondagi elementlar orasidagi masofalardagi masofalardagi moshinaning paydo bo'lishiga olib keladi bosma taxtalar ahamiyatsiz.
  2. Peltier modulilari o'zlari muxlislar va radiatorlar bilan sovutishlari kerak, chunki ular juda ko'p issiqlikni ta'kidlaydilar. Bu kompyuterning yopiq maydonidagi haroratni kamaytirish va boshqa elementlarning ishlash sharoitlarini normallashtirish kerak.
  3. Peltier moduli elektr ta'minotidagi qo'shimcha yuk.
  4. Muvaffaqiyatsiz tugagandan keyin muzator va sovutish elementi bilan izolyator va sovutilgan element o'rtasidagi izolyator.
  5. Zamonaviy protsessorlar ishlayotganda energiya sarfini o'zgartirishi mumkin, bu issiqlik balansiga ijobiy ta'sir qiladi, ammo har doim ham Peltier modullaridan foydalanganda emas. Eng oddiy muzlatgichlar uzluksiz ishlash uchun mo'ljallangan va ular sovutish dasturlarida foydalanish tavsiya etilmaydi.

Issiqlik

Temida sovutish effekti kichik va u juda ko'p issiqlikni ta'kidlaydi. Tizim blokida ishlatiladigan bo'lsa, qolgan uskunaning ishiga ta'sir ko'rsatadigan harorat sezilarli darajada oshdi. Uning qisqarishi uchun qo'shimcha vositalar - bu termal chiqishni keltirib chiqaradigan muxlislar va radiatorlar.

Modulning termal rejimi to'g'ri yoki haddan tashqari haddan tashqari hisoblab chiqilishi va kondensat elektron taxtada hosil bo'lmaydi. Sovutgich peltier, ish joyidagi to'g'ri harorat nisbatini, sovutish ob'ekti va namligini ta'minlash juda muhimdir.

Peltier elementlari: xususiyatlar

TIE termoelektrik parametrlari tomonidan tanlanadi.

Quvvatni hisoblash quyidagilardan iborat.

  1. Maksist (V) maksimal ruxsat etilgan kuchlanish tanlangan va Pelter modulidan oqib chiqadigan Maks (i) joriy kuch (a) topilgan. Bu erda shuni juda muhim, uning qiymati hozirgi DT (I) \u003d t h - t c. ga bog'liqlikning ko'payishida.
  2. Men belgilangan qiymatda, xarakterli DT (Q) tanlangan, bu erda Qutilgan elementning issiqlik kuchi.
  3. DT va t h, t c \u003d t h - dt) ma'lum bo'lgan qadriyatlarga ko'ra aniqlanadi.

DT (q) ning xususiyatlari issiqlik kuchini oshirish bilan, DT farq kamayadi. Agar modul orqali hozirgi kuch orqali amalga oshirish mumkin bo'lsa, o'z navbatida, cheklangan bo'lishi kerak.

Hisoblash misoli

Manba ma'lumotlari: U \u003d 12 V, Q C \u003d 60 V va T X \u003d 50 ° C.

Xarakter bo'yicha 12 v kuchlanishida u (i) biz hozirgi i \u003d 5 A ni topamiz.

Hozirgi kuch uchun 5 va harorat farqli dt \u003d 4 k. keyin t c \u003d t h - 4 \u003d 46 ° C.

Yanada kuchli modulni olish, siz dt nigda olasiz. Modul uchun 131 Vt uchun men Maks \u003d 8.5 A, U Maks \u003d 28.8 A va issiqlik avtosidan avlod sig'imi 60 V va 60 ga teng ob'ekt 40 ° C ga teng bo'ladi. Keyin t c \u003d 50 - 40 \u003d 10 ° C.

Tementning kuchini tanlash, uni qanchalik issiq bo'lishini unutmasligi kerak. Ushbu issiqlik oqimi munosib sovutish vositalari tomonidan olib tashlanishi kerak. An'anaviy mablag'lar issiqlik avlodini engilmasa, suvni sovutish ishlatiladi.

Konditsioner

Samaradorlikdagi Peltier elementlarida konditsioner uning hajmiga mutanosibdir. Uning ishlash printsipi va afzalliklari muzlatgich bilan bir xil. Muammo - bu sovutilgan makondan tashqari issiqlik olib tashlash.

Konditsioner uchun 2 ta sovutgichni talab qiladi, ulardan biri sovuq havo oladi va ikkinchisi issiq. Avtomobil batareyaga xizmat qiladi va xona shaxsiy kompyuterdan xona uchun mos keladi.

Qurilma uchun bitta modul kichik bo'ladi. Odatda, issiqxona bilan bir nechta elementlar yopishtirilgan.

Muzlatgich buni o'zingiz qilasiz

Peltier effekti ko'chma muzliklarni yaratish paytida ishlatiladi. Modulni 300-500 rublga sotib olish mumkin va fan bilan radiator eski kompyuterdan olingan. Ignitura va issiqlik izolyatsion plitalari (ko'pikli, poliment va boshqalar) kabi konteyner sifatida va issiqlik izolyatsion plitalari (ko'pikli, poliment va boshqalar) sifatida alyumin folinlari aks ettirilishi mumkin.

Peltier moduli qopqog'iga yopishtirilgan, ammo bu ishning devoriga u mumkin. Agar u tankning yuqori qismida joylashgan bo'lsa, sovuq ichkarida bir xil haroratni ta'minlaydi.

Ichkaridan radiatorning qopqog'iga yopishtirilgan modulga yopishtirilgan. Siz ikkita modulni bir-biriga yopishtirishingiz mumkin, ammo poligo chalkashtirilmaydi. Pastki elementning issiq tomoni sovuq tepaga aloqada bo'lishi kerak. Sovutish samaradorligi oshadi.

Moduldan tashqarida kompyuter salqinlashi muxlisi bo'lgan radiator bilan yopishtirilgan va shuningdek vintlar yoki vintlar bilan qopqoqqa qo'shilgan. Issiq va sovuq tomonlar bilan mahkamlagichlar bir-biridan ajratilishi kerak va qopqoq termoslav bilan to'lib toshgan.

Muhim! Rivojlanishni mahkamlash, modullarning keramik plitalarining keramik plitalar yorilib ketmasligi uchun ehtiyotkorlik bilan amalga oshirilishi kerak.

Muqova ichidan izolyatsion qistiradi. Issiqlik izolyatsiyasini yaxshilash uchun, uchlaridagi elementlar issiqlik pasllari tomonidan yopiladi.

Elektrokimyoviy elektr ta'minoti bilan bog'liq.

Pelter modullaridan elektr generatorlari

Peltier elementi, foydalanish printsipi elektr energiyasi manbalarida mini-quvvatlanadigan stantsiyalar yaratish uchun ishlatiladi. Yorliqlarga ehtiyojni yaratish uchun:

  1. 300 ° C haroratni engishga qodir bo'lgan Peltier moduli. Tweed-12712 modellari kvadrat plitalarining o'lchamlari 40, 50 va 60 mm. Agar siz maksimal hajmdagi mahsulotni tanlasangiz, uyali telefonni qayta zaryadlash uchun bitta element etarli. Maksimal oqim ikkita oxirgi belgi raqami bilan ko'rsatilgan - 12 a.
  2. Kuchaytirish konvertori. Generator kerakli kuchlanishni ta'minlamasligi mumkin va uni ko'paytirish kerak. Gadjetlarni zaryadlash uchun siz USB ulagichli qurilmani tanlashingiz kerak.
  3. Isitgich va salqin. Harakatlanish sharoitlari uchun yoki yong'in manbai uchun: uy qurilishi pechkasi, chiroq, sham, gulxan. Zamonaviy echim - bu mobil telefonni tugatishga imkon beradigan katalitik isitgich. Sovutish, havo yoki suvdan foydalanish mumkin.
  4. Dizayn. Uy qurilishi Peltier elementi olov ajrashgan idishni o'z ichiga oladi va modul issiqlik yo'lidan tashqarida mahkamlanadi. Simlar orqali u kuchlanish konvertoriga ulanadi. Qurilmani bu erda kesmaslik muhimdir. Buning uchun radiator modulning sovuq tomonida yopishtirilgan.

Xulosa

Peltier modullari zamonaviy elektron texnologiyalarni sovutish uchun keng qo'llaniladigan elementlardir. Ular, ayniqsa, kuchli protsessorlarning issiqlik rejimini normallashtirish uchun zarurdir. Shulardan, ular avtoulovlar yoki kottejlar uchun kichik muzlatgichlarni tayyorlashadi.

Jarayon qaytarilsa, elektr tijorat manbalari bo'lmagan joylarda elementlar ko'chmas miqdordagi mini-quvvat zavodlari sifatida ishlatiladi.

Termo-Olfning fenomeni, nemis fizig'ili Tomas Johannni 1821 yilda uzoqda ochdi. Va bu hodisa shundaki, ular kontaktlar turli xil harorat sharoitida, EDC turli harorat sharoitida bo'lgan holda birlashtirilgan ketma-ket ekskursiyalarning yopiq elektr ayirboshlash moslamasi bo'lib, EDC paydo bo'ladi.

Ushbu ta'sir, uni ko'rish effekti nomi bilan atalgan, endi shunchaki deb nomlanadi termoelektrik ta'sir.

Agar zanjir bir juft xeteriq o'tkazgichlardan iborat bo'lsa, unda bunday zanjir chaqiriladi. Birinchi yaqinda, termo-efning kattaligi faqat o'tkazgichlar materiallariga va sovuq va issiq aloqalarning haroratiga bog'liq. Shunday qilib, mayda harorat doirasida sovuq va issiq aloqalarning haroratidagi farqga mutanosib bo'lib, formulani koeffitsient termo-emf koeffitsienti deb ataladi.

Masalan, 100 ° C harorat o'zgarishi bilan, sovuq kontakt harorati 0 ° C haroratda, bir juft mis kontanantan 4,25mv miqdoriga ega.

Shu bilan birga termoelektrik effekt uchta komponentga asoslangan:

Birinchi omil - bu haroratning harorat energiyasining o'rtacha energiyasining qaramligi farq qiladi. Natijada, agar dirijyor oxirida isitilsa, harorat yuqori bo'ladi, keyin konduktorning sovuq uchida elektronlarga qaraganda elektron tezlikni oladi.

Aytgancha, o'tkazuvchanlik elektronlarining kontsentratsiyasi yarimo'tkazgichlarda isitish bilan o'sib bormoqda. Yuqori tezlikda yuqori tezlikda sovuq tugadi va u erda zararli zaryad mavjud va u juda qattiq tugadi, u juda kuchli ijobiy zaryadlanadi. Shunday qilib, termo-emf tarkibiy qismlari volumetrrik emf deb nomlanadi.

Ikkinchi omil - turli moddalarda, potentsiallarning aloqa farqi haroratning haroratiga bog'liq.Bu kontaktda nogiron bo'lgan har bir dirijyorning fermenti energiyasining o'zgarishi bilan bog'liq. Bunda hosil bo'lgan potentsiallarning aloqa farqi Fermi energiyasining farqiga mutanosib.

Elektr konlari ingichka tekshiruv qatlamida, har ikki tomondagi mumkin bo'lgan farq (har tomondan o'tkazilgan kontaktlarning har biri kontaktga kiritilgan) bir xil bo'ladi va zanjir bilan bir xil bo'ladi va zanjir bilan yopiq elektr uzatish nol bo'ladi.

Ammo dirijyorlarning harorati ikkinchisining haroratidan farq qilsa, unda cheklangan energiya energiyasining harorati bog'liqligi sababli, potentsial farq o'zgaradi. Natijada, EMF kontaktlari - termo-emfning ikkinchi tarkibiy qismi.

Uchinchi omil - EMF fononining o'sishi. Haroratning gradienti qattiq tanada, fononlar soni (fonon - kristall atomlarining tebulyulyatsion harakatining kilometrining shondonlari), ularda fononlar bilan birlashganda sovuqqa siljish ustida harakat qiladilar Sovuq uchi tomonida ko'p miqdorda elektron vositalar olib boriladi va jarayon muvozanatga tushguncha salbiy zaryad bo'ladi.

Bu past harorat sharoitida yuzlab marta yuqorida aytib o'tilgan ikkita tarkibiy qismdan yuqori bo'lishi mumkin bo'lgan termo-emfning uchinchi komponentini beradi.

1834 yilda frantsuz fizikasi Jey Charlz Peltier qarama-qarshi effektni ochdi. U elektr toki ikki heterojenatorlarning kontaktidan (aylanishi) orqali o'tganda, issiqlik ajralib turadi yoki so'riladi.

So'riladigan yoki olib tashlangan issiqlik miqdori asfaltlangan moddalar turlari, shuningdek, pire orqali oqib chiqadigan elektr tokining yo'nalishi va qiymati bilan bog'liq. Formulada peltier koeffitsienti termo-emf koeffitsienti mutlaq harorati bilan ko'paytiriladi. Ushbu hodisa hozircha ma'lum.

1838 yilda Pelter effektining yozishmalarida rossiyalik fizik Emily Xristianovich Lenz tushunilgan. U peltaer effektini juda kam miqdordagi suvni buzadigan joyga va bismutning joyiga joylashtirdi. Lenz zinapdan o'tib ketganda, suv muzga aylandi, ammo olim oqimning yo'nalishini teskari tomonga o'zgartirganda, muz tezda eriydi.

Olim buni shu tarzda joriy olayotganda nafaqat ta'kidlanganda, jowle iliq, ammo qo'shimcha issiqlikning so'rilishi yoki qazib olinishi sodir bo'ladi, deb topildi. Ushbu qo'shimcha iliqlik "issiqlik pelter" nomi bor.

Peltier ta'sirining jismoniy asoslari quyidagicha. Kontakt maydonida potentsiallarning kontaktlar o'zgarishi natijasida yaratilgan ikkita moddani chetlab o'tish yoki hozirgi aylanishni oldini olish yoki unga hissa qo'shadi.

Agar oqim maydonga zid bo'lsa, unda manbaning ishlashi talab qilinadi, ular kontakt maydonini engib o'tish uchun energiya sarflanadi, natijada joylashgan joylashuvni isitish kerak. Agar oqim aloqa maydonini qo'llab-quvvatlasa, u operatsiya aloqa maydonini bajaradi va energiya moddaning manbaini o'tkazmaydi va joriy manbani o'tkazmaydi. Natijada, sahnadagi modda soviladi.

Peltierning yarimo'kio'kio'tkazgichlarda eng ifodali ta'siri, buning uchun peltier modullari mumkin yoki termoelektrik transduserlar.

Asoslangan peltier elementi Ikki yarimo'tkazgich bir-biri bilan aloqada. Ushbu yarimo'tkazgichlar elektron energiya bilan elektron energiya bilan ajralib turadi, shuning uchun kontakt joyidan oqim oqimi boshqa o'tkazuvchanlik zonasiga o'tish uchun energiya olishga majbur bo'ladi.

Shunday qilib, boshqa yarimo'tkazgichning yuqori energiya aloqasi maydoniga o'tayotganda, elektron energiyani tejash, o'tish joyini sovutish. Hozirgi paytda elektr energiyasini beradi va isitish jowle issiqligiga qo'shimcha ravishda isitiladi.

Peltier yarimo'tkazgichlar moduli kichik paralleleptilayotganlar shaklida bir necha juftdan iborat. Odatda, Bismute televizoriye va kremniyli va Germaniya yarim sharqda ishlatiladi. Yarimo'tkazgichlar paralleleptipedlar mis miltillovchilarning juftlarida o'zaro bog'liq. Ushbu jumboqlar keramik plitalar bilan issiqlik almashish uchun aloqalarni xizmat qiladilar.

Jumpererlar, shuning uchun modulning bir tomonida faqat n-p o'tishini va boshqa tomondan, faqat P-N o'tishini ta'minlaydigan sakrashlar. Natijada, oqim etkazib berilsa, modulning bir tomoni qiziydi, ikkinchining qutulishi yaxshilanadi va agar quduqning qutulishi "agar isitish va sovutish tomoni shunga mos ravishda o'zgartiriladi. Shunday qilib, hozirgi oyatlar, issiqlik modulning bir tomonidan boshqasiga o'tkaziladi va harorat farqsi yuzaga keladi.

Agar hozirda peltier modulining bir tomoni isitiladi, va boshqa sovutish, keyin termo-emf paydo bo'ladi, ya'ni ko'rish effekti amalga oshiriladi. Shubhasiz, ko'rish ta'siri (termoelektrik effekt) va peltaer effektlari - bitta medalning ikki tomoni.

Bugun siz tamkt modullarini nisbatan arzon narxda osonlikcha sotib olishingiz mumkin. 127 termojuftni o'z ichiga olgan eng mashhur pees1-12706 modullari va 12 volt hisoblangan.

6 AMPSning maksimal iste'moli, 60 ° C dan farqli, ishlab chiqaruvchiga xavfsiz haroratning xavfsiz doirasi - foydalanish haroratining xavfsiz doirasi - -30 ° C dan + 70 ° C gacha. Modulning o'lchami 40mm x 40 mm x dan 4Mm. Modul sovutish rejimida ham, ichkarida ishlashi mumkin.

Shuningdek, "Peltier" modullari, masalan, 165 Vt uchun mo'ljallangan TEC1-12715, 0 dan 15,2 Voltgacha kuchlanish bilan ta'minlanganda, ushbu modul 70 daraja haroratda farqni rivojlantirishi mumkin. Modulning o'lchami 40 mm x 40 mm x dan 4mm, ammo xavfsiz ishlash harorati kengroq - -40 ° C dan 90 ° C gacha.

Quyidagi jadvalda bugungi kunda bozorda keng mavjud bo'lgan Peltier modullari haqidagi ma'lumotlar:

Andrey Misa

Sovutgichli uskunalar bizning hayotimizga mahkam kirdi, bu mumkin emasligini tasavvur qilish qiyin. Ammo shifokorlar uchun klassik dizaynlar mobildan foydalanish uchun mos emas, masalan, piyodali sumkalarni muzlatgich sifatida.

O'rnatmalar ushbu maqsad uchun ishlatiladi, unda ishlov berish printsipi peltaer effektiga mos keladi. Ushbu hodisa haqida qisqacha aytib bering.

Bu nima?

Ushbu atama ostida frantsuz fuqarosi Jean-Charl Peltier 1834 yilda Open Termoelektrik hodisani anglatadi. Effektning mohiyati - bu elektr toki bilan aloqa qiladigan zonada isitish yoki isitish yoki ekish.

Klassik nazariyaga binoan, hodisaning quyidagi izohi mavjud: elektr tarmog'idagi elektronlar turli materiallardan qilingan konduktorlarning aloqa farqiga qarab, elektr tarmog'ini tezlashtirish yoki sekinlashtirishga imkon beradi. Shunga ko'ra, kinetetik energiya o'sishi bilan termal bo'ladi.

Ikkinchi dirijyor fizika fundamental qonuniga muvofiq energiya to'ldirishni talab qiladigan teskari jarayon mavjud. Bu termal tebranish tufayli sodir bo'ladi, bu esa ikkinchi konduktor qilingan metal sovutishga olib keladi.

Zamonaviy texnologiyalar yarimo'tkazgichlarni maksimal termoelektori bilan yarimo'tkazgichlar modullarini tayyorlash imkonini beradi. Ularning dizayni haqida qisqacha aytib berish mantiqiy.

Qurilma va ishlash printsipi

Zamonaviy modullar - bu ikkita plital izolyatordan iborat (odatda sopolitik), ketma-ket ulangan termojuft bilan. Bunday elementning soddalashtirilgan sxemasi bilan siz quyidagi rasmni topishingiz mumkin.


Belgilar:

  • A - quvvat manbaiga ulanish uchun kontaktlar;
  • B - elementning issiq yuzasi;
  • C sovuq tomoni;
  • D - mis o'tkazgichlari;
  • E p o'tishiga asoslangan yarimo'tkazgich;
  • F - N-tipdagi yarimtund.

Dizayn modulning har bir tomonlarining har biri P-N yoki N-P-P-P-ga o'tish (qutbga qarab) bilan tanishish uchun mo'ljallangan. P-N kontaktlari isitiladi, n-p sovutilgan (3-rasmga qarang). Shunga ko'ra, harorat (DT) elementning yon tomonlarida farq qiladi. Kuzatuvchi uchun bu ta'sir modulning yon tomonlari orasidagi issiqlik energiyasini o'tkazishga o'xshaydi. Shunisi e'tiborga loyiqki, elektr ta'minotining qutbini o'zgartirish issiq va sovuq yuzaning o'zgarishi.


Anjir. 3. a - issiqlikning issiq tomoni, ichida sovuq

Texnik xususiyatlari

Termoelektrik modullarning xususiyatlari quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:

  • sovutish sig'imi (Q MX), modul yon tomonlari o'rtasidagi ruxsat etilgan joriy va haroratning maksimal hajmi va harorat farqiga qarab belgilanadi;
  • element partiyalari orasidagi maksimal harorat pasayishi (DT max), parametr ideal sharoitlar uchun beriladi, o'lchash birligi darajasi hisoblanadi;
  • maksimal haroratning maksimal farqini ta'minlash uchun zarur bo'lgan joriy kuch - maksimal;
  • maksning eng yuqori darajadagi dt mox farqiga erishish uchun maksimal kuchlanish maksimal kuchlanish;
  • modulning ichki qarshiligi - Omaxda ko'rsatilgan qarshilik;
  • samaradorlik nisbati axlatdir (ingliz tilidan qisqartirish - ijro etish koeffitsienti), aslida bu energiya iste'mol qilinadigan energiya sovutish sig'imi nisbati ko'rsatilgan. Kam miqdordagi elementlarda ushbu parametr 0,3-0.35, qimmat modellar 0,5 ga yaqinroq.

Markalash

4-rasmning namunasi bo'yicha tog 'moduli qanday yo'naltirilganligini ko'rib chiqing.


1-rasm. Te1-12706 belgisi bilan Peltier moduli

Belgi uchta ma'noga bo'linadi:

  1. Elementning belgisi. Birinchi ikkita tinglovchilar har doim o'zgarmas (ana), bu termoellikdir. Keyingi o'lchamdagi ko'rsatkichni bildiradi, "C" va "S" (kichik) bo'lishi mumkin. So'nggi raqam elementdagi qancha qatlam (kaskadlar) ni ko'rsatadi.
  2. Ularning fotosuratida ko'rsatilgan moduldagi termojuft soni 127.
  3. Amplarda nominal oqimning qiymati, bizda - 6 A.

Xuddi shu tarzda, TRE1 seriyasining etiketlari va boshqa modellari o'qiladi, masalan: 12703, 12705, 12710 va boshqalar.

Ariza

Samaradorlik, issiqlik elementlari o'lchash, hisoblash, shuningdek uy jihozlarida keng qo'llanilgan. Modullar quyidagi qurilmalarning muhim ishlaydigan elementidir:

  • mobil sovutgichli o'simliklar;
  • elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun kichik generatorlar;
  • shaxsiy kompyuterlarda sovutish tizimlari;
  • sovutish va isitish suvi uchun sovutgichlar;
  • havo quritgichlari va boshqalar.

Termoelektrika modullaridan foydalanishning batafsil misollarini keltiramiz.

Peltier elementlariga muzlatgich

Termoelektramma sovutish moslamalari kompressor va so'rilish hamkasblari tomonidan sezilarli darajada katta. Ammo ularda jiddiy afzalliklari bor, bu ularni muayyan sharoitlarda ishlatishga to'g'ri keladi. Bunday afzalliklarga tegishli bo'lishi mumkin:

  • dizaynning soddaligi;
  • tebranish qarshiligi;
  • harakatlanuvchi elementlarning etishmasligi (radiatorni qaragan fandan tashqari);
  • shovqin pastasi;
  • kichik o'lchamlar;
  • har qanday holatda ishlash qobiliyati;
  • uzoq xizmat hayoti;
  • kichik energiya iste'moli.

Bunday xususiyatlar mobil qurilmalarda juda mos keladi.

Peltier elementi elektr energiyasini generator sifatida

Termoelektrika modullari elektr energiyasi generallari sifatida ishlashi mumkin, agar ulardan biri majburiy isitishga duchor bo'lsa. Tomonlar o'rtasidagi harorat farqsi, manba tomonidan ishlab chiqarilgan oqim oqimi qanchalik ko'p bo'lsa. Afsuski, termogenerator uchun maksimal harorat cheklangan, modulda ishlatiladigan lehim eritmaining erish nuqtasidan yuqori bo'lishi mumkin emas. Ushbu holatni buzish elementning chiqishiga olib keladi.

Termogenoratorlarni ommaviy ishlab chiqarish uchun regress lehim bilan ishlatiladigan maxsus modullar ishlatiladi, ular 300 ° C haroratgacha qizdirilishi mumkin. An'anaviy elementlarda, masalan TE1 12715, cheklov 150 daraja.

Bunday qurilmalarning samaradorligi past bo'lganligi sababli, ular faqat elektr energiyasini tejash manbaidan foydalanish imkoniyati bo'lmagan hollarda qo'llaniladi. Biroq, termogenatorlarga 5-10 Vt sayyohlar, geologlar va chekka hududlar aholisida talabga ega. Gaz taqsimlash ishlari asboblarini, meteorologik stantsiyalarni jihozlash va boshqalarning yuqori haroratli yoqilg'isidan ishlaydigan katta va kuchli statsionar instalmalar ishlatiladi.


Sovutish protsessorlari uchun

Nisbatan yaqinda ushbu modullar CPU sovutadigan tizimlarida kompyuter kompyuterlarida foydalanishni boshladi. Termoslarning samaradorligini hisobga olgan holda, bunday tuzilmalarning afzalliklari juda shubhali. Masalan, issiqlik manbasini 100-170 Vt quvvat bilan sovutish uchun (zamonaviy CPU modellariga mos keladi), 400-680 Vt quvvatga ega bo'lishi kerak, bu kuchli elektr ta'minotini o'rnatishni talab qiladi.

Ikkinchi suv osti toshi - yuklanmagan protsessor kamroq issiqlik energiyasini yotqizadi va modul esa shudring punktidan kamroq sovutishi mumkin. Natijada kondensat boshlana boshlaydi, bu kafolatlangan, elektronikalarni o'chiradi.

Bunday tizimni yaratishga qaror qilganlar mustaqil ravishda modulning quvvatini tanlash uchun bir qator hisob-kitoblarni amalga oshirishlari kerak.

Yuqorida aytilganlarga asoslanib, siz ushbu modullardan foydalana olmaysiz, chunki CPU sovutish tizimi foyda keltirmaydi, qo'shimcha ravishda, ular kompyuter uskunalarini chiqarishga olib kelishi mumkin.

Termo moduli suv yoki havo bilan birgalikda sovutilgan gibrid qurilmalarga ega bo'lgan ish haqida juda farq qiladi.


Gibrid sovutish tizimlari ularning samaradorligini isbotladi, ammo yuqori xarajat ularning muxlislari doirasini cheklaydi.

Peltier elementlarida konditsioner

Nazariy jihatdan, bunday qurilma klassik iqlim nazorati tizimiga qaraganda ancha oson bo'ladi, ammo hamma narsa past ko'rsatkichga ega. Bu bitta narsa - muzlatish kamerasining kichik hajmini, boshqa - xona yoki avtomobil ichki qismini sovutib oling. Termoelektrik modullarga konditsionerlar Sovutgichda ishlaydigan uskunalardan tashqari elektr energiyasini iste'mol qilish uchun ko'proq (3-4 marta) ko'proq narsani iste'mol qiladilar.

Iqlim nazorati tizimi sifatida foydalanishga kelsak, u bunday elektr ta'minoti tizimining ishlashi uchun etarli bo'lmaydi. Uning samarali uskunalar uchun almashtirish katta yoqilg'i sarfiga olib keladi, bu esa iqtisodiy jihatdan samarali emas.

Tematik forumlarda vaqti-vaqti bilan ushbu mavzu bo'yicha munozaralar mavjud va turli xil uy-joy tuzilmalar ko'rib chiqilmoqda, ammo to'liq ishlaydigan prototip hali ham yaratilmagan (Hamster uchun konditsionerni hisobga olmaslik). Mumkin bo'lgan modullar paydo bo'lganda vaziyat o'zgarishi mumkin.

Sovuq suvi uchun

Termoelektrik elementi ko'pincha suvni sovutgich uchun salqin tarzda ishlatiladi. Dizayn tarkibiga: sovutish moduli, termostat va isitgich tomonidan boshqariladi. Bunday amalga oshirish kompressor sxemasiga qaraganda ancha oson va arzonroq, qo'shimcha ravishda, bu yanada ishonchli va ishlash osonroq. Ammo ba'zi kamchiliklar mavjud:

  • 10-12 ° C dan past suv sovutiladi;
  • sovutish kompressor analogidan ko'ra ko'proq talab qilinadi, shuning uchun bunday sovutgich ko'p ishchilar bilan idoraga mos emas;
  • qurilma tashqi haroratga sezgir, iliq xonada suvda minimal haroratga sovutilmaydi;
  • dastur chang xonalarida tavsiya etilmaydi, chunki fanni tiqish mumkin va sovutish moduli muvaffaqiyatsiz bo'ladi.
Peltier elementi yordamida suv saralashi

Peltier elementlarida havo quritgich

Konditsionerdan farqli o'laroq, issiqlik elektr elementlariga havo quritgichni amalga oshirish juda mumkin. Dizayn juda oddiy va arzon. Sovutish moduli shudring punkti ostidagi radiator haroratini pasaytiradi, natijada qurilmadan o'tib ketayotgan havodagi namlik. Eksenel suv maxsus diskka chiqariladi.


Samaradorlik samaradorligiga qaramay, bu holda qurilmaning samaradorligi juda qoniqarli.

Qanday ulanish kerak?

Modulni ulash bilan, chiqishlarning simlarida hech qanday muammo bo'lmaydi, doimiy kuchlanishni qo'llash kerak, uning qiymati buyumning ma'lumotlar berishida ko'rsatilgan. Qizil sim plyus, qora - minusga ulangan bo'lishi kerak. Diqqat! Polishra o'zgarishlar Sovutilgan va isitiladigan sirtni o'zgartiradi.

Ishlash uchun Peltier elementini qanday tekshirish kerak?

Eng oson va ishonchli usul takaldir Siz modulni tegishli volty manbasiga ulashingiz va uni turli tomonlardan bosing. Ishlaydigan elementda, ulardan biri issiq bo'ladi, ikkinchisi sovuqroq.

Agar tegishli manba bo'lmasa, sizga ko'p varaqasi kerak bo'ladi. Tekshirish jarayoni juda oddiy:

  1. biz probni modulning xulosalariga ulaymiz;
  2. partiyalardan biriga yonadigan engilroq olib keling;
  3. qurilmaning ko'rsatmalarini kuzatamiz.

Ishlash modulida elektr toki joriy modulda, u asboblar ballida ko'rsatilgan ish modulida hosil bo'ladi.

O'z qo'llaringiz bilan qanday qilib pelier elementini tuzish kerak?

Uyda uy qurilishi modulini qilishning iloji yo'q, shunchalik past narxni hisobga olmaydi (taxminan 4 - $ 10). Ammo siz aksiyada foydali bo'lgan qurilmani, masalan, termoelektr generatorini yig'ishingiz mumkin.


Kuchlanishni barqarorlashtirish uchun L6920 Ichrochimda oddiy konvertorni yig'ish kerak.


Bunday konvertorning kiritilishi 5-oralig'ida kuchlanish etkazib beriladi, chunki mahsulotning 5 v ishlab chiqaradi, bu ko'p tarmoqli 5 v hajm ishlab chiqaradi, bu ko'p tarmoqli qurilmalarning aksariyatini zaryadlash uchun etarli. Agar odatiy peltier elementi ishlatilsa, 150 ° C issiqlikning ish doirasini cheklash kerak. Kuzatuv bilan bezovta qilmaslik uchun issiqlik manbai sifatida qaynoq suv kamonidan foydalanish yaxshiroqdir. Bunday holda, 100 ° C haroratda isitilmaydigan element kafolatlanadi.

Sizga maqola yoqdimi? Do'stlaringiz bilan baham ko'ring: