Standarta termoelektriskajiem moduļiem ir apgriezts darbības princips. Šajā rakstā mēs runāsim par Peltier-Seebeck moduļu izmantošanu siltummaiņos un sniegsim ūdens dzesētāja un pamata dzesēšanas sistēmas montāžas piemēru ar iespēju to restartēt (sildīt).
Dzesēšanai izmantoto termoelektrisko moduļu (TEM) darbības princips ir balstīts uz Seebeka efektu – pretēju procesu Peltiera efektam. Galvenais elements ir tas pats TEM, kas aprakstīts pirmajā daļā. Kad termopāru laukam tiek pielietota līdzstrāva, keramikas plāksnes plaknēs tiek novērota temperatūras starpība. Tas ir fakts, kas balstīts uz termodinamisko procesu, kuru mēs neaprakstīsim (lai nenogurdinātu ar zinātniskiem aprēķiniem), bet parādīsim, kā to pielietot ikdienas dzīvē..
Piezīme.Lai izveidotu vienības, kuru instrukcijas ir sniegtas zemāk, jums būs nepieciešamas pamatprasmes elektrisko ķēžu montāžā. Dotie mezglu modeļi ir aptuveni un tos var aizstāt ar līdzīgiem (vai vairāk / mazāk jaudīgiem) pēc meistara ieskatiem.
Kā padarīt savu ūdeni vēsāku
Zinošāks lasītājs jau ir sapratis, ka “brīnumu kausu” no pirmās daļas var izmantot šķidruma atdzesēšanai, ja jūs to darbināt “pretējā virzienā”, pievienojot līdzstrāvu..
TEM tiek izmantoti katrā ūdens dzesētājā. Ir pilnīgi iespējams izveidot šīs rūpnīcas ierīces analogu ar savām rokām, kamēr tas darbosies ne sliktāk. Mēs aprakstīsim pašu darbības principu un montāžas shēmu. Izkārtojuma un dizaina iespējas var izvēlēties, ņemot vērā jūsu vajadzības. Piemēram, padariet to pārnēsājamu vai nekustīgu, integrētu virtuves mēbelēs vai dzeramā ūdens apstrādes sistēmā. Pēdējais variants ir optimāls, jo dzesēšana sistēmā tiks kontrolēta (pēc barošanas).
Tam mums ir nepieciešams:
- Taisnstūrains, hermētisks nerūsējošā tērauda trauks ar izmēriem 100x100x30 (siltummaiņa kolba) ar ieskrūvētām izejām? collas īsās pusēs. Tas ir vienīgais elements, kura ražošanu vislabāk pasūta amatnieks rūpnīcā..
- Dzeramā ūdens vads ar uzstādīšanu? collas (no tvertnes vai ūdens padeves).
- 10-12 voltu barošanas avots ar regulējamu strāvas stiprumu.
- Termoelektriskie moduļi TEC1-12705 (40×40) – 2 gab..
- Stieples šķērsgriezums 0,2 mm.
- Karsta kausējuma līme vai termiskā pasta.
- 2 kanālu taustiņš (pārslēdzējs, poga).
- Krāns, lodāmurs, lodēt.
Izmantojot karstu līmi, mēs fiksējam TEM uz kolbas. Mēs savienojam vadus atbilstošās grupās (plus un mīnus). Mēs nosakām ērtu atslēgas atrašanās vietu, ņemot vērā iespēju to nomainīt remonta laikā un piekļuvi tās lietošanas laikā. Mēs to iekļaujam diagrammā. Mēs savienojam vadus ar barošanas avotu. Mēs veicam ķēdes testus.
Uzmanību! Pārbaudot, ievērojiet tikai pareizas darbības faktu, bet nemēģiniet maksimālo slodzi nodot sausai – tas var izraisīt TEM sabojāšanos (nevar salabot)..
Tad mēs savienojam siltummaini kolbas ieplūdes ar ūdens padeves kanālu un izeju ar šļūteni (elastīgu vai cietu) ar krānu.
Mēs piepildām sistēmu ar ūdeni un uzstādām optimālo strāvas stiprumu pie nepieciešamā strūklas spiediena. Optimālā galva ir nedaudz spēcīgāka par smagumu. Tas būs pietiekami, lai uzņemtu vēsu dzeramo ūdeni. Pārējās nianses – stiprinājumi, stieples garums, atrašanās vieta – katrā ziņā ir tikai individuālas.
Šo pamata sistēmu var attīstīt un uzlabot. Piemēram, uzstādiet termostatu siltummainī un atslēgas (pārslēdzēja) vietā ievietojiet to kontūrā – tas ir piemērots, ja pastāvīgi nepieciešams noteiktas temperatūras ūdens. Siltummaiņa kolba var būt izgatavota no sudraba papildu ūdens jonizācijai. Iekļaujot sistēmā konstanta sprieguma pastiprinātāju EK-1674, jūs varat samazināt enerģijas patēriņu līdz minimumam.
Dzesētāja celtniecības izmaksu aprēķināšana:
Vārds Vienība rev. Daudz Vienības cena / berzēt. St, berzēt. Nerūsējošā tērauda siltummainis (ar darbu) PCS. 1 1000 1000 TEM TEC1-12705 (40×40), 53 vati PCS. 2 300 600 Enerģijas padeve PCS. 1 300 300 Atslēga PCS. 1 50 50 0,2 mm vadi m pieci 6 trīsdesmit Karstā līme (termiskā pasta) Radial 2 ml PCS. 1 150 150 Caurules, veidgabali, oderējumi – – 300 300 Kopā 2430. gads Šī sistēma neizmanto aizgrieztu radiatoru, jo izvirzītais mērķis – atdzesēt (bet ne sasaldēt) nelielu ūdens daudzumu (300 ml) – tiek sasniegts bez tā..
Kā pats izgatavot mini ledusskapi, dzesētāju vai gaisa kondicionētāju uz termoelektriskiem moduļiem
Sarežģītāks uzdevums ir gaisa dzesēšana. Ja ūdens gadījumā dzesētāja efektivitāti garantē barotnes (ūdens – gaiss) blīvuma atšķirības, tad viendabīgas vides (gaiss – gaiss) gadījumā situācija ir sarežģītāka. Galvenās grūtības ir temperatūras noņemšana no TEM virsmas karstās puses. Precīzāk – sinhronā temperatūras noņemšana no abām virsmām. Ja jūs tikko iedarbināt Peltier-Seebeck elementu, sakarsētais un atdzesētais gaiss sajauksies, un temperatūra izlīdzināsies.
Neliela tilpuma slēgtās telpās (līdz 0,7 m3) ir diezgan piemērota dzesēšanas sistēma, kuras pamatā ir TEM ar divpusēju gaisa izplūdi. Tas ļauj jums izveidot jaunu dzesēšanas kārbu vai piešķirt vecam ledusskapim (saldētavai) otro dzīvi. Lai to izdarītu, jums būs nedaudz jāapgrūtina sistēma, iekļaujot pāris savstarpējas jaudas izplūdes ventilatorus, temperatūras releju, aizvērtu radiatoru un izmantojot efektīvākus termoelektriskos moduļus.
Mums ir nepieciešams (vienam bāzes dzesēšanas punktam):
- TEM TES1-12712 (40Х40), 106 vati – 1 gab.
- Ventilators RQA 12025HSL 110VAC (vai jaudīgāks) – 2 gab..
- Radiators HS 036-100 (100x85x25 mm).
- Termostats TAM-133-1m (temperatūras slēdzis ar sensoru).
- Līdzstrāvas barošana 12 voltu, 6 ampēri (regulējams).
- Duralumīna loksne.
- Vadi, termo tauki, stiprinājumi
Gatavā lodziņā atdzesētās zonas augšējā daļā mēs izgatavojam taisnstūrveida logu ar izmēriem 100×100 mm. Mēs izgriezām divas duralumīnija plāksnes ar izmēriem 130×130 mm un 180×180 mm. Mēs nofiksējam ventilatoru mazākās plāksnes centrā tā, lai gaisa plūsma paliktu 1 cm.Kārbas iekšpusē uzstādām temperatūras slēdzi. Mēs uzstādām mazāko no plāksnēm no kastes iekšpuses (ar ventilatoru kastes iekšpusē) uz skrūvēm vai kniedēm caur hermētiķi. Mēs pielīmējam TEM uz uzstādītās plāksnes un izvelk vadus. Mēs izgriezām un saliekam lielu plāksni tā, lai tā ietilptu montāžas atverē, bet tajā pašā laikā ir malas, lai to piestiprinātu pie kastes sienas no ārpuses. Mēs tam piestiprinām radiatoru un otru ventilatoru. Brīvi ieeļļojiet ar TEM termisko pastu un ar hermētiķa palīdzību piestipriniet plāksni pie kastes sienas.
Uzmanību! Starp TEM laukumu un plāksni jābūt maksimālam kontaktam!
Mēs savācam elektrisko ķēdi. Mēs iesakām ieslēgt ventilatorus ar pastāvīgu maksimālo jaudu un TEM strāvu caur regulatoru. Tas nodrošinās efektīvu temperatūras noņemšanu un gaisa sajaukšanos, strādājot dažādos režīmos (nevis ar pilnu jaudu).
Šī dizaina priekšrocības:
- klusa darbība salīdzinājumā ar kompresora ledusskapjiem;
- mehānismu un kustīgu detaļu trūkums, berzes spēki (nav ko salauzt);
- netiek izmantoti siltuma pārneses šķidrumi (freons);
- kopējais enerģijas patēriņš ir aptuveni 200 vati;
- jūs varat uzlabot dizainu, mainīt veiktspēju;
- atsevišķu vienību pieejamība un apkope.
Trūkumi:
- uz duralumīna plāksnēm var parādīties kondensāts;
- ārējais vadības bloks;
- daudzi faktori un darba nianses lietošanas laikā tiek atklāti empīriski;
- neliels pielietojuma laukums.
Ledusskapja un gaisa kondicionētāja pamata dzesēšanas sistēmas būvniecības izmaksu aprēķināšana:
Vārds Vienība rev. Daudz Vienības cena / berzēt. St, berzēt. TEM TES1-12712 (40Х40), 106 vati PCS. 1 600 600 Ventilators RQA 12025HSL 110VAC PCS. 2 150 300 Duralumīns 3 mm PCS. 1 300 300 Līdzstrāvas barošana PCS. 1 300 300 Termostats TAM-133-1m PCS. 1 250 250 Radiators HS 036-100 PCS. 1 220 220 Vadi, termo tauki, stiprinājumi, lodēšana – – 300 300 Kopā 2270. gads Principā šī konstrukcija ir gatavs iebūvēts gaisa kondicionieris, ko var uzstādīt automašīnas, traktora kabīnē, slēgtā putnu mājā vai drošības kabīnē. Jums vienkārši jādomā par konstruktīvo aizsardzību pret atmosfēras nokrišņiem.
TEC1-12712 moduļa jaudas rezerves ir diezgan lielas. Temperatūras amplitūda elementa sānos var sasniegt 50 grādus. Gaisa temperatūrā +27 ° C un izmantojot šķidruma dzesēšanas sistēmu (radiatoru + ventilatoru), izejā var iegūt iespaidīgu mīnus 25 ° C! Tas ļauj jums izveidot kompresorus un klusus saldētavas pat mājās.
Kur vēl tiek izmantoti termoelektriskie moduļi?
Peltjē-Seebeka efekts ir zināms kopš 1840. gadiem. Pateicoties fizikas likumu stabilitātei, tas tiek aktīvi izmantots līdz šai dienai. Termoelektriskais modulis vienmēr atradīs vietu, kur ir enerģijas pārpalikums vai ir nepieciešams ātri un klusi nodot siltumu.
Termoelektrisko moduļu galvenie pielietojumi:
- Mikroshēmu dzesēšana. Ventilatori kā galvenais siltummainis ir pagātne. Tos aizstāj kompakts, kluss un gandrīz mūžīgs TEM.
- Mehāniskā inženierija. Pat modernākā ICE ģenerē izplūdes gāzes no sadegšanas kameras. Inženieri izmanto savu siltumu, lai iegūtu papildu enerģiju, izmantojot Peltier elementus. Savākto enerģiju padod atpakaļ motora sistēmām, bet līdzstrāvas veidā, kas ietaupa degvielu.
- Ierīces. Viss iepriekš aprakstītais, kā arī vairums sadzīves tehnikas, kas darbojas dzesēšanai vai sildīšanai (izņemot kompresora ledusskapjus).
Un visbeidzot neliels noslēpums. Mūsu modulim ir gandrīz lielisks īpašums – atgriezeniskums. Tas nozīmē, ka tad, kad līdzstrāvas polaritāte tiek mainīta uz moduļa vadiem (izmantojot slēdzi), karstā un aukstā virsma tiek mainīta. Dzesētājs pārvēršas par sildītāju, ledusskapis pārvēršas par termokameru (inkubatoru), un gaisa kondicionieris pārvēršas par mazjaudas ventilatora sildītāju. Par to jums nav jāmaina ierīces shēma. Vienkārši mainiet polaritāti.
Šis princips tiek izmantots ierīcē, ko sauc par rekuperatoru. Tā ir kaste, kas sastāv no divām izolētām kamerām, kuras ir savienotas viena ar otru, izmantojot ventilatorus. Ar Peltier moduļu palīdzību aukstu gaisu no ārpuses silda enerģija, kas tiek iegūta no sasildītā gaisa, kas tiek noņemts no istabas. Ierīce ļauj ietaupīt mājas apkurei.
Peltier elementi – dzesēšana un sildīšana
Peltier elementi ir ārkārtīgi lietderīgi produkti, kuriem ir neatņemama dzesēšanas un sildīšanas īpašība. Pateicoties improvizētajām versijām, šie elementi efektīvi un uzticami dzesē un silda dažādas produkcijas, un tos izmanto dažādās jomās, tostarp ēdiena un dzērienu sagatavošanā, medicīnā un automatizētības sistēmās.
Inženiertehniskās sistēmas 
Vai Peltiera elementi ir efektīva veida dzesēšanas un sildīšanas tehnoloģija? Kādi ir to priekšrocības un ierobežojumi salīdzinājumā ar citiem sildīšanas un dzesēšanas risinājumiem? Vai tie ir vienkārši lietojami un kāpēc? Vai ir kādas specifiskas situācijas vai lietojumi, kurās Peltiera elementi ir visefektīvākie? Paldies par atbildi!