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Modulo Peltier: Specifiche

Termocoppie (modulo Peltier) funziona secondo il principio della termocoppia effetto opposto – l'aspetto della differenza di temperatura quando la corrente elettrica fluisce.

Come fa un elemento Peltier?

Semplicemente applicare un modulo Peltier, il cui principio consiste nella emissione o assorbimento di calore al momento del contatto di materiali differenti facendo passare attraverso di esso una corrente. Densità del flusso di energia degli elettroni prima e dopo il contatto è differente. Se l'uscita è inferiore, significa che non ci può generare calore. Quando gli elettroni vengono frenati in contatto dal campo elettrico, impartiscono energia cinetica al reticolo, riscaldandola. Se essi sono accelerati, il calore viene assorbito. Ciò è dovuto al fatto che parte dell'energia è preso dal reticolo cristallino e il suo raffreddamento avviene.

In larga misura, questo fenomeno è insito nei semiconduttori, a causa della grande differenza tra le cariche.

modulo di Peltier, il cui utilizzo è oggetto della nostra recensione, utilizzato per creare un dispositivo di raffreddamento termoelettrici (TEM). Il più semplice dei quali consiste di due p- semiconduttore di tipo n, collegati in serie con i contatti di rame.

Se gli elettroni si muovono da semiconduttore "p" a "n", la prima transizione dalla traversa metallica che ricombinano con il rilascio di energia. Il successivo passaggio dalla semiconduttore "p" nel conduttore di rame è accompagnata da "stiramento" di elettroni attraverso la giunzione dal campo elettrico. Questo processo comporta l'assorbimento di energia e raffreddamento della zona intorno al contatto. Analogamente, ci sono processi su queste transizioni.

Quando la posizione del riscaldamento e raffreddamento contatti in differenti piani paralleli arrivare attuazione pratica del procedimento. Semiconduttori sono fatti di selenio, bismuto, antimonio e tellurio. modulo Peltier ospita un gran numero di termocoppie posizionate tra nitruro piastre ceramiche o ossido di alluminio.

Fattori che influenzano l'efficienza della TEM

  • La forza attuale.
  • Il numero di termocoppie (fino a diverse centinaia).
  • Tipi di semiconduttori.
  • Il tasso di raffreddamento.

Grandi quantità vanno ben riuscito a causa di una bassa efficienza (5-8%) e l'alto costo. Per TEM lavorato con successo, è necessario garantire un'efficace rimozione del calore dal lato riscaldato. Ciò crea difficoltà nella pratica attuazione del metodo. Se si cambia la polarità dei lati caldi e freddi sono cambiate con l'altro.

Vantaggi e svantaggi dei moduli

La necessità di TEM è apparso con l'emergere di dispositivi elettronici che richiedono miniaturizzati sistemi di raffreddamento. I vantaggi dei seguenti moduli:

  • compattezza;
  • nessun movimento connessioni;
  • Peltier principio di funzionamento del modulo è reversibile cambiando la polarità;
  • connessioni semplicità cascata per aumentare la potenza.

Lo svantaggio principale è la scarsa efficienza del modulo. Questo si manifesta nel grande dispendio di energia nel raggiungimento dell'effetto desiderato raffreddamento. Inoltre, esso ha un costo elevato.

Applicazione di TEM

modulo Peltier viene preferibilmente usato per raffreddare i chip e piccole parti. La fondazione è stata prevista per gli elementi di raffreddamento di materiale militare:

  • circuiti integrati;
  • rivelatore a infrarossi;
  • elementi di laser;
  • oscillatori di cristallo.

gradualmente cominciato ad applicare un modulo termoelettrico Peltier negli elettrodomestici: creare frigoriferi, condizionatori d'aria, generatori, regolatori di temperatura. Il suo scopo principale è quello di raffreddare piccoli oggetti.

raffreddamento della CPU

I principali componenti di computer sono continuamente migliorati, che porta ad un aumento del calore. Insieme a loro stanno sviluppando sistemi di raffreddamento con tecnologie innovative, moderni mezzi di controllo. Modulo Peltier usato in questa zona si trova principalmente nei circuiti di raffreddamento e altri componenti elettronici. Con i microprocessori modalità di accelerazione forzati refrigeratori convenzionali affrontare più. Un aumento della frequenza del processore permette di migliorare le loro prestazioni.

Aumentare la velocità del ventilatore porta ad un notevole rumore. Si elimina la spesa di utilizzare un modulo Peltier in un sistema di raffreddamento combinato. In questo modo, le aziende avanzate padronanza rapidamente la produzione di sistemi di raffreddamento efficienti, che erano molto richiesti.

Poiché il calore viene solitamente assegnato processori refrigeratori. Il flusso d'aria può essere aspirata o consegnato al di fuori dall'interno dell'unità di sistema. Il problema principale consiste nel fatto che la temperatura dell'aria a volte non è sufficiente per la dissipazione del calore. Pertanto TEM è stata usata per raffreddare il flusso d'aria che entra nell'unità sistema, migliorando così l'efficienza di scambio termico. Così, il condizionatore d'aria integrata è un assistente di raffreddamento del computer convenzionale.

Su entrambi i lati del modulo sono montati radiatori in alluminio. Dalla piastra fredda per l'aria soffiata al processore di raffreddamento. Dopo prenderà calore, soffia fuori attraverso l'altro radiatore piastra calda modulo ventilatore.

TEM moderno dispositivo elettronico azionato con sensore di temperatura, in cui il grado di raffreddamento è proporzionale al riscaldamento del processore.

L'attivazione dei processori di raffreddamento crea anche alcuni problemi.

  1. Semplici moduli Peltier raffreddamento sono progettati per il funzionamento continuo. A consumi ridotti e ridotta dissipazione di calore, che può provocare un eccessivo raffreddamento del cristallo e la successiva processore congelamento.
  2. Se il lavoro è più fredda e il radiatore non è correttamente allineato, quest'ultimo può andare a riscaldare invece di raffreddamento. una ulteriore fonte di calore del processore causa il surriscaldamento.

Così, per processori moderni bisogno tecnologia di raffreddamento avanzata al controllo dei moduli stessi. Tali cambiamenti delle condizioni operative non si verificano con il video, che richiedono anche raffreddamento intensivo. Pertanto, TEM è l'ideale per loro.

Autorefrigerator proprie mani

A metà del secolo scorso, l'industria nazionale stava cercando di padroneggiare la produzione di frigoriferi di piccole dimensioni, basati sull'effetto Peltier. La tecnologia esistente del tempo non ha permesso di farlo. Ora in primo luogo un deterrente è il prezzo elevato, ma i tentativi continuano ed il progresso è già stato raggiunto qui.

Ampia produzione di dispositivi termoelettrici permette di creare le proprie mani un piccolo frigorifero, conveniente per l'uso in auto. La sua base è un "sandwich", che è fatto come segue.

  1. Allo strato di copertura superiore del radiatore di termicamente conduttivo tipo pasta modulo CBT-8 ed il Peltier è attaccato ad una superficie laterale della ceramica.
  2. Analogamente ad esso è collegato al lato inferiore del radiatore altro, destinati ad essere immessi nella camera frigorifero.
  3. L'intero dispositivo è strettamente compresso ed essiccato per 4-5 ore.
  4. Entrambi i radiatori installati raffreddamento: all'inizio sarà dissipare il calore e inferiore – equalizzare la temperatura nella camera frigorifero.

involucro frigorifero è costituito da un rivestimento termoisolante all'interno. E 'importante che sia completamente chiuso. Per fare questo, è possibile utilizzare una casella normale strumento di plastica.

Potenza 12 è fornita dal sistema del veicolo. Può essere fatto e da 220 alimentazione V AC. Schema di convertire AC a costante applicazione più semplice. Esso contiene un raddrizzatore a ponte e un condensatore di ripple. È importante che la grandezza di uscita di questi non superi il 5% del valore nominale, o efficienza diminuisce dispositivo. Nel modulo, ci sono due conclusioni di fili colorati. Per il rosso è sempre connesso "plus" al nero – "meno".

Potenza TEM deve corrispondere al volume della boxe. Le prime 3 cifre indicano il numero di coppie di marcatura micronutrienti semiconduttore all'interno del modulo (49-127 o più). L'intensità di corrente è espressa dalle ultime due cifre marcatura (da 3 a 15 A). Se l'alimentazione non è sufficiente, dobbiamo attenerci ai radiatori è un altro modulo.

Fate attenzione! Se l'elemento corrente supererà la capacità, sarà riscaldata da entrambe le parti, e si rompe rapidamente verso il basso.

Modulo Peltier: un generatore di energia elettrica

TEM può essere usato per generare elettricità. Per questo scopo è necessario creare una differenza di temperatura tra le piastre e disposto fra di essi termocoppia generare elettricità.

Per l'uso pratico del TEM necessita di almeno 5 V. Poi può essere usato per caricare un telefono cellulare. A causa della bassa efficienza del modulo Peltier richiederà un convertitore DC step-up. Per costruire il generatore avrà bisogno di:

  • 2 modulo Peltier TES1-12705 piastre con una dimensione di 40×40 mm;
  • convertitore CE-1674;
  • piastra di alluminio 3 mm di spessore;
  • pan per l'acqua;
  • termoresistente adesivo.

Sono poste tra le piastre di due moduli sulla colla, e quindi l'intera struttura è fissata al fondo della pentola. Se riempite con acqua e mettere sul fuoco, per ottenere la differenza di temperatura necessario che produce la fem di circa 1,5 V. Collegando i moduli per aumentare convertitore, è possibile aumentare la tensione di 5 volt necessari per caricare la batteria del telefono.

Maggiore è la differenza di temperatura tra l'acqua e la piastra inferiore riscaldato, il generatore funziona in modo più efficiente. Pertanto è necessario cercare di ridurre il riscaldamento dell'acqua in diversi modi: .. Per fare scorrere, spesso sostituire ecc Un mezzo fresco efficaci per aumentare la differenza di temperatura è una connessione in cascata di moduli quando sono sovrapposti l'uno sull'altro strati. Aumentando la dimensione complessiva del dispositivo è posto tra le piastre consente più elementi e quindi aumentare la potenza totale.

prestazioni generatore sarà sufficiente per caricare batterie piccole, il funzionamento di lampade LED o radio. Fate attenzione! Per creare i moduli termoelettrici richiesti grado di funzionare a 300-400 0 C! Il resto del vestito per il solo test di prova.

A differenza di altri mezzi alternativi di generazione di energia elettrica, possono essere azionati durante il movimento se creare qualcosa come un riscaldatore catalitico.

Moduli Peltier domestici

TEM della sua produzione è venuto da noi nel mercato non molto tempo fa. Essi sono altamente affidabili e hanno buone prestazioni. modulo Peltier che è molto richiesto, ha dimensioni di 40×40 mm. È stato progettato per una corrente massima di 6 A e tensioni fino a 15 V.

Domestic modulo Peltier può essere acquistato per un prezzo basso. Quando il consumo di energia 85 watt crea una differenza di temperatura di 60 0 C. Al raffreddamento è in grado di proteggere contro il surriscaldamento processore dissipazione 40W.

Caratteristiche delle imprese moduli principali

dispositivi esteri sul mercato in una vasta gamma. Per proteggere le aziende leader del processore viene utilizzato come modulo RAH56V Peltier frigorifero, il prezzo è incluso con la ventola è di $ 35.

Con dimensioni 30×30 mm supporta temperatura del processore non superiore a 63 0 C con allocati potenza 25 watt. Per fornire sufficiente tensione a 5 V, e la corrente non superare 1,5 A.

Ben adatto per il raffreddamento del processore modulo Peltier RA6EHV fornendo modalità a temperatura normale ad una dissipazione di potenza di 40 watt. L'area del suo modulo è 40×40 mm, e il consumo di corrente – 8 A. Anche impressionante dimensioni – 60h60h52,5 mm (con ventola) – un dispositivo richiede uno spazio libero intorno ad esso. il suo prezzo è di $ 65 anni.

Quando si utilizza un modulo Peltier specifiche deve soddisfare le esigenze del dispositivo di raffreddamento. È inaccettabile che essi hanno una temperatura troppo bassa. Questo può portare a condensazione di umidità che non idonee effetto sull'elettronica.

I moduli di fabbricazione generatore, come TES1-12706, TES1-12709, hanno una maggiore potenza – 72 W e 108 W rispettivamente. Essi si distinguono per la marcatura è sempre applicata al lato caldo. Temperatura massima ammissibile sul lato caldo di essi è 150-160 0 C. Maggiore è il gradiente di temperatura tra le piastre, la tensione di uscita più elevata. Il dispositivo funziona con una differenza massima temperatura di 600 0 C.

I moduli Peltier possono essere acquistati a buon mercato – circa $ 10 o meno per pezzo, se si cerca bene. Molto spesso, i venditori sovrastimare notevolmente il prezzo, ma si possono trovare in molte volte più conveniente se acquistato in vendita.

conclusione

effetto Peltier è stato applicato al momento della creazione di un piccolo frigorifero, la necessaria tecnologia moderna. Reversibilità del processo rende possibile la produzione di micro elettrico, la domanda per la ricarica dispositivi elettronici.

A differenza di altri mezzi alternativi di produzione di energia elettrica, si può lavorare sulla strada, se si installa una stufa catalitica.