Modulul Peltier: Specificații

Termocuple (modulul Peltier) funcționează pe principiul termocuplu efect opus - apariția diferenței de temperatură atunci când fluxurile de curent electric.

Cum un element Peltier?

Pur și simplu se aplică un modul Peltier, al cărui principiu constă în emisia sau absorbția de căldură în momentul contactului cu materiale diferite , prin care trece prin ea un curent. Densitatea fluxului de energie a electronilor înainte și după contactul este diferit. În cazul în care producția este mai mică, aceasta înseamnă că nu poate genera căldură. Atunci când electronii sunt decelerat în contact cu câmpul electric, ele conferă energie cinetică zăbrele, încălzind-o. În cazul în care acestea sunt accelerate, căldura este absorbită. Acest lucru se datorează faptului că o parte din energia este preluată din rețeaua cristalină și răcirea acestuia are loc.

Într-o mare măsură, acest fenomen este inerent în semiconductori, din cauza marea diferență dintre taxele.

Modulul Peltier, utilizarea care face obiectul revizuirii noastre, folosit pentru a crea un dispozitive de răcire termoelectrice (TEM). Cel mai simplu, care este format din două P- semiconductor și n-tip, înseriate prin contactele de cupru.

În cazul în care electronii se deplasează de la semiconductori „p“ pentru a „n“, prima tranziție de la traversei de metal au recombina cu eliberarea de energie. Următoarea tranziție de la semiconductor „p“ în conductorul de cupru este însoțit de „întindere“ a electronilor prin joncțiunea de câmpul electric. Acest proces conduce la absorbția energiei și răcirea zonei din jurul contactului. În mod similar, există procese pe aceste tranziții.

În cazul în care locul de încălzire și de răcire de contact în diferite planuri paralele obține punerea în practică a procesului. Semiconductori sunt realizate din seleniu, bismut, stibiu și telur. Modulul Peltier poate găzdui un număr mare de termocupluri plasate între azotură plăci ceramice sau oxid de aluminiu.

Factorii care afectează eficiența TEM

• Puterea actuală.
• Numărul de termocupluri (până la câteva sute).
• Tipuri de semiconductoare.
• Viteza de răcire.

Cantități mari ajung departe a eșuat din cauza o eficiență scăzută (5-8%) și costul ridicat. Pentru a TEM a lucrat cu succes, este necesar să se asigure îndepărtarea eficientă a căldurii din partea încălzită. Acest lucru creează dificultăți în realizarea practică a metodei. Dacă schimbați polaritatea laturile reci și calde sunt schimbate unele cu altele.

Avantaje și dezavantaje ale modulelor

Nevoia de TEM a apărut odată cu apariția unor dispozitive electronice care necesită sisteme de răcire miniaturizate. Beneficiile următoarele module:

• compactitatea;
• nici o conexiune în mișcare;
• Peltier Principiul de funcționare modul este reversibil prin schimbarea polarității;
• conexiuni simplitate în cascadă pentru creșterea puterii.

Principalul dezavantaj este eficiența scăzută a modulului. Acest lucru se manifestă în mare cheltuiala de putere în obținerea efectului de răcire dorit. În plus, are un cost ridicat.

Aplicarea TEM

Modulul Peltier este folosit, de preferință, să se răcească chips-uri și piese de mici dimensiuni. Fundația a fost pus pentru elementele de răcire ale echipamentelor militare:

• chips-uri;
• detector în infraroșu;
• elemente cu laser;
• oscilatoare cu cristale.

a început treptat să aplice un modul termoelectric Peltier în aparatele de uz casnic: pentru a crea frigidere, aparate de aer condiționat, generatoare, regulatoare de temperatură. Scopul său principal este să se răcească obiecte mici.

răcire CPU

Principalele componente ale calculatoarelor sunt în mod constant îmbunătățite, ceea ce duce la o creștere a căldurii. Alături de acestea sunt în curs de dezvoltare sisteme de răcire, folosind tehnologii inovatoare, mijloace moderne de control. Modulul Peltier folosit în acest domeniu, în primul rând în circuitele de răcire și alte componente electronice. Cu microprocesoare modul de accelerație forțat răcitoare convenționale nu mai face fata. O creștere a frecvenței procesorului face posibilă pentru a îmbunătăți performanța lor.

Creșterea vitezei ventilatorului conduce la un zgomot considerabil. Se elimina cheltuiala cu ajutorul unui modul Peltier într-un sistem de răcire combinat. În acest fel, companiile avansate stapanit rapid producția de sisteme de răcire eficiente, care au fost în mare a cererii.

Deoarece de căldură este de obicei atribuite procesoare răcitoare. Fluxul de aer poate fi aspirat sau livrate către exterior din interiorul unității de sistem. Problema principală constă în faptul că temperatura aerului, uneori, nu este suficientă pentru disiparea căldurii. Prin urmare, TEM a fost folosită pentru răcirea fluxului de aer care intră în unitatea de sistem, sporind astfel eficiența schimbului de căldură. Astfel, instalația de aer condiționat integrat este o răcire calculator convențional asistent.

Pe ambele părți ale modulului sunt montate radiatoare din aluminiu. Din placa de rece pentru aerul suflat către procesorul de răcire. După el va lua de căldură, suflă prin intermediul modulului de celălalt ventilator placă fierbinte radiator.

TEM moderne operate dispozitiv electronic cu senzor de temperatură, în care gradul de răcire este proporțională cu încălzirea procesorului.

Activarea procesoare de răcire creează, de asemenea, unele probleme.

1. Module simple de răcire Peltier sunt proiectate pentru funcționare continuă. La un consum redus de energie și a redus de disipare a căldurii, ceea ce poate cauza suprarăcirii cristalului și procesorul ulterior prin congelare.
2. În cazul în care lucrarea este mai rece, iar coolerul nu este aliniat corect, acesta din urmă poate merge la încălzirea în loc de răcire. o sursă de căldură suplimentară procesor cauza supraîncălzirii.

Astfel, pentru procesoarele moderne au nevoie de tehnologii avansate de racire pentru controlul modulelor în sine. Astfel de modificări ale condițiilor de funcționare nu apar cu video, care necesită de asemenea răcire intensivă. Prin urmare, TEM este ideal pentru ei.

Autorefrigerator mâinile proprii

La mijlocul secolului trecut, industria internă încerca să stăpânească producția de frigidere de dimensiuni mici, în funcție de efectul Peltier. Tehnologia existentă a timpului nu a permis să facă acest lucru. Acum, în primul rând, un factor de descurajare este prețul ridicat, dar încercările continuă și a fost deja realizat progrese aici.

producția largă de dispozitive termoelectrice vă permite să creați propriile mâini un frigider mic, convenabil pentru utilizarea în mașini. Baza sa este un „sandwich“, care se face după cum urmează.

1. La partea superioară a stratului de acoperire al radiatorului de tip conductiv termic pasta modulului TCC-8 și Peltier este atașat la o suprafață laterală a ceramicii.
2. In mod analog la acesta este atașat la partea inferioară a celuilalt radiator, destinate a fi introduse în camera de frigider.
3. Întregul dispozitiv este strâns comprimat și uscat timp de 4-5 ore.
4. Ambele radiatoare instalate răcitor: vârful va disipa căldura și inferioară - egalizarea temperaturii în camera frigider.

frigider Carcasa este realizată dintr-o căptușeală izolatoare termic interior. Este important ca acesta este complet închis. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza o cutie de plastic instrument regulat.

Puterea 12 este furnizată de sistemul vehiculului. Ea poate fi făcută și de la sursa de alimentare 220 V AC. Schema converti AC la constanta aplicat cel mai simplu. Acesta conține un redresor pod și un val de netezire condensator. Este important ca magnitudinea de ieșire a acestora să nu depășească 5% din valoarea nominală, sau scade eficiența dispozitivului. În modul, există două concluzii de fire colorate. Pentru roșu este întotdeauna conectat „plus“ la negru - „minus“.

Puterea TEM trebuie să corespundă volumului de box. Primele 3 cifre indică numărul de perechi de marcare micronutrienti semiconductoare din interiorul modulului (49-127 sau mai mult). Intensitatea curentului este exprimată prin ultimele două cifre de marcare (3 la 15 A). În cazul în care puterea nu este de ajuns, trebuie să rămânem la radiatoare este un alt modul.

Acorde o atenție! Dacă elementul curent va depăși capacitatea, va fi încălzită pe ambele părți, și rupe rapid în jos.

Modulul Peltier: un generator de energie electrică

TEM poate fi utilizată pentru a genera electricitate. În acest scop, este necesar să se creeze o diferență de temperatură între plăcile și termocuplu aranjate între acestea vor genera electricitate.

Pentru utilizarea practică a TEM are nevoie de cel puțin 5 V. Apoi, acesta poate fi folosit pentru a încărca un telefon mobil. Datorită eficienței scăzute a modulului Peltier va necesita un pas convertor DC. Pentru a construi generatorul va avea nevoie de:

• 2 module Peltier TES1-12705 placi cu o dimensiune de 40x40 mm;
• convertor CE-1674;
• placă de aluminiu de 3 mm grosime;
• tigaie pentru apă;
• rezistente la căldură adeziv.

Sunt plasate între plăcile de două module pe lipici, apoi întreaga structură este fixat pe fundul vasului. Dacă-l umple cu apă și se pune pe foc, pentru a obține diferența de temperatură necesară, care produce electromotoare de aproximativ 1,5 V. Prin conectarea modulelor pentru a stimula convertor, puteți crește tensiunea de la 5 volți necesare pentru a încărca bateria telefonului.

Cea mai mare diferența de temperatură dintre apă și placa încălzită inferioară, generatorul funcționează mai eficient. Prin urmare, este necesar să se încerce să reducă încălzirea apei în moduri diferite: .. Pentru a face să curgă, înlocuiți de multe ori etc. Un mijloc proaspete eficient de creștere a diferenței de temperatură este o conexiune în cascadă de module atunci când acestea sunt suprapuse una peste celelalte straturi. Creșterea dimensiunii totală a dispozitivului este plasat între plăcile permite mai multe elemente și prin aceasta crește puterea totală.

performanța generatorului va fi suficient pentru a încărca bateriile mici, funcționare a lămpilor cu LED-uri sau radio. Acorde o atenție! Pentru a crea modulele termoelectrice necesare capabile să funcționeze la 300-400 ⁰ C! Restul de costum pentru doar proces de testare.

Spre deosebire de alte mijloace alternative de generare a energiei electrice, acestea pot fi operate în timpul mișcării, dacă a crea ceva ca un încălzitor catalitic.

Module Peltier domestice

TEM din producția sa a venit de la noi pe piață nu atât de mult timp în urmă. Ele sunt extrem de fiabile și au performanțe bune. Modulul Peltier care este în mare a cererii, are dimensiuni de 40x40 mm. Acesta este proiectat pentru un curent maxim de 6 A și tensiuni de până la 15 V.

Modulul Peltier intern poate fi cumparat pentru un preț scăzut. Când consumul de energie de 85 wați creează o diferență de temperatură de 60 ⁰ C. La răcitor este capabil de a proteja împotriva supraîncălzirii procesorului disipare 40W.

Caracteristici ale firmelor module de conducere

Dispozitivele străine pe piață într-o mare varietate. Pentru a proteja firmele lider procesor este folosit ca un frigider modul RAH56V Peltier, prețul este inclus cu ventilatorul este de 35 $.

Cu dimensiuni 30x30 mm suportă temperatură procesor nu mai mare de 63 ⁰ C , cu o putere de 25 wați alocate. Pentru a furniza suficientă tensiune la 5 V, iar curentul nu depășește 1,5 A.

Bine adaptate pentru răcirea procesorului modulului Peltier RA6EHV furnizează modul normal de temperatură la o disipare de putere de 40 wați. Zona modulului său este de 40x40 mm, iar consumul de curent - 8 A. De asemenea, impresionant dimensiuni - 60h60h52,5 mm (cu ventilator) - un dispozitiv necesită un spațiu liber în jurul acestuia. prețul său este de 65 $.

Atunci când se utilizează un Peltier, caietul de sarcini module trebuie să îndeplinească nevoile dispozitivului de răcire. Este inacceptabil faptul că acestea au o temperatură prea scăzută. Acest lucru poate duce la condensarea umezelii care sunt în detrimentul efect asupra electronicii.

Modulele de fabricație generatorului, cum ar fi TES1-12706, TES1-12709, au o mai mare putere - 72 W și , respectiv , 108 W. Ele se disting prin este întotdeauna aplicat pe partea fierbinte marcajul. Temperatura maximă admisă la partea fierbinte a ei este 150-160 ⁰ C. mai mare gradientul de temperatură între plăci, se obține tensiunea de ieșire mai mare. Dispozitivul funcționează cu o diferență maximă de temperatură de 600 ⁰ C.

Modulele Peltier pot fi cumpărate ieftin - în jurul valorii de 10 $ sau mai puțin pe bucată, dacă veți căuta bine. Destul de des, vanzatori supraestimează în mod considerabil prețul, dar pot fi găsite în mai multe ori mai ieftin dacă este achiziționată de la vânzare.

concluzie

efect Peltier a fost aplicat în momentul în crearea unui frigider mic, tehnologia modernă necesară. Reversibilitatea procesului face posibilă producerea de micro electrice, cererea pentru încărcarea dispozitivelor electronice.

Spre deosebire de alte mijloace alternative de generare a energiei electrice, acestea pot lucra pe drum, dacă instalați un încălzitor catalitic.