نحوه راه اندازی گوشی های هوشمند و رایانه های شخصی پرتال اطلاعاتی
  • خانه
  • ویندوز فون
  • موم عنصر peltier. نحوه ساخت ژنراتور از عناصر peltier با دستان خود

موم عنصر peltier. نحوه ساخت ژنراتور از عناصر peltier با دستان خود

هر جسمی را می توان گرم کرد. این می تواند آهن لحیم کاری، کتری برقی، اتو، سشوار، انواع بخاری و غیره باشد. اما آیا شنیده اید که می توانید با کمک جریان الکتریکی خنک شوید؟ "اما مثلاً در مورد یک یخچال خانگی چه می شود" - شما می گویید. و شما در اشتباه خواهید بود. در یک یخچال خانگی، جریان الکتریکی فقط یک عملکرد کمکی دارد: فریون را در یک دایره به حرکت در می آورد.

اما آیا چنین عناصر رادیویی وجود دارند که وقتی جریان الکتریکی به آنها وارد می شود، تولید کنند سرد? معلوم است وجود دارد ;-). در سال 1834، فیزیکدان فرانسوی، ژان پلتیه، جذب گرما را با عبور جریان الکتریکی از تماس دو رسانای غیرمشابه کشف کرد. یا به عبارتی در این مکان دمای پایین وجود داشت... خوب، همانطور که در فیزیک باید باشد، برای اینکه نام جدیدی برای این اثر ایجاد نشود، به نام کسی که آن را کشف کرده است، نامگذاری شده است. آیا چیز جدیدی کشف کردید؟ مسئول بازار باش)). از آن زمان این اثر نامیده می شود اثر پلتیه.

خب، به اندازه کافی عجیب، عنصری که باعث ایجاد سرما می شود نیز نامیده می شود عنصر پلتیه- آی تی مبدل ترموالکتریک، که اصل آن بر اساس اثر پلتیر است - ظاهر یک اختلاف دما هنگام جریان الکتریکی. در ادبیات انگلیسی زبان، عناصر Peltier مشخص می شود TEC(از انگلیسی. تیهرمو Eالکتریک سیاولر - کولر ترموالکتریک).

عنصر پلتیه (تمرین)

ممکن است متفاوت به نظر برسد، اما شکل اصلی آن یک سکوی مستطیلی یا مربعی با دو سرب است. بلافاصله سمت "A" و "B" را برای آزمایش های بیشتر علامت گذاری کنید


چرا کناره ها را علامت زدم؟

به نظر شما اگر احمقانه به این عنصر ولتاژ وارد کنیم، با ما کاملاً خنک می شود؟ من نمی خواهم شما را ناامید کنم، اما اینطور نیست ... یک بار دیگر، ما تعریف عنصر Peltier را با دقت می خوانیم. آیا عبارت «تفاوت دما» را آنجا می بینید؟ همین است. این بدان معنی است که برخی از طرف های ما گرم می شوند و برخی دیگر سرد می شوند. هیچ چیز کاملی در دنیای ما وجود ندارد.

برای تعیین دمای هر طرف عنصر پلتیه، من از چیزی که همراه با ترموکوپل است استفاده می کنم.


اکنون دمای اتاق را نشان می دهد. بله دمت گرم ;-).

برای اینکه مشخص کنیم کدام طرف عنصر پلتیه گرم می شود و کدام طرف خنک می شود، برای این کار سرب قرمز را به مثبت، سیاه را به منفی می چسبانیم و کمی ولتاژ، دو یا سه ولت اعمال می کنیم. متوجه شدم طرف "الف" من در حال خنک شدن است و طرف "ب" در حال گرم شدن است و آنها را با دست خود احساس می کنم. اگر قطبیت را با هم مخلوط کنید، هیچ اتفاق بدی نمی افتد. فقط طرف A گرم می شود و طرف B خنک می شود، یعنی نقش ها را تغییر می دهند.

بنابراین، ولتاژ نامی (عادی) برای عملکرد عنصر Peltier 12 ولت است. از آنجایی که یک پلاس را به قرمز و یک منفی را به سیاه وصل کردم، سمت B من در حال گرم شدن است. بیایید دمای آن را اندازه گیری کنیم. ما یک ولتاژ 12 ولت اعمال می کنیم و به قرائت مولتی متر نگاه می کنیم:


77 درجه سانتیگراد شوخی نیست. این طرف آنقدر داغ است که با دست زدن به آن انگشتان دستتان می سوزد.

بنابراین ویژگی اصلی استفاده از عنصر پلتیر در دستگاه های الکترونیکی آنها می باشد رادیاتور بزرگ... مطلوب است که رادیاتور توسط یک فن دمیده شود. تا الان رادیاتور رو از آمپلی فایر گرفتم که برای تعمیر داده شده. من خمیر حرارتی KPT-8 را آغشته کردم و عنصر Peltier را به رادیاتور وصل کردم.

ما 12 ولت را تامین می کنیم و دمای سمت A را اندازه می گیریم:


7 درجه سانتیگراد). وقتی آن را لمس می کنید، انگشتان شما یخ می زند.

اما اثر معکوس نیز وجود دارد، که در آن می توانید با استفاده از عنصر Peltier برق تولید کنید، اگر یک طرف سرد و طرف دیگر گرم شود. یک مثال بسیار گویا چراغ قوه دستی است.

قدرت عنصر پلتیه

خود عنصر Peltier بسیار انرژی بر است. تنظیم دمای طرفین آن توسط ولتاژ به دست می آید. هر چه ولتاژ بیشتر باشد، جریان بیشتری مصرف می کند. و هرچه جریان بیشتری مصرف کند، سریعتر دما را دریافت می کند. بنابراین، می توان با تغییر احمقانه مقدار ولتاژ، سرما را تنظیم کرد).

در اینجا مقادیری برای مصرف جریان الکتریکی عنصر Peltier آورده شده است:


با ولتاژ 1 ولت 0.3 آمپر می خورد. بد نیست)

من ولتاژ را به 3 ولت افزایش می دهم


تقریبا 1 آمپر می خورد.

ولتاژ را به 5 ولت افزایش می دهم


کمی بیشتر از یک و نیم آمپر.

من 12 ولت می دهم، یعنی ولتاژ کار آن:


تقریبا 4 آمپر می خورد! دزدی).

بیایید به طور تقریبی قدرت آن را محاسبه کنیم. 4x12 = 48 وات. این حتی بیشتر از لامپ 40 واتی است که در کمد خود آویزان می کنید.) اگر عنصر Peltier بسیار پر خوری است، آیا ساخت یخچال های خانگی و اتاق های سرد از آن توصیه می شود؟ البته که نه! چنین یخچالی حداقل 10 کیلووات می خورد! اما یک به علاوه کوچک وجود دارد - کاملاً ساکت خواهد بود :-). اما اگر امکان وجود نداشته باشد، یخچال ها حتی از عناصر Peltier ساخته می شوند. اینها عمدتاً یخچال های کوچک برای اتومبیل ها هستند. همچنین، برخی از عنصر Peltier برای خنک کردن پردازنده در رایانه شخصی استفاده می کنند. بسیار کارآمد است، اما از نظر مصرف انرژی بهتر است یک فن قدیمی خوب نصب کنید.

از کجا میتوانم بخرم

در علی، حتی می توانید یک مینی تهویه مطبوع از عنصر Peltier را در اینجا پیدا کنید این ارتباط دادن.


در علی، شما می توانید این عناصر Peltier را به دلخواه انتخاب کنید!

در سال 1834، فیزیکدان فرانسوی ژان چارلز پلتیه، با مطالعه تأثیر الکتریسیته بر رساناها، اثر بسیار جالبی را کشف کرد. اگر جریان از دو هادی غیرمشابه که در مجاورت یکدیگر قرار دارند عبور داده شود، یکی از این هادی ها شروع به گرم شدن بسیار می کند و دیگری، برعکس، بسیار سرد می شود. مقدار گرمای تولید شده و جذب شده مستقیماً به قدرت و جهت جریان الکتریکی بستگی دارد. اگر جهت جریان را تغییر دهید، طرف سرد و گرم تغییر خواهد کرد. کمی بعد، این پدیده اثر پلتیه نام گرفت و به دلیل عدم تقاضای عملی آن در آن زمان، با خیال راحت فراموش شد.

و تنها پس از بیش از صد سال، با اوج شکوفایی عصر نیمه هادی ها، نیاز فوری به چیلرهای فشرده، ارزان و کارآمد وجود دارد. بنابراین ، در دهه 60 قرن بیستم ، اولین ماژول های ترموالکتریک نیمه هادی ظاهر شدند که به آنها عناصر Peltier گفته می شد.

هر ماژول ترموالکتریک بر این واقعیت استوار است که هادی های مختلف دارای سطوح مختلف انرژی الکترون هستند. به عبارت دیگر، یک هادی را می توان به عنوان یک منطقه پر انرژی و هادی دوم را به عنوان یک منطقه کم انرژی در نظر گرفت. هنگامی که دو ماده رسانا با هم تماس پیدا می کنند، در حالی که جریان الکتریکی از آنها عبور می کند، یک الکترون باید از یک منطقه کم انرژی به یک منطقه پر انرژی حرکت کند.

اگر الکترون انرژی لازم را به دست نیاورد، این اتفاق نمی افتد. در لحظه جذب این انرژی توسط الکترون، سرد شدن نقطه تماس دو رسانا اتفاق می افتد. اگر جهت جریان جریان را تغییر دهید، برعکس، اثر گرمایش نقطه تماس وجود خواهد داشت.

می توان از هر هادی استفاده کرد، اما این اثر فقط در صورت استفاده از نیمه هادی ها از نظر فیزیکی قابل توجه و قابل توجه می شود. به عنوان مثال، هنگامی که فلزات در تماس هستند، اثر پلتیه آنقدر ناچیز است که در پس زمینه گرمایش اهمی عملاً نامرئی است.

یک ماژول ترموالکتریک (TEM)، صرف نظر از اندازه و محل کاربرد آن، از تعداد متفاوتی از به اصطلاح ترموکوپل تشکیل شده است. ترموکوپل همان آجری است که هر TEM از آن ساخته می شود. از دو نیمه هادی با انواع رسانایی مختلف تشکیل شده است. همانطور که می دانید دو نوع هدایت p و n وجود دارد. بر این اساس، دو نوع نیمه هادی وجود دارد. این دو عنصر غیرمشابه در یک ترموکوپل با استفاده از یک پل مسی به هم متصل می شوند. نمک های فلزات مانند بیسموت، تلوریم، سلنیوم یا آنتیموان به عنوان نیمه رسانا استفاده می شود.

TEM مجموعه ای از ترموکوپل های مشابه است که به صورت سری به یکدیگر متصل شده اند. تمام ترموکوپل ها بین دو صفحه سرامیکی قرار می گیرند. بشقاب پلتیه. صفحات از نیترید یا اکسید آلومینیوم ساخته شده اند. تعداد واقعی ترموکوپل ها در یک عنصر می تواند متفاوت باشد در یک محدوده بسیار گسترده، از چند قطعه تا چند صد یا هزاران.

به عبارت دیگر، عناصر Peltier می توانند کاملاً از هر قدرتی، از صدم تا چند صد یا هزاران وات برخوردار باشند. جریان مستقیم به طور متوالی از تمام ترموکوپل ها عبور می کند و در نتیجه صفحه سرامیکی بالایی خنک می شود و برعکس قسمت پایینی گرم می شود. اگر جهت جریان را تغییر دهید، صفحه ها مکان خود را تغییر می دهند، صفحه بالایی شروع به گرم شدن می کند و پایینی خنک می شود.

یک ویژگی در عملکرد المنت وجود دارد که به طور فعال برای افزایش راندمان خنک کننده این دستگاه استفاده می شود. همانطور که مشخص است، هنگامی که جریانی از عنصر پلتیه عبور می‌کند، اختلاف دما بین سطحی که گرم می‌شود و سطحی که سرد می‌شود، ایجاد می‌شود. بنابراین، اگر سطحی که به طور فعال گرم می شود در معرض سرمایش اجباری قرار گیرد. به عنوان مثال، استفاده از یک خنک کننده مخصوص، منجر به خنک شدن حتی قوی تر سطح، یعنی آن چیزی که خنک می شود، می شود. در این حالت اختلاف دما با هوای محیط می تواند به چند ده درجه برسد.

مزایا و معایب

مانند هر وسیله فنی، یک ماژول ترموالکتریک مزایا و معایبی دارد:

مشکل افزایش کارایی TEMها بر یک معمای فنی غیر قابل حل استوار است. الکترون های آزاد در واقع ماهیتی دوگانه دارند که در عمل خود را نشان می دهد و همزمان حامل جریان الکتریکی و انرژی حرارتی هستند. در نتیجه، یک عنصر پلتیه با کارایی بالا باید از ماده ای ساخته شود که به طور همزمان دارای دو ویژگی منحصر به فرد متقابل باشد. این ماده باید جریان الکتریکی را به خوبی هدایت کند و گرما را به خوبی هدایت کند. تاکنون چنین موادی در طبیعت وجود ندارد، اما دانشمندان به طور فعال در این راستا کار می کنند.

همه ماژول های ترموالکتریک دارای مشخصات فنی مناسب هستند:

کاربرد TEM ها

علیرغم یک اشکال جدی ذاتی در تمام عناصر Peltier بدون استثنا، یعنی راندمان بسیار پایین، این دستگاه ها کاربرد بسیار گسترده ای هم در علم و فناوری و هم در زندگی روزمره پیدا کرده اند.

ماژول های ترموالکتریک عناصر ساختاری مهم دستگاه هایی هستند مانند:

عنصر پلتیه در دستان یک صنعتگر خانگی

لازم است فوراً رزرو کنید ، تولید مستقل عنصر ترموالکتریک حداقل برای کسی بی معنی و غیر ضروری است. مگر اینکه سازنده دانش آموز کلاس هفتم باشد و در نتیجه دانش کسب شده در درس فیزیک را تقویت کند.

خرید خیلی راحت تره عنصر ترموالکتریک جدیددر فروشگاه مربوطه خوشبختانه ارزان هستند و کمبودی در انتخاب یک مدل خاص وجود ندارد. و علاوه بر این واقعیت که چیزی برای شکستن یا فرسودگی در آنها وجود ندارد، هر عنصر حرارتی که از یک کامپیوتر قدیمی یا تهویه مطبوع ماشین برداشته شده است، از نظر مشخصات فنی با یک جدید تفاوتی نخواهد داشت.

محبوب ترین مدل ترمو المنت TEC1-12706 است. ابعاد این دستگاه 40 در 40 میلی متر می باشد. این شامل 127 ترموکوپل است که به صورت سری به یکدیگر متصل شده اند. طراحی شده برای جریان 5 A، با ولتاژ مدار 12 ولت. هزینه چنین عنصری به طور متوسط ​​از 200 تا 300 روبل است. اما اگر از یک رایانه قدیمی یا دستگاه غیرضروری دیگر حذف شود، می توانید آن را برای صد یا به طور کلی برای همین پیدا کنید.

با استفاده از چنین عنصری می توانید حداقل دو وسیله بسیار جالب و کاربردی در خانه بسازید.

چگونه با دستان خود یخچال درست کنیم

ساخت یخچال های قابل حمل، به ویژه برای ماشین آلات، کاملاً بر اساس اثر پلتیه است. برای ساخت چنین دستگاهی در خانه، شما نیاز دارید:

  • ترموکوپل مارک TEC1-12706. هزینه آن در نزدیکترین فروشگاه (تخصصی) 200 روبل است.
  • رادیاتور و فن. آنها از رایانه قدیمی خود حذف می شوند.
  • ظرف. هر ظرف غیر ضروری ساخته شده از پلاستیک، فلز یا چوب. در خارج و داخل، چنین ظرفی با صفحات صرفه جویی در حرارت ساخته شده از پلی استایرن یا پلی استایرن منبسط شده چسبانده می شود.

ماژول ترموالکتریک در درب ظرف تعبیه شده است. در این صورت جریان سرما از بالا به پایین رخ می دهد که منجر به خنک شدن یکنواخت ظرف می شود. از داخل ظرف، یک رادیاتور با استفاده از خمیر حرارتی و پیچ و مهره به درب آن متصل می شود.

به منظور افزایش قدرت دستگاه تبرید آینده، می توان تعداد ترمو المنت ها را تا دو یا سه یا بیشتر افزایش داد. در این حالت، ماژول ها با رعایت قطبیت به یکدیگر چسبانده می شوند. به عبارت دیگر، طرف گرم عنصر زیرین با سمت سرد بالادست تماس پیدا می کند.

در خارج، یک رادیاتور دیگر به همراه یک خنک کننده کامپیوتر به پوشش متصل شده است. در محلی که رادیاتورها بسته می شوند باید عایق حرارتی خوبی بین ضلع سرد - داخلی و گرم - بیرونی وجود داشته باشد. لازم است رادیاتورهای بالایی و پایینی را با پیچ های بست با دقت بسیار محکم ببندید تا صفحات سرامیکی و ترمو المنت های واقع در بین آنها ترک نخورند.

برق با استفاده از منبع تغذیه وصل می شود را می توان از یک کامپیوتر قدیمی گرفت.

ژنراتور ترموالکتریک قابل حمل

چنین نیروگاه کوچکی می تواند کمک زیادی به گردشگران یا شکارچیان در زمانی که باتری همه ابزارهای الکترونیکی در جنگل تمام می شود، کمک کند. در این شرایط خیلی رمانتیک است که چند چیپس و مخروط خشک بردارید، یک آتش کوچک درست کنید و از آن برای شارژ باتری های خالی شده استفاده کنید و در عین حال غذا درست کنید. این دقیقاً همان کاری است که یک ترموژنراتور قابل حمل ساخته شده بر روی یک عنصر حرارتی امکان انجام آن را می دهد.

برای ساخت این دستگاه فوق العاده به یک اجاق کمپینگ قابل حمل نیاز دارید که با هر نوع سوختی کار کند. در موارد شدید، حتی یک شمع کوچک یا یک قرص الکل خشک می تواند مفید باشد.

آتش در اجاق گاز ایجاد می شود و یک ماژول ترموالکتریک در خارج با کمک خمیر حرارتی به آن متصل می شود. از طریق سیم به مبدل ولتاژ متصل می شود.

مقدار جریان به‌دست‌آمده مستقیماً به اختلاف دمای بین دو طرف سرد و گرم عنصر حرارتی بستگی دارد. برای عملکرد کارآمد، حداقل 100 درجه تفاوت بین سطوح سرد و گرم مورد نیاز است.

در این مورد، باید درک کرد که حداکثر دما توسط نقطه ذوب لحیم کاری که برای ساخت خود ماژول استفاده می شود، محدود می شود. بنابراین برای چنین دستگاه هایی از ماژول های حرارتی ویژه ای استفاده می شود که با استفاده از لحیم نسوز مخصوص ساخته می شوند. در ماژول های معمولی، نقطه ذوب لحیم کاری 150 درجه است. در ماژول های نسوز، لحیم کاری در دمای 300 درجه شروع به ذوب شدن می کند.

خوب، همه نمودارها رسم شده اند، همه جداول پر شده اند، اکنون حتی می توانید رویاپردازی کنید. به طور کلی، اگر مصرف انرژی را در یک پیاده‌روی به حداکثر تخمین بزنید، موارد زیر را دریافت خواهید کرد:
ناوبر GPS - 0.3 W x 10 ساعت = 3 W * ساعت در روز؛
دوربین (Canon DSLR) - باتری 8 وات * ساعت به مدت 4 روز = 2 وات * ساعت در روز؛
دوربین فیلمبرداری (ضبط فیلم برای ثبت لحظات جالب سفر، حدود 1 ساعت فیلم در روز) - 1.6 وات * ساعت در روز؛
تلفن همراه - حدود 0.2 وات * ساعت در روز؛
چراغ قوه LED برای روشنایی پارکینگ در عصر - 2 وات * ساعت در روز.
در مجموع دریافت می کنیم: 3 + 2 + 1.6 + 0.2 + 2 = 8.8 وات * ساعت در روز. با در نظر گرفتن تلفات هنگام شارژ باتری این دستگاه ها و هزینه های پیش بینی نشده، می توانید به راحتی این رقم را به 10 وات * ساعت در روز برسانید که تقریباً برابر با سه باتری AA NiMH (هر کدام 3.2 وات * ساعت) است. ما فرض می کنیم که این مقدار برق است که به شما امکان می دهد بدون محدود کردن تمایلات خلاقانه خود به راحتی در مسیری که قبلاً برنامه ریزی شده بود سفر کنید. این محاسبه برای یک سورتی پرواز یا یک گروه دو نفره کم و بیش درست است. اگر تعداد افراد بیشتر باشد، یک مصرف کننده اضافی برای همه اضافه می شود، خواه یک تلفن همراه یا یک دوربین دیگر. من فکر می کنم که برای هر شرکت کننده "اضافی" می توانید با خیال راحت 1 وات * ساعت اضافه کنید، یعنی برای یک گروه 6 نفره، سطح راحت مصرف انرژی 14 وات * ساعت یا حدود 4.5 باتری AA خواهد بود. فرض کنید که پیاده روی 10 روز طول بکشد، سپس یک گروه 2 نفره به 100 وات * ساعت انرژی نیاز دارند، این 31 باتری NiMH با جرم کل 31 x 31.5 = 976.5 گرم است، یعنی تقریباً 1 کیلوگرم باتری. اگر باتری های قلیایی مصرف می کنید، بهترین ها 2.2 وات * ساعت و 45 عدد از آنها مورد نیاز است. من وزن آنها را نمی دانم، اما حتی اگر هر کدام 25 گرم باشند، در مجموع بیش از یک کیلوگرم اضافه می شود. برای یک گروه 6 نفره، مقدار کل برق 140 وات * ساعت است که تقریباً 44 باتری با وزن 1386 گرم یا 64 باتری با وزن بیشتر است. اگر باتری‌های LiPo را که توسط مدل‌سازان استفاده می‌شود همراه داشته باشید، برای دو نفر باتری با جرم 100 وات * ساعت ÷ 160 وات * ساعت / کیلوگرم = 0.625 کیلوگرم یا 625 گرم خواهد بود. برای گروه 6 نفره مردم، جرم یک باتری LiPo 875 گرم خواهد بود ...
حال بیایید تخمین بزنیم که اوضاع با ترموژنراتور چگونه است. فرض کنید ما یک ماژول (یا ماژول) TES1-12709 داریم، آن را بیش از 150 درجه سانتیگراد گرم نمی کنیم، آن را در جریانی با دمای 15 درجه سانتیگراد خنک می کنیم، یعنی در سمت سرد 20 درجه سانتیگراد خواهد بود. اختلاف دما 150 - 20 = 130 درجه سانتیگراد است. برای چنین مقدار اختلاف دما، من نشانگر کارایی ندارم، باید حساب کنم. برای TEC1-12709 دو مقدار حداکثر را در نمودار بازده در مقابل جریان می گیریم، به عنوان مثال، 13.6 mW / ° C برای میانگین اختلاف دمای 71 ° C و 15.7 mW / ° C برای 87 ° C و محاسبه می کنیم. با افزایش اختلاف دما به میزان 87 - 71 = 16 درجه سانتیگراد، راندمان افزایش می یابد. به نظر می رسد 2.1 mW / ° C است. و بیشتر به نسبت: اگر افزایش اختلاف 16 درجه سانتیگراد منجر به افزایش بازده به میزان 2.1 میلی وات / درجه سانتیگراد شود، افزایش اختلاف به میزان 130 - 87 = 43 درجه سانتیگراد منجر به افزایش راندمان خواهد شد. (43 x 2.1) ÷ 16 = 5.6 mW / ° C. این بدان معنی است که راندمان با اختلاف دمای 130 درجه سانتیگراد برابر با 15.7 + 5.6 = 21.3 mW / ° C خواهد بود. در نتیجه، 21.3 x 130 = 2769 mW یا 2.8 W دریافت می کنیم. این مقدار کاملاً به واقعیت نزدیک است، با قضاوت بر اساس این واقعیت که در برخی از آزمایشات ویدیویی، دو ماژول 4 ... 6 وات تولید کردند. برای به دست آوردن 10 وات * ساعت انرژی با کمک یک ماژول، لازم است ژنراتور 10 ÷ 2.8 = 3.57 ساعت و برای 14 وات * ساعت - 5 ساعت کار کند. یعنی اگر از یک ترموژنراتور متشکل از 2 عنصر پلتیه استفاده کنید، تولید برق، حتی برای یک گروه بزرگ، خیلی طول نمی کشد.
تنها مشکل عمده تولید برق در پیاده روی با این روش، اتلاف گرما در سمت سرد است. بهترین و بهینه ترین خنک کننده آب است، زیرا آب ظرفیت گرمایی زیادی دارد. از این نظر، گردشگران آبی از دوچرخه سواران خوش شانس تر هستند: نحوه حرکت آنها دقیقاً با آب مرتبط است و اگر به طراحی ژنراتور فکر کنید (بسیار عجیب است که چرا هنوز فکر نشده و در صنعت اجرا نشده است. حجم)، سپس آنها می توانند در حین رانندگی برق تولید کنند. ژنراتور تا حدی در آب غوطه ور است، تا حدی روی سطح شناور است. سوخت هنگام مصرف در کوره بارگیری می شود؛ از بیرون همه چیز با آب خنک می شود. سوخت در حالت توقف جمع آوری و آماده می شود.
اگر نمی‌خواهید برای جمع‌آوری هیزم و مخروط کاج زحمت بکشید، می‌توانید به طراحی اجاق گاز فکر کنید. اینجا ارزش کمی شمردن را دارد. بنابراین، ما داریم:
سیلندر گاز مایع برای مشعل های گاز با سوخت 450 گرم؛
ترکیب: ایزوبوتان - 72٪، پروپان - 22٪، بوتان - 6٪، از نظر وزن به ترتیب 324 گرم، 99 گرم و 27 گرم است.
گرمای احتراق این گازها به ترتیب 49.22 MJ/kg، 48.34 MJ/kg و 49.34 MJ/kg می باشد.
پس از ضرب و جمع، 22.07 مگا ژول در یک بطری گاز مایع داریم. راندمان ژنراتور خود را برابر با 1٪ در نظر می گیریم ، بنابراین 220 کیلوژول به عنوان برق دریافت می کنیم که 61.3 W * h است. با چه چیزی می توانید مقایسه کنید؟ خوب، برای مثال، با 19 باتری AA NiMH. نه زیاد و خیلی گران است، گاز ارزان نیست.
از آنجایی که گاز گران است، می توانید با استفاده از سوخت های مایع مانند بنزین به چیزی فکر کنید. من کمی در اینترنت جستجو کردم تا یک کاتالیزور ارزان برای مشعل های کاتالیزوری داشته باشم، اما به غیر از اکسید کروم (VI) که از دی کرومات آمونیوم به دست می آید، چیزی پیدا نکردم. بله، و همه چیز با او چندان هموار نیست، اما اگر بخواهید، از طریق تعداد معینی آزمایش، می توانید در اینجا به نتایج مثبت پایدار برسید. پدهای گرمایش کاتالیزوری ساخت چین به احتمال زیاد از عناصر گروه پلاتین در مقادیر کمی استفاده می کنند. این یک کاتالیزور مانند این پد گرمایشی است، اما برای عناصر Peltier بزرگتر است. نتیجه یک ژنراتور فشرده و سبک وزن خواهد بود. گرمای احتراق بنزین 44.5 مگاژول بر کیلوگرم است، چگالی آن 0.74 کیلوگرم در لیتر است، از یک لیتر بنزین 33 مگا ژول انرژی داریم، با راندمان 1٪ این 330 کیلوژول یا 91.6 وات * ساعت برق است (28 AA). باتری ها). گزینه ای مقرون به صرفه تر است، اما همچنان آنچه در طبیعت موجود است را جمع آوری و برداشت کنید رایگانسوخت به طور طبیعی سودآورتر است و یک ویژگی بسیار ناخوشایند ذاتی در سهامی که در فروشگاه خریداری می شود ندارد - در نامناسب ترین لحظه تمام نمی شود.

ترموکوپل را عنصر پلتیه می نامند، به عبارت دیگر، وسیله ای است که دما را تغییر می دهد و مطابق با اصل پلتیه به همین نام عمل می کند، یعنی نشان دهنده تفاوت دمایی است که از لحظه تامین برق رخ می دهد. در منابع انگلیسی زبان به عنوان یک خنک کننده ترموالکتریک ظاهر می شود. مخالف این اثر، اثر Seebeck نامیده می شود.

نحوه کار دستگاه

عنصر پلتیه به دلیل برهمکنش یک ماده رسانا با ماده رسانای دیگر عمل می کند که در سطح انرژی الکترون ها در ناحیه رسانا متفاوت است. عبور از چنین کانال ارتباطی به الکترون یک ذخیره انرژی بزرگ می دهد، که سپس به آن اجازه می دهد تا به منطقه رسانا با سطح انرژی بالاتر حرکت کند. جذب این انرژی منجر به کاهش دما در نقطه اتصال هادی ها می شود. هنگامی که حرکت معکوس جریان رخ می دهد، تماس گرم می شود، که در قالب یک اثر حرارتی استاندارد بیان می شود.

به شرطی که یک هیت سینک از یک طرف متصل باشد، در زمان کارکرد سیستم رادیاتور، طرف دیگر خنک کننده قوی (تا ده ها درجه زیر سطح دمای محیط) فراهم می کند. بین مقدار جریان و درجه خنک شدن رابطه مستقیم وجود دارد. هنگامی که قطبیت معکوس می شود، موقعیت طرف های گرمایش و سرمایش نیز معکوس می شود.

هنگامی که عنصر Peltier با قطعات ساخته شده از فلز تعامل می کند، اثری که اعمال می کند چندین بار کاهش می یابد و کنتراست دما تحت تأثیر پدیده های مختلف مرتبط با هدایت حرارتی مدار به سختی قابل توجه می شود. به همین دلیل، کاربرد عملی شامل استفاده همزمان از دو نیمه هادی است.

امکان ترکیب ترموکوپل ها در هر مقدار در صد وجود دارد، که امکان ایجاد یک عنصر Peltier با هر ظرفیت تبرید را فراهم می کند.

ماژول ترموالکتریک

اثر پلتیه را می توان به ویژه هنگام استفاده از نیمه هادی های p و n به وضوح مشاهده کرد. مطابق جهت جریان الکتریکی، هنگام عبور از اتصالات p-n، انرژی جذب یا آزاد می شود.

این طرح است که در TEM (ماژول ترموالکتریک) استفاده می شود. عنصر واحد یک ماژول ترموالکتریک، عنصری است که طراحی آن ترکیبی از رساناهای p و n باشد. اگر چندین عنصر مشابه به صورت سری به هم متصل شوند، جذب گرما در تماس n-p و آزاد شدن در تماس p-n رخ می دهد. در نتیجه، وضعیتی که قبلاً توضیح داده شد با اختلاف دما ایجاد می شود. طبق اصل پذیرفته شده، طرف داغ طرفی است که سیم ها به آن متصل می شوند و در نمودار همیشه در پایین قرار دارد.

شکل 1: ماژول Peltier ترموالکتریک

در TEM، ترموکوپل ها بین یک جفت صفحه سرامیکی ثابت می شوند. هر یک از شاخه ها به لنت های رسانای مسی (شینه) لحیم می شوند که به نوبه خود به یک ماده رسانای گرما مانند اکسید آلومینیوم متصل می شوند.

سطح ولتاژ کار ماژول باید بر اساس تعداد قطعات تعیین شود. رایج ترین گزینه طرح های مدولار 127 جفتی با بالاترین سطح ولتاژ 16 ولت است. اما برای کار آنها معمولا 75 درصد از این مقدار کافی است. علاوه بر این، این رقم است که مناسب ترین است، زیرا شرایط لازم برای شرایط کاری را برآورده می کند و کاملا مقرون به صرفه است. هنگامی که ولتاژ افزایش می یابد، قدرت به سختی افزایش می یابد، اما مصرف برق به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

کاربرد در عمل

امروزه استفاده از عنصر Pelte در دستگاه هایی از انواع زیر اهمیت ویژه ای دارد:

  • یخچال و فریزر؛
  • تهویه مطبوع؛
  • کولر خودرو؛
  • کولرهای آبی؛
  • کارت گرافیک برای کامپیوتر شخصی

به طور کلی می توان گفت که عنصر پلتیر به بخشی جدایی ناپذیر از انواع سیستم های تبرید و تهویه مطبوع تبدیل شده است. استفاده از این دستگاه یک روش عالی برای حل مشکل گرمای بیش از حد تجهیزات است. امروزه از عنصر Peltier می توان برای خنک کردن سیستم های صوتی و صوتی نیز استفاده کرد، زیرا عملکرد آن کاملاً بی صدا است و برای چنین اهدافی ایده آل است.

چندین ویژگی از عنصر Peltier وجود دارد که تقاضای زیادی دارند:

  • آنها اتلاف گرمای نسبتاً قدرتمندی را ارائه می دهند.
  • آنها دارای اندازه بسیار متوسطی هستند که به آنها امکان می دهد تقریباً در هر دستگاهی استفاده شوند.
  • قادر به حفظ همان رژیم دما برای مدت طولانی (به لطف رادیاتورها)؛
  • با دوام نسبتاً زیادی متمایز می شوند، زیرا از تعدادی اجزای یک تکه و غیر قابل جابجایی کامل می شوند.

ساده ترین جزء یک عنصر شبیه یک جفت رسانای مسی است که تماس ها به آن متصل می شوند و سیم های مجهز به یک عنصر عایق را به هم متصل می کنند (برای ساخت آن از فولاد ضد زنگ یا سرامیک استفاده می شود).

چگونه یک عنصر Peltier را خودتان بسازید

سادگی طراحی این دستگاه باعث می شود آن را خودتان بسازید. علاوه بر این، دامنه کاربرد عملی آن عملا نامحدود است: یخچال، تهویه مطبوع و سایر تجهیزات.

ابتدا باید یک جفت صفحه فلزی تهیه کنید و همچنین به سیم کشی با کنتاکت نیاز خواهید داشت. اول از همه، هادی هایی را که در نزدیکی پایه دستگاه نصب می شوند، ذخیره کنید. هادی های PP برای این اهداف مناسب ترین هستند.

علاوه بر این، فراموش نکنید که نیمه هادی ها باید در خروجی نصب شوند که گرما را به صفحه بالایی می رساند. برای نصب عنصر به یک آهن لحیم کاری نیاز است. در مرحله آخر، باید چند سیم را به هم وصل کنید. یکی در نزدیکی پایه قرار دارد و به طور ایمن در کنار هادی بیرونی وصل شده است. مهم است که هیچ تماسی با صفحه وجود نداشته باشد.

نقطه اتصال هادی دوم در نزدیکی بالا قرار دارد و به همان روش - در بیرونی ترین هادی - ثابت می شود.

برای بررسی عملکرد مورد، باید از تستر استفاده کنید. دستگاه به سیم ها متصل شده و ولتاژ اندازه گیری می شود. انحراف ولتاژ استاندارد تقریباً 23 ولت است.

قدرت عنصر Pelte به طور مستقیم با ابعاد آن است، این باید در هنگام خود مونتاژ یا نصب در نظر گرفته شود. نصب یک عنصر ناکافی قدرتمند از خرابی تجهیزات جلوگیری نمی کند، بلکه فقط آن را به تاخیر می اندازد. در عین حال، انرژی اضافی باعث می شود که سطح دما به سطح بحرانی کاهش یابد، زمانی که رطوبت در هوا شروع به متراکم شدن و نشستن روی سطح دستگاه ها می کند، که به ویژه برای دستگاه های الکترونیکی خطرناک است.

علاوه بر این، طرف دیگر ماژول منبع گرمای بسیار زیادی است، بنابراین برای اطمینان از عملکرد ایمن آن به یک فن نسبتاً بزرگ نیاز است.

چگونه یک ژنراتور بر اساس عنصر Peltier بسازیم؟

ژنراتورهای مبتنی بر عنصر Peltier برای افرادی که به دلیل فاصله نسبتا طولانی با تمدن، به یک منبع انرژی ساده و مقرون به صرفه نیاز دارند، مورد توجه خاص هستند. آنها همچنین به طور گسترده برای گرمای بیش از حد بحرانی قطعات رایانه شخصی استفاده می شوند.

شکل 2: ژنراتور بر اساس عنصر Peltier.

عناصر Peltier یک اصل عملکرد نسبتاً جالب دارند، اما علاوه بر این آنها یک ویژگی عجیب دارند: اگر اختلاف دما روی آنها اعمال شود، برق تولید می کنند. یکی از گزینه های ژنراتور مبتنی بر این دستگاه، طراحی زیر را در نظر می گیرد:

بخار از طریق دو لوله (یکی برای ورودی و دیگری برای خروجی) جریان می یابد که به داخل حفره مبدل حرارتی هدایت می شود که از صفحه ای (مواد: آلومینیوم) به ضخامت 1 سانتی متر ساخته شده است.

هر سوراخ در مبدل حرارتی به یک کانال متصل است. ابعاد مبدل حرارتی دقیقاً ابعاد عناصر پلتیر را تکرار می کند. دو عنصر در دو طرف مبدل حرارتی با چهار پیچ (2 در هر طرف) ثابت می شوند. در نتیجه، به لطف سوراخ ها و کانال های مبدل حرارتی، یک سیستم کامل از بخش های ارتباطی تشکیل می شود که بخار از آن عبور می کند. با حرکت به سمت جلو، بخار از طریق یک لوله وارد محفظه می شود و از لوله دیگر خارج می شود و به محفظه بعدی می رود. گرمای منتقل شده توسط بخار زمانی که بخار در تماس مستقیم با سطح آنها و همچنین با مواد مبدل حرارتی باشد به عناصر پلتیه منتقل می شود.

برای فشار دادن دقیق عناصر به بدنه مبدل حرارتی و همچنین سازماندهی حذف انرژی گرما به سمت "سرد" از صفحات آلومینیومی به ضخامت 0.5 سانتی متر استفاده می شود. در مرحله آخر، کل ساختار با درزگیرهای سیلیکونی آب بندی می شود.

پس از آن، بخار از طریق لوله ها عبور می کند و ساختار در آب سرد غوطه ور می شود. کل سیستم شروع به کار می کند. تا زمانی که اختلاف دمای دو طرف "گرم" و "سرد" به حداقل برسد، جریان الکتریکی تولید می شود.

روش ابتدایی تری نیز وجود دارد.

عنصر Peltier با سیم های متصل به کابل تلفن شارژ به کمک یک درزگیر به رادیاتور آلومینیومی (که با سمت "سرد" تماس می گیرد) ثابت می شود. هر جسم داغی مانند فنجان چای داغ در بالای دستگاه قرار می گیرد. بعد از چند ثانیه می توان گوشی را شارژ کرد. شارژ کردن تا زمانی که چای خنک شود ادامه خواهد داشت.

نظرات، اضافات به مقاله را بنویسید، شاید چیزی را از دست داده ام. نگاهی به آن بیندازید، خوشحال می شوم اگر چیز دیگری برای من مفید باشد.

ماژول های ترموالکتریک استاندارد یک اصل عملکرد معکوس دارند. در این مقاله در مورد استفاده از ماژول های Peltier-Seebeck در دستگاه های تبادل حرارتی صحبت می کنیم و نمونه ای از مونتاژ کولر آبی و سیستم خنک کننده اولیه هوا با امکان راه اندازی مجدد (گرمایش) را بیان می کنیم.

اصل عملکرد ماژول‌های ترموالکتریک (TEM) که برای خنک‌سازی استفاده می‌شوند بر اساس اثر Seebeck است - فرآیندی مخالف اثر پلتیه. عنصر اصلی همان TEM است که در قسمت اول توضیح داده شد. هنگامی که جریان مستقیم به میدان ترموکوپل اعمال می شود، اختلاف دما در صفحات صفحه سرامیکی مشاهده می شود. این یک واقعیت مبتنی بر یک فرآیند ترمودینامیکی است که ما آن را توصیف نمی کنیم (تا از محاسبات علمی خسته نشویم)، اما نحوه استفاده از آن را در زندگی روزمره نشان خواهیم داد.

توجه داشته باشید.برای ساخت واحدهایی که دستورالعمل آنها در زیر آمده است، به مهارت های عملی اولیه در مونتاژ مدارهای الکتریکی نیاز دارید. مدل های ارائه شده از گره ها تقریبی هستند و می توانند با صلاحدید استاد با مشابه (یا بیشتر / کمتر قدرتمند) جایگزین شوند.

چگونه کولر آبی خود را بسازیم

خواننده فهیم قبلاً متوجه شده است که "سطل معجزه" از قسمت اول می تواند برای خنک کردن مایع استفاده شود، اگر آن را "در جهت مخالف" با اتصال جریان مستقیم اجرا کنید.

TEM در هر کولر آبی استفاده می شود. ساخت آنالوگ این دستگاه کارخانه با دستان خود کاملاً امکان پذیر است ، در حالی که بدتر از این کار نخواهد کرد. ما اصل عملیات و طرح مونتاژ را شرح خواهیم داد. گزینه های طرح و اجرا را می توان بر اساس نیازهای خود انتخاب کرد. به عنوان مثال، آن را قابل حمل یا ثابت، یکپارچه در مبلمان آشپزخانه یا سیستم تصفیه آب آشامیدنی کنید. گزینه دوم بهینه است، زیرا خنک کننده در سیستم کنترل می شود (با منبع تغذیه).

برای این ما نیاز داریم:

  1. ظرف مستطیلی مسطح فولادی ضد زنگ با ابعاد 100x100x30 (فلاسک مبدل حرارتی) با خروجی های رزوه ای 1/2 اینچی در طرفین کوتاه. این تنها عنصری است که ساخت آن بهتر است توسط یک صنعتگر در کارخانه سفارش داده شود.
  2. تامین آب آشامیدنی با اتصالات ½ اینچی (از مخزن یا منبع آب).
  3. منبع تغذیه 10-12 ولت با تنظیم جریان.
  4. ماژول های ترموالکتریک TEC1-12705 (40x40) - 2 عدد.
  5. سیم هایی با سطح مقطع 0.2 میلی متر.
  6. چسب داغ یا خمیر حرارتی.
  7. کلید برای 2 کانال (سوئیچ تعویض، دکمه).
  8. شیر آب، لحیم کاری، لحیم کاری.

با استفاده از چسب حرارتی TEM را روی فلاسک ثابت می کنیم. سیم ها را در گروه های مناسب (بعلاوه و منفی) وصل می کنیم. ما با در نظر گرفتن امکان تعویض در حین تعمیر و دسترسی در حین استفاده، مکان مناسبی را برای کلید تعیین می کنیم. ما آن را در نمودار قرار می دهیم. سیم ها را به منبع تغذیه وصل می کنیم. ما تست های مدار را انجام می دهیم.

توجه! هنگام آزمایش، خود را به رعایت واقعیت عملکرد صحیح محدود کنید، اما سعی نکنید حداکثر بار را خشک کنید - این می تواند منجر به خرابی TEM شود (نمی توان آن را تعمیر کرد).

سپس فیتینگ ورودی فلاسک مبدل حرارتی را با کانال تامین آب و خروجی را با شیلنگ (انعطاف پذیر یا سفت) به شیر وصل می کنیم.

سیستم را با آب پر می کنیم و آمپر بهینه را در فشار جت مورد نیاز تنظیم می کنیم. سر بهینه کمی قوی تر از گرانش است. این برای مصرف آب آشامیدنی خنک کافی خواهد بود. بقیه تفاوت های ظریف - اتصال دهنده ها، طول سیم، مکان - در هر مورد کاملاً فردی هستند.

این سیستم پایه قابل توسعه و بهبود است. به عنوان مثال، یک ترموستات را در مبدل حرارتی نصب کنید و آن را به جای کلید (سوئیچ ضامن) در مدار قرار دهید - در جایی مناسب است که به طور مداوم به آب با دمای معین نیاز است. فلاسک مبدل حرارتی را می توان از نقره برای یونیزاسیون اضافی آب ساخته شد. با گنجاندن مبدل افزایش دهنده ولتاژ ثابت EK-1674 در سیستم، می توان مصرف برق را به حداقل ممکن کاهش داد.

محاسبه هزینه های ساخت کولر:

در این سیستم، رادیاتور پره دار درگیر نیست، زیرا هدف تعیین شده - خنک کردن (اما نه انجماد) حجم کمی آب (300 میلی لیتر) - بدون آن به دست می آید.

چگونه به تنهایی یک مینی یخچال، چیلر یا تهویه مطبوع بر روی ماژول های ترموالکتریک بسازیم

خنک کردن هوا کار سخت تری است. اگر در مورد آب، کارایی کولر با تفاوت در چگالی محیط (آب - هوا) تضمین شود، در مورد یک محیط همگن (هوا - هوا) وضعیت پیچیده تر است. مشکل اصلی حذف دما از سمت داغ سطح TEM است. به طور دقیق تر - حذف همزمان دما از هر دو سطح. اگر به سادگی عنصر Peltier-Seebeck را راه اندازی کنید، هوای گرم و سرد شده با هم مخلوط می شود و دما یکسان می شود.

در فضاهای محدود با حجم کم (تا 0.7 مترمکعب)، یک سیستم خنک کننده مبتنی بر TEM با خروجی هوای دو طرفه کاملاً قابل استفاده است. این به شما امکان می دهد یک جعبه خنک کننده جدید بسازید یا به یک یخچال قدیمی (فریزر) زندگی دوم بدهید. برای انجام این کار، باید با گنجاندن یک جفت فن اگزوز با توان متقابل، یک رله دما، یک رادیاتور پره دار و استفاده از ماژول های ترموالکتریک کارآمدتر، سیستم را کمی پیچیده کنید.

ما نیاز داریم (برای یک نقطه خنک کننده پایه):

  1. TEM TES1-12712 (40X40)، 106 وات - 1 عدد.
  2. فن RQA 12025HSL 110VAC (یا قدرتمندتر) - 2 عدد.
  3. رادیاتور HS 036-100 (100x85x25 میلی متر).
  4. ترموستات TAM-133-1m (سوئیچ دما با سنسور).
  5. منبع تغذیه DC 12 ولت 6 آمپر (قابل تنظیم).
  6. ورق دورالومین.
  7. سیم، گریس حرارتی، بست

در جعبه تمام شده، در قسمت بالای منطقه یخچال، یک پنجره مستطیلی با ابعاد 100x100 میلی متر می سازیم. دو صفحه دورالومین را با ابعاد 130x130 میلی متر و 180x180 میلی متر برش دادیم. فن را در مرکز صفحه کوچکتر به گونه ای ثابت می کنیم که جریان هوا 1 سانتی متر باقی بماند. کلید دما را داخل جعبه نصب کنید. صفحات کوچکتر را از داخل جعبه (با یک فن در داخل جعبه) از طریق درزگیر روی پیچ یا پرچ نصب می کنیم. TEM ها را روی صفحه نصب شده می چسبانیم و سیم ها را بیرون می آوریم. یک صفحه بزرگ را برش می دهیم و خم می کنیم تا در سوراخ نصب قرار گیرد ، اما در عین حال طرف هایی وجود دارد که آن را از بیرون به دیوار جعبه ثابت کنید. یک رادیاتور و یک فن دوم را به آن وصل می کنیم. با خمیر حرارتی TEM روغن کاری کنید و صفحه را از طریق یک درزگیر به دیوار جعبه نصب کنید.

توجه! باید حداکثر تماس بین ناحیه TEM و صفحه وجود داشته باشد!

مدار الکتریکی را جمع آوری می کنیم. توصیه می کنیم فن ها را با حداکثر توان ثابت و جریان برای TEM از طریق رگولاتور روشن کنید. این امر حذف موثر دما و اختلاط هوا را هنگام کار در حالت‌های مختلف (نه با قدرت کامل) تضمین می‌کند.

مزایای این طرح:

  • عملکرد بی صدا در مقایسه با یخچال های کمپرسور.
  • فقدان مکانیسم و ​​قطعات متحرک، نیروهای اصطکاک (چیزی برای شکستن)؛
  • حامل های حرارت مایع (فریون) استفاده نمی شود.
  • مصرف برق کل حدود 200 وات؛
  • می توانید طراحی را ارتقا دهید، عملکرد را تغییر دهید.
  • در دسترس بودن و نگهداری واحدهای مجزا.

ایرادات:

  • ظاهر تراکم روی صفحات دورالومین امکان پذیر است.
  • واحد کنترل خارجی؛
  • بسیاری از عوامل و تفاوت های ظریف کار به طور تجربی در طول استفاده آشکار می شوند.
  • منطقه کاربردی کوچک

محاسبه هزینه ساخت یک سیستم تبرید اولیه برای یخچال و کولر:

نام واحد دور تعداد قیمت واحد / روبل. خیابان، مالش.
TEM TES1-12712 (40X40)، 106 وات کامپیوتر 1 600 600
فن RQA 12025HSL 110VAC کامپیوتر 2 150 300
دورالومین 3 میلی متر کامپیوتر 1 300 300
منبع تغذیه نامتناوب کامپیوتر 1 300 300
ترموستات TAM-133-1m کامپیوتر 1 250 250
رادیاتور HS 036-100 کامپیوتر 1 220 220
سیم، گریس حرارتی، بست، لحیم کاری - - 300 300
جمع 2270

در اصل، این طرح یک کولر گازی توکار آماده است که می تواند در کابین خودرو، تراکتور، در یک پرنده دربسته یا در یک غرفه امنیتی نصب شود. فقط باید در مورد محافظت سازنده در برابر بارش جوی فکر کرد.

ذخیره انرژی ماژول TEC1-12712 بسیار زیاد است. دامنه دما در طرفین عنصر می تواند به 50 درجه برسد. در دمای هوای اتاق +27 درجه سانتیگراد و استفاده از سیستم خنک کننده مایع (رادیاتور + فن)، می توانید دمای منفی 25 درجه سانتیگراد را در خروجی استخراج کنید! این به شما امکان می دهد حتی در خانه فریزرهای بدون کمپرسور و بی صدا ایجاد کنید.

ماژول های ترموالکتریک در کجای دیگر استفاده می شوند؟

اثر Peltier-Seebeck از دهه 1840 شناخته شده است. به لطف پایداری قوانین فیزیک، تا به امروز به طور فعال مورد استفاده قرار می گیرد. ماژول ترموالکتریک همیشه مکانی را پیدا می کند که در آن انرژی اضافی وجود دارد یا لازم است به سرعت و بی صدا تبادل حرارت انجام شود.

کاربردهای اصلی ماژول های ترموالکتریک:

  1. خنک کننده ریز مدارها فن ها به عنوان مبدل حرارتی اصلی، متعلق به گذشته هستند. آنها با TEM های جمع و جور، بی صدا و تقریبا ابدی جایگزین می شوند.
  2. مهندسی مکانیک. حتی مدرن ترین ICE گازهای خروجی از محفظه احتراق تولید می کند. مهندسان از گرمای خود برای تولید انرژی اضافی با استفاده از عناصر Peltier استفاده می کنند. انرژی جمع آوری شده به سیستم های موتور بازگردانده می شود، اما به صورت جریان مستقیم که باعث صرفه جویی در سوخت می شود.
  3. لوازم خانگی همه چیزهایی که در بالا توضیح داده شد، به علاوه اکثر لوازم خانگی که برای سرمایش یا گرمایش کار می کنند (به جز یخچال های کمپرسور).

و در نهایت یک راز کوچک. ماژول ما یک ویژگی تقریباً شگفت انگیز دارد - برگشت پذیری. این بدان معنی است که وقتی قطبیت DC روی سیم های ماژول معکوس می شود (با استفاده از یک سوئیچ)، سطوح گرم و سرد معکوس می شوند. کولر به بخاری، یخچال به محفظه حرارتی (انکوباتور) و کولر به بخاری فن دار کم مصرف تبدیل می شود. برای انجام این کار، شما نیازی به تغییر طرح واره دستگاه ندارید. فقط کافی است قطبیت را تغییر دهید.

این اصل در دستگاهی به نام Recuperator استفاده می شود. جعبه ای متشکل از دو محفظه جدا شده است که با استفاده از فن ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. با کمک ماژول های Peltier، هوای سرد بیرون با انرژی استخراج شده از هوای گرم شده که از اتاق خارج می شود، گرم می شود. این دستگاه به شما امکان می دهد در گرمایش خانه صرفه جویی کنید.

ویتالی دولبینوف، rmnt.ru

مقالات مرتبط برتر