Peltier elementai – aušinimas ir šildymas

Standartiniai termoelektriniai moduliai veikia atvirkščiai. Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie „Peltier-Seebeck“ modulių naudojimą šilumos mainų įrenginiuose ir pateiksime vandens aušintuvo ir pagrindinės oro aušinimo sistemos su galimybe ją paleisti (šildyti) surinkimo pavyzdį..

Šaldymui naudojamų termoelektrinių modulių (TEM) veikimo principas grindžiamas Seebecko efektu – priešingu procesu Peltier efektui. Pagrindinis elementas yra tas pats TEM, aprašytas pirmoje dalyje. Kai termoelementų lauke taikoma nuolatinė srovė, keraminės plokštės plokštumose pastebimas temperatūros skirtumas. Tai yra termodinaminiu procesu pagrįstas faktas, kurio neapibūdinsime (kad nepavargtume atlikdami mokslinius skaičiavimus), tačiau parodysime, kaip jį pritaikyti kasdieniame gyvenime..

Pastaba.Norėdami sukurti blokus, kurių instrukcijos pateiktos žemiau, jums reikės pagrindinių praktinių įgūdžių, susijusių su elektros grandinių surinkimu. Pateikti mazgų modeliai yra apytiksliai ir meistro nuožiūra gali būti pakeisti panašiais (arba daugiau / mažiau galingais)..

Kaip pasidaryti savo vėsesnį vandenį

Išmanus skaitytojas jau suprato, kad „stebuklo kibiras“ iš pirmosios dalies gali būti naudojamas skysčiui atvėsinti, jei jį „paleidžiate priešinga kryptimi“, prijungdami nuolatinę srovę..

TEM naudojami kiekviename vandens aušintuve. Šio gamyklos įrenginio analogą galima lengvai pastatyti savo rankomis, tuo tarpu jis veiks ne blogiau. Mes apibūdinsime patį veikimo principą ir surinkimo schemą. Išdėstymo ir dizaino parinktis galima pasirinkti atsižvelgiant į jūsų poreikius. Pvz., Padarykite jį nešiojamu ar stacionariu, integruotu į virtuvės baldus ar geriamojo vandens valymo sistemą. Pastarasis variantas yra optimalus, nes aušinimas sistemoje bus kontroliuojamas (maitinant).

Tam mums reikia:

1. Stačiakampis plokščias hermetiškas nerūdijančio plieno indas, kurio matmenys 100x100x30 (šilumokaičio kolba), su sriegiuotomis angomis? colių trumpose pusėse. Tai yra vienintelis elementas, kurio gamybą geriausiai užsisako meistras gamykloje..
2. Geriamojo vandens linija su įtaisymu? colių (iš rezervuaro ar vandens tiekimo).
3. 10–12 voltų maitinimo šaltinis su reguliuojamu amperu.
4. Termoelektriniai moduliai TEC1-12705 (40×40) – 2 vnt..
5. Vielos skerspjūvis 0,2 mm.
6. Klijai arba karšta pasta.
7. 2 kanalų klavišas (jungiklis, mygtukas).
8. Maišytuvas, lituoklis, lydmetalis.

Karštais klijais pritvirtiname TEM ant kolbos. Mes sujungiame laidus atitinkamose grupėse (plius ir minus). Mes nustatome patogią rakto vietą, atsižvelgiant į pakeitimo galimybę remonto metu ir prieinamumą naudojimo metu. Mes ją įtraukiame į schemą. Mes prijungiame laidus prie maitinimo šaltinio. Mes atliekame grandinės bandymus.

Dėmesio! Tikrindami apsiribokite tik teisingo veikimo fakto stebėjimu, tačiau nemėginkite maksimalios apkrovos palikti sausai – tai gali sukelti TEM gedimą (negali būti pataisytas)..

Tada mes prijungiame šilumokaičio kolbos įleidimo angą su vandens tiekimo kanalu, o išleidimo angą su žarna (lanksčia ar standžia) prie čiaupo.

Mes užpildome sistemą vandeniu ir nustatome optimalų srovės stiprumą esant reikiamam srovės slėgiui. Optimali galva yra šiek tiek stipresnė nei gravitacija. To pakaks vėsiam geriamajam vandeniui gerti. Likę niuansai – tvirtinimo detalės, vielos ilgis, vieta – kiekvienu atveju yra visiškai individualūs.

Šią pagrindinę sistemą galima tobulinti ir tobulinti. Pvz., Įdiekite termostatą į šilumokaitį ir įtraukite jį į ratą, o ne į raktą (perjungimo jungiklį) – jis tinka ten, kur nuolat reikia tam tikros temperatūros vandens. Šilumokaičio kolba papildomai vandens jonizacijai gali būti pagaminta iš sidabro. Į sistemą įtraukę nuolatinės įtampos keitiklį EK-1674, galite sumažinti energijos suvartojimą iki minimumo.

Aušintuvo pastatymo išlaidų apskaičiavimas:

vardas	Vienetas aps.	Kiekis	Vieneto kaina / rub.	St, trinkite.
Nerūdijančio plieno šilumokaitis (su darbu)	PCS.	1	1000	1000
TEM TEC1-12705 (40×40), 53 vatai	PCS.	2	300	600
Maitinimas	PCS.	1	300	300
Raktas	PCS.	1	50	50
0,2 mm laidai	m	penki	6	trisdešimt
Karšti klijai (terminė pasta) Radial 2 ml	PCS.	1	150	150
Vamzdžiai, jungiamosios detalės, įdėklai	–	–	300	300
Iš viso				2430

Šioje sistemoje nenaudojamas ventiliatoriaus radiatorius, nes užsibrėžtas tikslas – aušinti (bet ne užšaldyti) nedidelį kiekį vandens (300 ml) – pasiekiamas be jo..

Kaip savarankiškai pasigaminti mini šaldytuvą, aušintuvą ar oro kondicionierių ant termoelektrinių modulių

Sunkesnė užduotis yra oro aušinimas. Jei vandens atveju aušintuvo efektyvumą garantuoja terpės (vanduo – oras) tankio skirtumas, tada homogeninės terpės (oras – oras) atveju situacija yra sudėtingesnė. Pagrindinis sunkumas yra temperatūros pašalinimas iš karštos TEM paviršiaus pusės. Tiksliau – sinchroninis temperatūros pašalinimas iš abiejų paviršių. Jei tik paleisite „Peltier-Seebeck“ elementą, šildomas ir atvėsintas oras susimaišys, o temperatūra išlygins.

Mažo tūrio uždaroje erdvėje (iki 0,7 m³) TEM pagrįsta aušinimo sistema su dvipusiu oro išėjimu yra gana tinkama. Tai leidžia pastatyti naują aušinimo dėžę arba suteikti antrą gyvenimą senam šaldytuvui (šaldikliui). Norėdami tai padaryti, turėsite šiek tiek apsunkinti sistemą, įtraukdami porą abipusio galingumo išmetimo ventiliatorių, temperatūros relę, pritvirtintą radiatorių ir naudodami efektyvesnius termoelektrinius modulius..

Mums reikia (vienam baziniam aušinimo taškui):

1. TEM TES1-12712 (40Х40), 106 vatai – 1 vnt.
2. Ventiliatorius RQA 12025HSL 110VAC (arba galingesnis) – 2 vnt..
3. Radiatorius HS 036-100 (100x85x25 mm).
4. Termostatas TAM-133-1m (temperatūros jungiklis su jutikliu).
5. DC maitinimas 12 voltų, 6 amperų (reguliuojamas).
6. Duralumino lakštas.
7. Laidai, terminis tepalas, tvirtinimo detalės

Užbaigtoje dėžutėje, viršutinėje šaldomos zonos dalyje, mes pagaminame stačiakampį langą, kurio matmenys yra 100×100 mm. Mes išpjaustėme dvi duralumino plokšteles, kurių matmenys yra 130×130 mm ir 180×180 mm. Pritvirtiname ventiliatorių mažesnės plokštės centre taip, kad oro srautas liktų 1 cm., Dėžutės viduje montuojame temperatūros jungiklį. Mažesnes plokšteles montuojame iš dėžutės vidaus (su ventiliatoriumi dėžutės viduje) ant varžtų ar kniedžių per sandariklį. Klijuojame TEM ant pritvirtintos plokštės ir išvedame laidus. Mes išpjaustome ir sulenkiame didelę plokštelę taip, kad ji tilptų į montavimo angą, bet tuo pačiu metu yra šonai, kad pritvirtintumėte ją prie dėžutės sienos iš išorės. Prie jo pritvirtiname radiatorių ir antrą ventiliatorių. Gausiai sutepkite TEM termo pasta ir per sandariklį pritvirtinkite plokštelę prie dėžutės sienos.

Dėmesio! Tarp TEM srities ir plokštės turi būti maksimalus kontaktas!

Mes renkame elektros grandinę. Rekomenduojame įjungti ventiliatorius esant nuolatinei maksimaliai galiai ir TEM srovei per reguliatorių. Tai užtikrins efektyvų temperatūros pašalinimą ir oro maišymąsi dirbant skirtingais režimais (ne visu pajėgumu).

Šio dizaino pranašumai:

• tylus veikimas, palyginti su kompresoriniais šaldytuvais;
• mechanizmų ir judančių dalių trūkumas, trinties jėgos (nėra ko sulaužyti);
• nenaudojami šilumos perdavimo skysčiai (freonas);
• bendras energijos suvartojimas apie 200 vatų;
• galite patobulinti dizainą, pakeisti našumą;
• atskirų vienetų prieinamumas ir priežiūra.

Trūkumai:

• ant duralumino plokštelių gali atsirasti kondensatas;
• išorinis valdymo blokas;
• naudojimo metu empiriškai atskleidžiama daugybė veiksnių ir darbo niuansų;
• mažas taikymo plotas.

Pagrindinės šaldytuvo ir oro kondicionieriaus aušinimo sistemos statybos išlaidų apskaičiavimas:

vardas	Vienetas aps.	Kiekis	Vieneto kaina / rub.	St, trinkite.
TEM TES1-12712 (40Х40), 106 vatai	PCS.	1	600	600
Ventiliatorius RQA 12025HSL 110VAC	PCS.	2	150	300
Duraluminas 3 mm	PCS.	1	300	300
DC maitinimo šaltinis	PCS.	1	300	300
Termostatas TAM-133-1m	PCS.	1	250	250
Radiatorius HS 036-100	PCS.	1	220	220
Laidai, terminis tepalas, tvirtinimo detalės, lydmetalis	–	–	300	300
Iš viso				2270 m

Iš esmės ši konstrukcija yra paruoštas įmontuotas oro kondicionierius, kurį galima montuoti automobilio, traktoriaus kabinoje, uždarame name ar saugos kabinoje. Jums tiesiog reikia galvoti apie konstruktyvią apsaugą nuo atmosferos kritulių.

TEC1-12712 modulio galios rezervas yra gana didelis. Temperatūros amplitudė elemento šonuose gali siekti 50 laipsnių. Esant +27 ° C oro temperatūrai ir naudojant skysto aušinimo sistemą (radiatorių + ventiliatorių), išleidimo angoje galima išgauti įspūdingą minus 25 ° C! Tai leidžia jums sukurti kompresorius ir tylius šaldiklius net namuose.

Kur dar naudojami termoelektriniai moduliai?

Peltier-Seebeck efektas buvo žinomas nuo 1840 m. Fizikos įstatymų stabilumo dėka jis aktyviai naudojamas iki šiol. Termoelektrinis modulis visada ras vietą, kur yra energijos perteklius arba būtina greitai ir tyliai perduoti šilumą.

Pagrindiniai termoelektrinių modulių pritaikymai:

1. Mikroschemų aušinimas. Ventiliatoriai, kaip pagrindinis šilumokaitis, yra praeitis. Juos keičia kompaktiškas, tylus ir beveik amžinas TEM.
2. Mechaninė inžinerija. Net pats moderniausias ICE iš degimo kameros generuoja išmetamąsias dujas. Inžinieriai naudoja šilumą norėdami generuoti papildomą energiją naudodami „Peltier“ elementus. Surinkta energija tiekiama atgal į variklio sistemas, tačiau nuolatinės srovės pavidalu, o tai taupo degalus.
3. Prietaisai. Viskas, kas aprašyta aukščiau, plius dauguma buitinių prietaisų, veikiančių vėsinimui ar šildymui (išskyrus kompresorinius šaldytuvus).

Ir pagaliau maža paslaptis. Mūsų modulis turi beveik nuostabią savybę – grįžtamumą. Tai reiškia, kad keičiant DC poliškumą ant modulio laidų (naudojant jungiklį), karštas ir šaltas paviršiai yra atvirkštiniai. Aušintuvas virsta šildytuvu, šaldytuvas virsta šilumos kamera (inkubatoriumi), o oro kondicionierius virsta mažo galingumo ventiliatoriaus šildytuvu. Tam neturite pakeisti įrenginio schemos. Tiesiog pakeiskite poliškumą.

Šis principas naudojamas įrenginyje, vadinamame rekuperatoriumi. Tai dėžutė, susidedanti iš dviejų izoliuotų kamerų, sujungtų viena su kita naudojant ventiliatorius. Padedant „Peltier“ moduliais, šaltas oras iš išorės pašildomas energija, gaunama iš šildomo oro, kuris pašalinamas iš kambario. Prietaisas leidžia sutaupyti šildant namą.

Panašūs įrašai:

1. Peltier elementai arba nemokama elektra nuo gaisro Paprastų prietaisų pagalba galite panaudoti šilumos nuostolius, susijusius su šildomu oru ar skysčiais. Šiame straipsnyje mes jums parodysime, kaip panaudoti krosnių, katilų ir atviros ugnies eikvojamą energiją, paversdami ją maža nuolatinės...
2. Namų architektūriniai elementai kaip natūralios termoreguliacijos elementai Dažnai kviečiame lankytojus į “Gražiąją sodybą” į įdomius susitikimus, kad supažindintume juos su puikiais žmonėmis. O dabar norime jums pristatyti žinomą architektą iš Floridos. Jis yra Nacionalinės architektūros tyrimų tarybos (NCARB)...
3. Perforuoti tvirtinimo elementai – taikymo rūšys ir ypatybės Perforuotas tvirtinimo elementas yra metalinė plokštė, kurioje tvirtinimui vienodai išgręžiamos skylės. Plokštė yra labai supaprastinta formuluotė, nes yra daugybė perforuotų tvirtinimo elementų tipų, o kai kurie gali turėti labai sudėtingą formą....
4. Šeši būtinai jaukiam ir funkcionaliam balkonui reikalingi elementai Jei norite paversti balkoną ne tik į sezoninių ir seni daiktai ir į jaukus ir funkcinis namo kampelis, jūs turite pasistengti. IR pirkti ar daryti dalykus savo rankomis, be kurių šio tikslo neįmanoma pasiekti. Mūsų patarimų svetainė...

Skaityti daugiau  Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas: taikymo ir montavimo schema