Что можно сделать из элементов пельтье?
Элементы Пельтье — казалось бы в далеком прошлом уже не новость, но многие не совсем ясно воображает принцип их работы, что возможно сделать из из них и для чего они по большому счету необходимы. В этом видео изобретатель И. Белецкий продемонстрирует пара наглядных опытов, дабы вас сложилось верное познание того, на что способны эти пластинки.
Кстати, сейчас их легко купить в сети и заказать доставку по почте. Приобрести элементы Пельтье оптимальнее в этом китайском магазине. Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7% с приобретений возвращается вам.
Имеется и особый кулер охлаждения.
Элемент Пельтье
Самым популярным есть элемент размером 40 на 40 миллиметров с маркировкой TEC1-12706. Это указывает что он складывается из 127 пар малюсеньких термоэлементов — полупроводников различного типа, каковые попарно соединены при помощи бронзовых перемычек в последовательную цепь м вычислены на постоянный ток до 5 А при напряжении 12 вольт.
Схема Элемента Пельтье
Кое-какие считаюм что элементы Peltier это что-то типа солнечных панелей — такие же плоские, торчат такие же проводки, и те и другие смогут генерировать электрический ток. Увы, это не совсем так в действительности.
У этого девайса имеется целых два режима работы. Известный эффект Пельтье. Откуда и пошло наименование.
Это в то время, когда вы подводите к элементу постоянный ток и подмечаете, что одна из его сторон стала теплее, а вторая холоднее. Так он трудится как тепловой насос. Весьма нужное свойство.
Спору нет. Но оказалось, что имеет обратный процесс и место — так называемой эффект Зебека, в частности происхождение электрического тока при поддержании определенной разности температур на сторонах самого модуля.
Ни при каких обстоятельствах не перегревайте элементы, в случае если желаете еще раз совершить опыт с ними. Полупроводники в модуле спаяны припоем, температура плавления которого может лежать в пределах от восьмидесяти до двухсот градусов. А учитывая, где сейчас производится большая часть этих элементов, возможно лишь догадываться на каких соплях их спаяли.
Вся неприятность в том, что данный элемент будет нормально трудиться лишь при действенном охлаждении. К примеру, мы желаем проверить эффект Зебека. Поставим сверху кружку с кипятком.
Тем самым не превышено 100 градусов, допустимых по нагреву. Замечаем появление напряжения. Примечательно, что в случае если поменять направление тепловой потока через модуль, то изменится направление постоянного тока.
Но со временем на второй стороне благодаря теплопроводности элемента Пельтье температура также встанет и напряжение, конечно, упадет.
Дабы эффект был постоянным, нужен постоянный отвод тепла. Для этого модуль размещают на массивным радиаторое и нужно с активным охлаждением. Показатели очевидно лучше, как вы осознаёте.
Это требует дополнительных энергозатрат.
Допустим, вы желаете сделать из этого элемента походную зарядку для мобильников. Тогда на природе радиатор возможно поместить в холодную воду, вероятно кроме того проточную либо ледяную, что без сомнений значительно лучше. Использование этих модулей зимний период при хорошем бесплатном минусе — самый перспективно.
Действительно, одного элемента для зарядки телефона очевидно будет мало. А вот два — это уже лучше. Конечно, в случае если расширить нагрев, то выходная мощность также возрастет. Но это весьма рискованный ход, что возможно сделать лишь для опыта.
Работа для того чтобы генератора будет продолжаться недолго.
Сейчас перейдем к эффекту Пельтье, другими словами к производству холода.
Для опыта будет использован автомобильный холодильник. Нужный количество его 20 литров. Обратите внимание — заявленная мощность — 48 ватт при постоянном 4 напряжении и токе ампера 12 вольт.
А это значит, что в стоит всего лишь 1 мелкий элемент Пельтье. Для тех кто не в теме откроем секрет — такую же мощность имеет простой домашний холодильник, размеры которого в разы больше. Ну да хорошо, на данный момент не об этом.
Удостоверимся в надежности его эффективность. К примеру поставим ему минимальную задачу охладить стаканчик с водой, имеющей комнатную температуру 26 градусов. Для работы холодильника будем применять блок питания, идеально подходящий по своим параметрам.
Дополнительно в цепь будем помещен ваттметр. Он будет в настоящем времени отображать ток, мощность и напряжение. Но самое основное — потребление, так называемый ватт в час.
Так мы сможем приблизительно оценить энергозатраты отечественного холодильника.
Включаем и видим, все замечательно трудится. Вот ток 4,29 А. Напряжение 11,15 Вольт. Мощность 47,9 Ватт. 0,1 Ватт в час.
До тех пор пока процесс идет, совершим более наглядный опыт, что продемонстрирует, что же как раз происходит в холодильнике. В то время, когда подадим на элемент постоянный ток, он начнет перекачивать тепло с одной стороны на другую.
Кстаи, в случае если поменять направление тока, то изменится и направление перекачки тепла, что очень комфортно. Основное не забываем об активном охлаждении, по причине того, что пятьдесят ватт электрической мощности нагревает элемент мгновенно. Чем действеннее мы отведем тепло с тёплый стороны, чем холоднее на другой.
Как видите, на самой поверхности модуля вода мёрзнет весьма скоро, ну еще бы — столько энергии сжирает.
Но возвратимся к нашему холодильнику. Спустя один час работы температура окружающей среды в упала до пятнадцати градусов, а у воды опустилась до 20. Поразило, что за час работы он съел четко 48 ватт. Через два часа у воздуха было 13 градусов, а у воды 17.
И наконец, по окончании трех часов работы температура окружающей среды остановилась на 13-ти градусах, а в стакане с водой была 15 и ниже 12 она уже не опустится. Ну так себе холодильник, учитывая что он был забит напитками не всецело. Но наряду с этим данный монстр потребил 140 Ватт.
Для домашней сети может и не большое количество, но для автомобильного аккумулятора это уже очень ощутимо. Исходя из этого тут и стоит всего лишь один элемент. По причине того, что больше никакой аккумулятор легко не потянет.
А это значит, что кпд для того чтобы модуля ничтожно мелок — практически считанные проценты, что снова же зависит от производителя. Таковой холодильник больше напоминает хороший термос. Если бы забрали из дома холодные продукты, то он бы просто не разрешил им скоро нагреться.
Делать такие холодильники громадными энергетически невыгодно.
Кстати это относится и к самодельщикам, пробующих делать на этом принципе автомобильные кондиционеры. Имеется более действенные разработки, а вот применять элементы Пельтье для охлаждения чего-то мелкого и компактного — легко лучшее решение.
Имеется целый спектр таких устройств, к примеру охлаждать процессоры либо микросхемы разных малогабаритных устройств. В этом вероятнее и имеется самый главный плюс таких элементов. Они миниатюрны и минимальны по весу.
Если сравнивать с теми же фотоэлементами у Пельтье минусов само собой разумеется больше, ну а самый эффект непременно заслуживает внимания. В итоге все зависит от решаемых задач а вдруг энергия халявная, то большой КПД не так уж и ответствен.
До скольки градусов возможно охладить элемент? Об этом в отдельном видео.
