Eng Ru
Отправить письмо

Принцип элемента Пельтье: как сделать самому. Обогрев с элементом пельтье


Модуль на элемент Пельтье + интересное применение.

Приветствую тебя читатель banggood астрологи объявили неделю Пельтье поэтому в обзоре речь пойдёт об одном интересном применении данной штуковины. Милости просим под CUT.

Начнём с ликбеза

Как говорит википедия «Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.» Я уверен что после этой фразы понятнее не стало ).

Ок попробуем иначе. Представьте себе специфический аквариум, состоящий из зон двух типов. В первой зоне аквариума рыбки плавают быстро во второй медленно. Ещё представим себе на границах зон лопасти, крутящиеся в воде. Правила следующие 1) рыбка переплывает в другую зону только тогда когда её скорость соответствует скорости установленной для зоны.2) при переходе границ зоны рыбка может взаимодействовать с лопастями для увеличения либо для уменьшения своей скорости. Теперь представим несколько зон расположенных последовательно. (зоны с более высокой скоростью назовём З+ с низкой З- ) Рыбка находится в З+ она хочет перейти в З- она взаимодействует с лопастью на границе и начинает плыть медленнее, при этом лопасти (на границе З+/З-) начинают крутиться быстрее. Далее рыбка хочет перейти в следующую зону З+ ей надо ускориться она взаимодействует с лопастью на границе З-/З+ и ускоряется при этом лопасть начинает крутиться медленнее. Далее всё повторяется. Можно заметить что одни лопасти будут замедлятся а другие ускорятся. Элемент Пельтье работает по аналогичному принципу. Вместо рыбок там электроны вместо скорости рыбок энергия электронов в полупроводниках. При протекании тока через контакт 2х полупроводников, электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, При этом чем больше ток тем выше эффект переноса энергии, энергия именно переноситься (а не волшебным образом пропадает) от «холодной» стороны к «горячей», поэтому элемент Пельтье способен охлаждать предметы до температуры ниже комнатной (проще говоря это полупроводниковый тепловой насос). Если у Вас задача просто отвести тепло от процессора транзистора и т.д. применение элемента Пельтье невыгодно т.к. Вам понадобиться Радиатор способный передать в окружающую среду тепло от охлаждаемого объекта + тепло возникающее при работе элемента Пельтье. Думаю с теорией покончено можно двигаться дальше. Давайте посмотрим как по мнению спонсора обзора выглядит 13,90 зелени. Модуль представляет из себя этакий 5 уровневый бутерброд, он состоит из пары радиаторов и вентиляторов и собственно самого элемента Пельтье.Вентилятор большего размера предназначен для отвода тепла. При приложении усилия его можно снять без выкручивания шурупов. Вентилятор самый обыкновенный ( Питание 12В размер 90мм) прикрыт решёткой, изначально вентилятор установлен на отвод воздуха.На противоположной стороне малый вентилятор (Питание 12В размер 40мм) Малыш прикручен на совесть Посмотрим на радиаторыБольшой радиатор размером 100мм*120мм высота 20ммМалый радиатор 40мм*40мм высота 20мм. Радиаторы скреплены двумя винтами, в малом радиаторе нарезана резьба. При снятии радиатора обнаружена термопаста это хорошо, но можно увидеть что есть недожим.Контакт с большим радиатором идеальным тоже не назовёшь.Главный вывод — если хотите выжать из этого модуля максимум то обязательно загляните под радиаторы. А если стереть термопасту то можно увидеть что тут установлен элемент TEC1-12705 (размер 40мм*40мм*4мм) хотя заявлен более мощный TEC1-12706. Мануал на TEC1-12705 peltiermodules.com/peltier.datasheet/TEC1-12705.pdf Снимем малый радиатор и попробуем запустить модуль замерив температуры «тёплой» и «холодной» сторон.Температура «холодной» стороны -16,1 «горячей» 37,5 дельта 53,6. ток потребления при 12В составил 4,2А. На режим элемент Пельтье вышел через 90с.

А теперь весёлая часть. Находим металлическую и блестящую пластину и делаем в ней отверстие для термопары. Кладём термопасту и устанавливаем термопаруДалее изготавливаем узконаправленный фотоприёмник и фотодиод из чёрной бумаги и обычных компонентовСобираем готовое устройство вспоминая правило «угол падения равен углу отражения»Кто догадался что это такое? Это прибор (ну точнее модель для демонстрации принципа действия) для определения температуры точки росы/относительной влажности воздуха. Действует следующим образом: ИК-светодиод светит в отражающую пластинку, после отражения свет от ИК-светодиода попадает на ИК-фотодиод. С обратносмещённого ИК-фотодиода снимается сигнал напряжения. При охлаждении пластинки до температуры точки росы на ней начинает собираться конденсат, интенсивность отражаемого излучения падает, сигнал на фотодиоде изменяется. Регистрируя температуру пластины, и окружающего воздуха можно найти относительную влажность. Для работы я использовал Brymen BM869 (с самодельным кабелем и софтом) и Uni-t UT61E Ниже представлен результат Рыжий график температура пластины, синий график сигнал с фотодиода. Будем считать момент, когда напряжение с фотодиода изменилось на половину от общего изменения напряжения есть момент выпадения конденсата. Исходя из поставленных условий измеренная температура точки росы в комнате +9С.Температура окружающего воздуха 26,7 (на графиках не отображалась т.к. она была неизменна).Одновременно я запустил модуль HTU21 и наблюдал за показаниями в терминале.(скриншот терминала добавлен к графику).Далее я использовал онлайн калькулятор planetcalc.ru/248/ для пересчёта влажности в температуру точки росы Результат пересчёта влажности с HTU21 в температуру точки росы совпал с измеренной напрямую температурой точки росы. Это значит, что если описанным выше методом определять точку росы, а затем делать пересчёт, то можно достаточно точно определять влажность (Ну естественно если делать всё по-взрослому). Данный метод называется методом охлаждаемого зеркала, а гигрометры, построенные на таком принципе, называются конденсационными. Надеюсь вам понравился обзор, и Вы узнали для себя что-то новое. Всем спасибо за внимание.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

mysku.ru

Термоэлектрический охладитель Пельтье

Термоэлектрический охладитель Пельтье. Принцип действия заимствовал из нета: В основе работы элементов Пельтье лежит контакт двух токопроводящих материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт таких материалов, электрон должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. При протекании тока в обратном направлении происходит нагревание места контакта полупроводников, дополнительно к обычному тепловому эффекту.

При контакте металлов эффект Пельтье настолько мал, что незаметен на фоне омического нагрева и явлений теплопроводности. Поэтому при практическом применении используются контакт двух полупроводников.

Внешний вид элемента Пельтье. При пропускании тока тепло переносится с одной стороны на другую.Элемент Пельтье состоит из одной или более пар небольших полупроводниковых параллелепипедов — одного n-типа и одного p-типа в паре (обычно теллурида висмута, Bi2Te3 и германида кремния), которые попарно соединены при помощи металлических перемычек. Металлические перемычки одновременно служат термическими контактами и изолированы непроводящей плёнкой или керамической пластинкой. Пары параллелепипедов соединяются таким образом, что образуется последовательное соединение многих пар полупроводников с разным типом проводимости, так чтобы вверху были одни последовательности соединений (n->p), а снизу противоположные (p->n). Электрический ток протекает последовательно через все параллелепипеды. В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.

Если охлаждать нагревающуюся сторону элемента Пельтье, например при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны становится ещё ниже. В одноступенчатых элементах, в зависимости от типа элемента и величины тока, разность температур может достигать приблизительно 70 К/

Описание Элемент пельтье представляет из себя термоэлектрический преобразователь, который при подаче напряжения способен создать разность температур на пластинах, то есть перекачать тепло или холод. Представленный элемент Пельтье применяется при охлаждении компьютерных плат (при условии эффективного отведения тепла), для охлаждения или нагрева воды. Так же элементы Пельтье используются в переносных и автомобильных холодильниках.

Элемент Пельтье, работающий от 12 Вольт.

•Для нагрева необходимо просто поменять полярность. •Размеры пластины Пельтье: 40 х 40 х 4 миллиметра. •Рабочий диапазон температур: от -30 до +70?.. •Рабочее напряжение: 9-15 Вольт. •Потребляемая сила тока: 0.5-6 А. •Максимальная потребляемая мощность: 60 Вт. Забавная вещица, подключаем 12v +- холодит меняем полярность греет. Используется во многих авто холодильниках, во всяком случае у меня такой. Можно приделать компактную схему в бардачок что б летом шоколад не таял! Для использования и эффективного применения нужно использовать радиатор охлаждения — в качестве теста применил радиатор от компьютерного процессора, можно с куллером. Чем лучше охлаждение тем эффект Пельтье сильнее и эффективнее. При подключении к авто акб на 12v ток потребления составил 5 ампер. Одним словом элемент прожорлив. Так как еще не собрал всё схему, а провел лишь пробные тесты, без приборных замеров температур. Так при режиме охлаждения в течении 10ти минут появилась легкая изморозь. В режиме подогрева вода в металлической чашки закипела. Эффективность конечно же этого охладителя низка, но цена девайса и возможность по экспериментировать делают покупку оправданной. Остальное на фото

mysku.ru

Попробуйте установить элемент Пельтье на батарею отопления

В этой публикации идея, в которой реализовано практичное исполнение светодиодного фонарика на одном элементе Пельтье. В качестве источника тепловой энергии — обычная дюймовая труба батареи отопления. Температура в пределах от 60 до 65 градусов. Таким образом можно сделать настольную лампу найти массу применений. От простого ночника в доме до дежурного освещения в подъезде. Такой фонарик состоит всего из 5 частей. Теплопровод, генератор Пельтье, холодильник, повышающий dc преобразователь. Нагрузка в виде светодиодов. Смотрите видео Игоря Белецкого.

Купить этот модуль TEC1-12706 и преобразователь можно в этом китайском магазине.

Для чего нужен теплопровод?

Чтобы эффективно передавать тепло термоэлектрическому преобразователю Пельтье, автор приспособил п-образный алюминиевый профиль. Зазоры между трубой отопления и профилем следует плотно набить тонкой алюминиевой фольгой. В результате обеспечивается плотный контакт между трубой и внутренней частью профиля. Мастер использовал самый распространенный и дешёвый TEC1-12706. Размер 40 x 40 миллиметров. Очень легко купить. Генерирующий электричество модуль зажимается между теплопроводный трубой и радиатором компьютера. На радио рынке на разборке его можно найти за копейки. Желательно большого размера.

Генератор Пельтье на батарее отопления

электрогенератор из батареи отопления01

Соединение необходимо плотно стену. Используем болты и хомуты. Под пластиковую стяжку не так красиво, но результат тот же.

Главная деталь, без которой генератор работать не будет. Это преобразователь для поднятия напряжения. На таком слабом перепаде температур 30 градусов литье не выдаст более 0,5 вольта. Преобразователь поднимает напряжение до 3- 5 вольт. Необходимо, чтобы светодиодный фонарь светился. Можно изготовить самому, в интернете много схем. Но их кпд далек от микросхемы, здесь же составляет более 90%. Имеется удобный USB выход для подсоединения нагрузки. Подойдет любой светодиодный фонарик, главное, чтобы в нём были 3 вольтовые лампочки.Мастер нашел полезное применение фонарика дома. Через всю квартиру длинный и узкий коридор. По нему трудно пойти и никуда не врезаться. Можно включить свет, но вот беда: выключатель находится посередине коридора и нужно дойти и нащупать. С этой проблемой покончено. Пришлось повозиться с проводкой. Самое главное, — вы получаете свет из батареи отопления практически даром. Ведь всё тепло, проходящее через элемент пельтье, рассеивается в квартире.

Если радиатор вынести на улицу, особенно в морозную погоду, мощность поднимется в разы.

izobreteniya.net

Баловство с элементом имени Пельтье.

После того, как в мою голову залезла мысль о строительстве своего гнезда, она начала бурлить и отслаиваться в различных строительно-отопительных-осветительных и др. направлениях, кусочек которой хочу предложить Вашему вниманию. Мой первый обзор.

Желаю всем здравствовать! Энергетик из меня ни ахти и советам буду рад. Не так давно мне стало известно, кто такие эти прохладно-горячие элементы, кто не знает, рассказываю: -это такие (обычно плоские) штучки, внутри которых всякие примудрые полупроводники к которым, если подать питание начинают выделять с одной стороны тепло, а с другой прохладу и наоборот если к ним подать тепло с холодом -выдают электрическую энергию.

Задумал я как то сделать в новом доме вечернее светодиодное освещение от 12в (знаю теперь, что это не правильно, что нужно хотя бы 24В) и зарядкой от солнечной батареи, по незнанию купил дешевые 10-ватные китайские матрицы, да ещё и желтые быррр!( aliexpress.com/item/20PCS-10W-LED-Integrated-High-power-LED-Beads-White-Warm-white-900mA-9-0-12-0V/32351320053.html ), аж 40 штук. Ну ни чего (это я себя успокаиваю), для всяких коридоров, туалетов и кладовок подойдут, а в будущем буду их разбавлять более качественными, а то и ксеноном, еще разнообразных датчиков движения- aliexpress.com/item/DC-12V-5A-IR-Pyroelectric-Infrared-PIR-Motion-Sensor-Detector-Module/32333855291.html и дистанционных ключей на 12в, ссылка не хочет работать. Но не о них речь.

После того, как я понял, как хорошо греются светодиодные матрицы встал вопрос по их охлаждению. На чермете купил медную шину толщиной 4мм и шириной-40мм. Начал с полоски 12см с одной матрицей на термоклее последовательно с резистором на 5 ом от 13В(500мА)-через 15 минут рука уже не могла держать температуру, но и это меня устроило, т.к. светильник будет подключен через датчик движения над лестницей, ( проведение демонстраций на лестнице не планируются) и прикручен к бетонной стене через герметик нагрев будет значительно меньший, что подтвердилось практикой.

И теперь о том, из-за чего я в общем решил написать обзор. Обзор больше не о товаре, а о том, как его еще можно применить. Еще до заказа элементов пельтье, мне подумалось. а что если скрестить эти полупроводники для помощи друг другу? Также отрезал полосу медной шины -12см, на нее наклеил термоклеем элемент пельтье, на элемент наклеил ещё кусок медной шины в размер элемента(а он у нас как раз 40мм), а на этот кусочек наклеил 4 матрицы (типа по 10Вт), которые запитал параллельно через резисторы по 2 Ома и вся эта группа включена последовательно с элементом пельтье, у которого сопротивление около 4 Ома. Получился вот такой пирог с потреблением 0.8А при 13В. Этот пирог без крепления к стене нагревается заметно быстрее, чем с одной матрицей( с таким же радиатором, но тут их четыре), боюсь, как бы не пошёл в разнос, но на стене из-за теплообмена температура нижнего радиатора 53 градуса, а температура верхнего радиатора, на котором сидят матрицы-44 градуса, при наружней температуре-25 градусов через полчаса работы. Так как не обладаю разными чудо-приборами для измерения светоотдачи скажу так, на глаз, похоже на лампу накаливания в 50Вт. а то и поболее. Прошу прощения за колхоз, как умею.Что дает это баловство с пельтье и матрицами?- Получаем разницу температур 10-12 градусов на матрицах и отдающем тепло радиаторе, может кому то их не доставало этих десяти градусов, если есть возможность передать тепло стене, потолку, -то уменьшить размеры светильника, создать более комфортные условия для проживания кристаллов в матрице и разместить матрицы в одной кучке, для общего отражателя. Обзор начал писать давно, то пирометр ждал, что б температуры мерить, с пирометром получился облом, не реально замерить им температуру в этой конструкции, спасла термопара от тестера, то корпуса под светильники подходящие искал, то батарейки на фотике сели и т.д.

Пока изобразил пару светильников, круглый для ванны с пельтье и овальный для лестничного проёма без оного. С круглым решил перестраховаться и добавил еще радиатор снизу, потому, как ванна будет сообщаться с сухой парилкой. Так теперь выполняю рекомендации, те, что справа, а именно: Опишите плюсы и минусы товара.- благо их не много, описываю: + — длиной 20см, красного цвета, не сказать, что слишком толстый, но и не тонкий, с одной стороны зачищен и залужен, другой конец уходит в лоно элемента пельтье. — — то же самое, только черный.

Поделитесь Вашим мнением относительно товара.- делюсь: Товар красивый, белый, пушистый, гладкий, прохладный, в руке лежит хорошо, ещё бы он с 2-х сторон охлаждал- вообще б ему цены не было. Однозначно! Если дают-брать!

mysku.ru

Осушитель воздуха на элементе Пельтье своими руками

Показатели влажности в помещении свыше 60 % губительно сказываются не только на самочувствии человека, но и на мебели, бытовой технике, стенах и потолке. Абсолютно все, живое и искусственное, страдает от негативного воздействия повышенной влажности. В слишком влажных помещениях разводится грибок, размножается плесень и микроорганизмы. Справиться с высокими показателями влажности помогают осушители воздуха, которые не так уже и сложно изготовить самостоятельно.

Причины высоких показателей влажности

Излишняя влажность - большая проблема

Излишняя влажность — большая проблема

  • Неправильная установка металлопластиковых окон в квартире.
  • Неправильная организация фундамента.
  • Неправильная гидро- и теплоизоляция или ее полное отсутствие.
  • Отсутствие вытяжной системы, ее низкая функциональность.
  • Выполнение ремонтных работ в закрытой комнате.

Снизить влажность можно устранив технологические несоответствия. К сожалению, это не всегда возможно. Тогда на помощь приходят осушители воздуха.

Важно! Установить показатели влажности в помещении можно с помощью специального устройства – гигрометра.

Виды осушителей воздуха

В зависимости от физических принципов работы различаются:

  • испарительный осушитель: влажный воздух с помощью вентилятора направляется на холодную поверхность, где он преобразовывается в конденсат и стекает в установленный бак;
  • адсорбционный осушитель: внутри прибора устанавливается абсорбционный механизм, преобразовывающий влажность в конденсат и выводит его в специальный резервуар;
  • осушитель с применением элемента Пельтье: с помощью полупроводниковых элементов в процессе протекания через них тока, влажный воздух охлаждается и преобразовывается в конденсат.

Принцип элемента Пельтье

Элемент Пельтье

Элемент Пельтье

Речь идет о механизме термоэлектрического преобразователя, который действует на эффекте Пельтье. Основывается он на появлении разности температурных показателей в процессе перемещения электрического тока через элементы преобразователя.

В своей конструкции устройство имеет одну или несколько пар полупроводниковых параллелепипедов n — и р-типа, которые соединяются парами по средствам перемычек, как правило, металлических. В конструкции они являются своеобразными термическими контактами. Такие элементы изолированы с помощью пленки, устойчивой к току. Перемычки могут быть исполнены и в виде пластин, выполненных из керамики.

Полупроводниковые параллелепипеды соединяются последовательно: вверху – n->p, внизу — p->n. В процессе использования элементы, находящиеся вверху, охлаждаются, а нижние контакты – нагреваются. То есть с помощью электрического тока тепло перемещается с одной стороны на другую, создавая разность температурных показателей, которая может составлять до 70 градусов. Показатели зависят от величины поставляемого тока.

Принцип работы элемента Пельтье для непрофессионалов

Элемент Пельтье – термическая пара, которая представляет собой 2 проводника р и n, с последовательным соединением между собой. При протекании электрического тока через установленные элементы, тепло на контакте n-p поглощается, а на контакте p-n – образовывается. В результате физического явления на примыкающем участке температура будет снижаться, а противоположный элемент, соответственно, будет повышать свои температурные показатели. При изменении полярности тока изменяется функциональность участков: место нагрева будет охлаждаться, а противоположная сторона – нагреваться. Для использования на практике элемента установки одной термопары недостаточно. Чем мощнее термоэлектрический модуль, тем больше в нем установлено термопар.

Достоинства

  • Компактные размеры устройства.
  • Отсутствие движущихся механизмов в конструкции.
  • Отсутствие газа и жидкости.
  • Бесшумность.
  • Наличие регулировки мощности охлаждающего процесса.
  • Возможность выполнять термостатирование при разных показателях температуры окружающей среды.
Осушитель своими руками

Осушитель своими руками

Недостатки

  • Незначительный КПД.
  • Потребность использования электросети.
  • Ограниченное количество включений и отключений.
  • Большие затраты при использовании мощного модуля.

Сферы использования

  • В холодильных установках бытового характера.
  • В процессе охлаждения электроники.
  • В генераторах, основанных на термоэлектрическом принцип.

Осушитель воздуха на элементах Пельтье своими руками

Элемент Пельтье может использоваться в виде теплового насоса, с помощью которого устранить избыток влаги в закрытом помещении не составит труда.

Схема конструкции

Пластины Пельтье могут быть разных размеров

Пластины Пельтье могут быть разных размеров

Осушитель воздуха своими руками, используемый в быту, состоит из 3 деталей: 2-х радиаторов и 1-го элемента Пельтье, размещенного между ними. Чтобы изготовить его нужно:

  • просверлить отверстия в радиаторах;
  • элемент Пельтье намазать с обеих сторон намазать термопастой, которую можно приобрести в специализированном компьютерном магазине;
  • расположить элемент Пельтье между радиаторов и зафиксировать с помощью саморезов.

Важно! Фиксировать конструкцию следует очень аккуратно, так как при сильном зажатии элемент Пельтье может треснуть.

Готовую конструкцию следует закрепить на подставке, с размещенным внизу сосудом для сбора жидкости. Работает такой прибор очень просто: одна сторона охлаждается, в следствии чего на ней собирается влага, которая находится в воздухе. Осушитель воздуха 12 вольт с параллельно соединенным кулером при сильной влажности в помещении за 12 часов работы позволяет собрать более 500 мл жидкости. Этот показатель относителен, так как зависит от показателей влажности в помещении. В том случае, когда один из радиаторов нагревается слишком сильно, необходимо сменить полярность.

Осушитель воздуха Пельтье своими руками из старого холодильника

Материалы:

  • кусок оргстекла, размером 500х600 мм;
  • герметик, к примеру, на основе силикона;
  • бытовой вентилятор, мощность которого составляет 100 Вт;
  • 10 штук саморезов;
  • шланг для слива жидкости;
  • 2 силиконовые прокладки;
  • 2 гайки;
  • втулка.

Дверца морозильной камеры снимается, так как она не потребуется при монтаже конструкции. Вентилятор врезается внутрь оргстекла таким образом, чтобы он обеспечивал поступление воздуха внутрь старой морозильной камеры. Для выполнения такой работы следует проделать в оргстекле отверстие требуемого диаметра, в котором фиксируется с помощью саморезов вентилятор. Стыка и отверстия для создания прочности та герметичности заделываются силиконовым клеем.

Снизу конструкции проделывается отверстие и вставляется шланг для слива отработанной жидкости. Отверстие в обязательном порядке уплотняется герметиком. Свободный конец трубки выводится в емкость, куда и будет стекать отработанная жидкость. На место дверцы устанавливается оргстекло с вмонтированным вентилятором. Данная конструкция, естественно, не будет иметь достойного эстетического внешнего вида, но свои функции будет выполнять безукоризненно. К примеру, данный осушитель своими руками способен снизить влажность в помещении на 8% за одни сутки, притом температура на входе – 14 градусов, а на выходе – 9 градусов.

Осушитель воздуха позволяет создать в помещении необходимые показатели влажности. Простые устройства создают благотворный микроклимат в комнате и не позволяют развиваться в ней плесени и грибкам.

ventkam.ru

Портативный обогреватель с элементом Пельтье.

Peltye fan 1Небольшой, но эффективный обогреватель для палатки или временного укрытия можно собрать из за один вечер. Плюсом моего устройства является принудительная продувка холодным воздухом радиатора, особая форма воздуховода и автономное питание устройства. Для обогрева можно использовать как небольшую свечу, так и после небольшой модернизации, топливные брикеты и любые горючие материалы и вещества.

 

ris 2LCB        Важной особенностью устройства является наличие модуля Пельтье, который вырабатывает электрический ток для питания вентилятора. Наиболее сложным устройством является радиатор, который переделывается из радиатора охлаждения процессора. Для своего устройства я выбрал два одинаковых радиатора с квадратным основанием. Задача – пропустить поток воздуха через максимально возможную площадь радиатора и самое главное, воздух должен идти по длинному пути, чтобы вначале успеть лучше охладить ребра радиатора охлаждения, а затем нагреться при контакте с нижним радиатором нагрева.Peltye fan 2

Вешний вид устройства в разобранном состоянии. (крышка воздуховода не показана).

После того, как под устройство помещают источник тепла, нижний радиатор начинает нагреваться, если верхний радиатор принудительно охладить, к примеру поместив на него кусочек льда или облив холодной водой, то разницы температур хватит для того, чтобы запустить вентилятор от элемента Пельтье. Напоминаю, что для элемента термопаста просто необходима! В дальнейшем, за счет нагрева нижнего радиатора, разница температур становиться больше и этого достаточно для выработки напряжения для самостоятельного вращения вентилятора.Peltye fan 3

Готовое устройство без рукава воздуховода вентилятора.

Для большей эффективности воздухозаборник вентилятора лучше вывести за пределы обогреваемого помещения, в таком случае перепад температур на элементе будет еще больше. Итак, воздух засасывается через вентилятор – попадает между ребрами радиатора.

Radiator Radiator2 Shnorkel
Общий вид радиатора с перемычками. Радиатор. Вид сверху без крышки воздуховода. Воздуховод из алюминиевого профиля.
Peltye fan 4Чтобы он смог пройти больший путь, я установил перемычки, таким образом, воздушный поток огибает по очереди все ребра радиатора. Чем длиннее путь воздуха через радиатор, тем больше он сможет охладить верхний радиатор и поглотить тепло с нижнего радиатора. Перегородки верхнего можно сделать из пластика или любого другого материала. А вот перегородки нижнего радиатора следует делать из жести, поскольку пайка алюминия технически достаточно сложна, а иногда и невозможна ввиду отсутствия нужного флюса и присутствия примесей. Полоски жести с усилием вставляются в ребра радиатора. В идеале можно использовать плотно подогнанные полоски алюминиевого профиля. Поток воздуха после прохождения через верхний радиатор – попадают в нижний, за счет воздушного короба. Его можно согнуть из жести, либо из алюминиевого профиля квадратного сечения. Для этого под определенными углами нарезается профиль и соединяется путем установки накладок на заклепках, либо винтами. Устройство следует установить на подставку, чтобы приподнять его над поверхностью. Под устройство можно поставить спиртовку или свечку. Мощность устройства невелика, однако принудительный продув воздуха увеличивает его КПД. Убрав устройство в декоративный корпус – можно получить дизайнерский обогреватель, который можно безопасно использовать в квартире.

Напоминаю о соблюдении правил ТБ при обращении с открытым огнем и нагревательными элементами!

Peltye fan model Peltye fan model2
   

konvenat.ru

Мощный генератор на 12 элементах Пельтье

Лучшее время для работы термогенератора на основе элементов пельтье, это конечно же зима. Потому что их нужно хорошо охлаждать, чтобы хоть что-то получить.

В эксперименте с испытанием мощного генератора использованы 12 модулей Пельтье TEC1-12706. Самые дешевые и популярные, продаются в этом китайском магазине. Для него есть кулер охлаждения.

Охлаждение в показанном примере осуществлялось вентилятором мощностью 5,4 ватта, 12 вольт.

О том, что это такое элемент Пельтье, какие у него характеристики и как работает, конструкции рабочих моделей, описано в нескольких статьях на нашем сайте, которые вы легко сможете найти через строку удобного поиска.

Цель эксперимента узнать, какую максимальную мощность может выдать обычный китайский самый дешевый термоэлемент в зимнее время года.Итак, с началом эксперимента печь растоплена, когда дрова немного разгорелись, термогенератор начал работать и запустился вентилятор. Он охлаждает холодную сторону термоэлементов. Схема простейшая. В конце видео показано, как собирается такой термогенератор.

В ходе эксперимента будет достигнуто максимальное напряжение холостого хода этого генератора. Потом при помощи потенциометра это напряжение будет понижено ровно вполовину. Тем самым уровняется сопротивление генератора и сопротивление нагрузки. Тогда в генераторе и в нагрузке рассеивается одна и та же величина мощности. Это даст 50 процентную мощность, точнее кпд 50% отдаваемой мощности. Это соответствует эффективности всего лишь 50%. Но зато выход такой мощности будет максимальным в таком соотношении. Но передача максимальной мощности имеет место только при таком соотношении!По мере разогрева печи растет напряжение, выдаваемое электрогенератором. Вентилятор набрал обороты, это довольно мощный вентилятор мощностью 5,5 ватт. Поэтому часть мощности он будет отбирать на себя. Та мощность, которую сейчас будет определена, это будет полезная мощность. Больше 26 вольт напряжение не поднимается. Подключаем потенциометр и начинаем добавлять сопротивление.

generator_PeltierТеперь плавно доводим напряжение до 13 вольт. Зафиксирована мощность 9 ватт. Пока шли настройки, генератор прогрелся и мощность упала на 1,5 ватт.Кратковременно удалось получить до 9 ватт. Но потом мощность упала и остановилась в пределах 7,5 ватт. Но этот показатель держался стабильно. Этой мощности хватит для зарядки любого телефона, смартфона или планшета.

Из 12 элементов пельтье получается 0,5 ватт и более на один элемент. При температуре воздуха ноль градусов это неплохой показатель на воздушном охлаждении. При температуре -20 результат был бы на порядок выше. Поэтому вполне возможно получить даже до одного ватта на один элемент пельтье, но при большом морозе.Теперь вентилятор будет подключен через ваттметр для того, чтобы посмотреть, сколько полезной энергии расходуется на его работу. Прибор показал 6 ватт. Если бы не этот вентилятор, можно было бы добавить еще 5-6 ватт к мощности этого термогенератора.В продолжение эксперимента вентилятор планировалось отключить, чтобы охлаждение делать с помощью снега. После того, как вентилятор сброшен, радиатор будет обильно покрыт снегом. Однако, в эксперименте произошла неожиданная авария. После того, как был снят вентилятор, печка перегрелась и вышел из строя какой-то из элементов пельтье, расплавившись без охлаждения. В системе произошло разъединение контактов. Поэтому вентилятор является в данном устройстве полезным элементом. Для безопасности же необходимо использовать защитные решетки.

Вывод следующий: порядка 1 ватта на элемент пельтье можно получить при хорошем морозе. Есть места, например якутия или дальний север, температура доходит до минус 50 градусов цельсия. Так что там 1 ватт с элемента получить будет просто. Представьте, в юрте печка, а за ней стена размером 1 x 2 м. Теплый стороной внутрь печки, а холодный наружу, где мороз и ветер. С одного квадратного метра таких элементов можно снять до 0,5 киловатта электричества. То есть, с 2 квадратных метров можно получить до одного киловатта электроэнергии.

Такие мощные печи на основе элементов Пельтье производятся в России. Называются они «Электрогенерирующая печь Индигирка». Купить их можно в этом магазине, скидочный промокод 11920924.

Конструкция такого термогенератора предельно проста. 12 самых дешевых китайских элементах пельтье зажимаются между двумя алюминиевыми радиаторами, которые должны иметь ровные, в идеале полированные, поверхности. Естественно, на каждую сторону термоэлемента наносится термопаста.  Скручиваем радиаторы болтами и соединяем проводами. Крепим кулер, желательно мощнее. Ну и сама печка. Это кусок оцинковки, лучше нержавейки. Крепится к горячему радиатору болтами. Потом делается дно с отверстиями 7-8 миллиметров для забора воздуха.

Есть продолжение этого эксперимента. Чтобы найти его, напишите в поиске по сайту:  Пельтье на воздушном охлаждении.

izobreteniya.net


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта