Peltier-Modul: Technische Daten

Thermoelemente (Peltier-Modul) arbeitet auf dem Prinzip der Thermoelement entgegengesetzte Wirkung – das Auftreten der Temperaturdifferenz, wenn der elektrische Strom fließt.

Wie funktioniert ein Peltier-Element?

Ganz einfach anzuwenden ein Peltier – Modul, dessen Prinzip in der Emission oder Absorption von Wärme durch Hindurchleiten durch diesen im Augenblick der Berührung aus unterschiedlichen Materialien besteht , einen Strom um . Dichte des Energieflusses von Elektronen vor und nach dem Kontakt ist anders. Wenn der Ausgang weniger ist, bedeutet dies, dass es Wärme erzeugen kann. Wenn die Elektronen in Kontakt durch das elektrische Feld abgebremst werden, verleihen sie das Gitter kinetische Energie, sie zu erwärmen. Wenn sie beschleunigt werden, wird die Wärme absorbiert. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass ein Teil der Energie aus dem Kristallgitter aufgenommen wird und dessen Abkühlung erfolgt.

Zu einem großen Teil ist dieses Phänomen inhärent in Halbleiter, aufgrund der großen Differenz zwischen den Ladungen.

Peltier-Modul, dessen Verwendung ist Gegenstand unserer Prüfung verwendet, um eine thermoelektrische Kühlvorrichtungen (TEM) zu erstellen. Die einfachste davon besteht aus zwei Halbleitern p- und n-Typ, seriell über die Kupferkontakte verbunden.

Wenn Elektronen bewegen sich von dem Halbleiter „p“ bis „n“, der ersten Übergang von dem Metallquerteil sie mit der Freisetzung von Energie rekombinieren. Der nächste Übergang von semiconductor „p“ in dem Kupferleiter wird durch „Strecken“ der Elektronen durch die Grenzschicht durch das elektrische Feld begleitet. Dieser Prozess führt zur Absorption von Energie und Kühlung des Bereichs um den Kontakt. Ebenso gibt es Prozesse auf diesen Übergängen.

Wenn die Lage der Heiz- und Kühl Kontakte in unterschiedlichen parallelen Ebenen erhält praktische Umsetzung des Verfahrens. Halbleiter sind aus Selen, Wismut, Antimon und Tellur. Peltier-Modul nimmt eine große Anzahl von Thermoelementen zwischen den Keramikplatten-Nitrid oder Aluminiumoxid gegeben.

Faktoren, die die Effizienz der TEM beeinflussen

• Die Stromstärke.
• Die Anzahl der Thermoelemente (bis zu mehreren hundert).
• Halbleitertypen.
• Die Abkühlgeschwindigkeit.

Große Mengen reach aufgrund einer geringen Wirkungsgrad (5-8%) und hohen Kosten bisher nicht geschafft. Um TEM erfolgreich gearbeitet, ist es notwendig, eine wirksame Entfernung von Wärme von der beheizten Seite zu gewährleisten. Dies schafft Schwierigkeiten bei der praktischen Ausführung des Verfahrens. Wenn Sie die Polarität der kalten und heißen die Seiten wechseln, werden miteinander gewechselt.

Vor- und Nachteile der Module

Die Notwendigkeit für TEM erschien mit dem Aufkommen von elektronischen Geräten, die Kühlsysteme miniaturisierten erforderlich. Vorteile der folgenden Module:

• Kompaktheit;
• keine beweglichen Verbindungen;
• Peltier-Modul Funktionsprinzip ist umkehrbar, indem die Polarität geändert wird;
• Einfachheit Kaskadenverbindungen zur Leistungserhöhung.

Der Hauptnachteil ist die geringe Effizienz des Moduls. Dies ist in den hohen Kosten der Macht manifestiert in der Tat der gewünschten Kühlung zu erreichen. Darüber hinaus hat es einen hohen Preis.

Anwendung von TEM

Peltier-Moduls wird vorzugsweise verwendet, um die Späne und Kleinteile zu kühlen. Die Stiftung wurde für die Kühlelemente von militärischer Ausrüstung gelegt:

• Chips;
• Infrarot-Detektor;
• Elemente des Lasers;
• Quarzoszillatoren.

allmählich begann einen Peltier thermoelektrisches Modul in Haushaltsgeräten anzuwenden: Kühlschränke zu schaffen, Klimaanlagen, Generatoren, Temperaturregler. Sein Hauptzweck ist kleine Objekte zu kühlen.

CPU-Kühlung

Die Hauptkomponenten von Computern werden ständig verbessert, was zu einer Erhöhung der Wärme führt. Zusammen mit ihnen entwickeln Kühlsysteme mit innovativen Technologien, moderne Mittel der Kontrolle. Peltier-Modul in diesem Bereich verwendet, fand vorwiegend in den Kühlkreisen und anderen elektronischen Komponenten. Mit dem Zwangsbeschleunigungsmodus Mikroprozessoren herkömmliche Kühlern nicht mehr bewältigen. Ein Prozessor Frequenzerhöhung ermöglicht es, ihre Leistung zu verbessern.

Die Erhöhung der Lüftergeschwindigkeit führt zu einem erheblichen Lärm. Es entfällt die Kosten ein Peltier-Modul in einem kombinierten Kühlsystem zu verwenden. Auf diese Weise gemeistert fortschrittliche Unternehmen schnell die Produktion von effizienten Kühlsysteme, die in der großen Nachfrage waren.

Da wird die Wärme in der Regel Prozessoren Kühlen zugeordnet. Der Luftstrom kann an die Außenseite von der Innenseite der Systemeinheit angesaugt oder abgegeben werden. Das Hauptproblem liegt darin, dass die Lufttemperatur für die Wärmeableitung manchmal nicht ausreichend ist. Daher wurde TEM zum Kühlen des Luftstroms in das System gelangen Einheit verwendet, wodurch die Wärmetauscheffizienz verbessert wird. Somit wird die integrierte Klimaanlage eine Assistenten herkömmliche Computerkühlung.

An beiden Seiten des Moduls sind Aluminium Heizkörper montiert ist. Von der Kühlplatte für Kühlluft an den Prozessor geblasen. Nachdem er Hitze wird, bläst sie durch den anderen Ventilator Modul Heizplatte Heizkörper aus.

Moderne TEM betriebene elektronische Vorrichtung mit Temperaturfühler, wobei der Grad der Abkühlung auf die Erwärmung des Prozessors proportional ist.

Die Aktivierung der Kühl Prozessoren schafft auch einige Probleme.

1. Einfache Kühlung Peltier-Module sind für den Dauerbetrieb ausgelegt. Bei reduziertem Leistungsverbrauch und verringerte Wärmeableitung, die Unterkühlung des Kristalls und der anschließenden Gefriert Prozessor verursachen kann.
2. Wenn die Arbeit Kühler und der Kühler nicht richtig ausgerichtet ist, geht so kann die Erwärmung statt Kühlung. eine zusätzliche Wärmequelle Prozessor überhitzt.

So für moderne Prozessoren benötigen fortschrittliche Kühltechnik zur Steuerung der Module selbst. Solche Änderungen der Betriebsbedingungen nicht auftreten mit Video, die auch eine intensive Kühlung erfordern. Daher ist TEM ideal für sie.

Autorefrigerator eigenen Händen

In der Mitte des letzten Jahrhunderts wurde versucht, die heimische Industrie die Produktion von kleiner Größe Kühlschränke zu meistern, basierend auf dem Peltier-Effekt. Die bestehende Technologie der Zeit war es nicht möglich, dies zu tun. Nun in erster Linie eine abschreckende Wirkung ist der hohe Preis, aber Versuche werden fortgesetzt und Fortschritte hier bereits erreicht worden.

Breite Herstellung von thermoelektrischen Vorrichtungen können Ihnen Ihre eigenen Hände, die einen kleinen Kühlschrank, bequem für den Einsatz in Autos schaffen. Seine Basis ist ein „Sandwich“, die wie folgt durchgeführt wird.

1. Am oberen Heizkörper Deckschicht aus Wärmeleitpaste Typ CBT-8 und die Peltier-Modul ist an eine Seitenfläche des Keramik angebracht.
2. Analog dazu ist an der unteren Seite des anderen Kühlers angebracht ist, bestimmt in der Kühlschrank Kammer platziert werden.
3. Die gesamte Vorrichtung wird fest zusammengedrückt und für 4-5 Stunden getrocknet.
4. Beide Heizkörper installiert Kühler: die obere Wärme abführen wird und unteren – die Temperatur in der Kühlkammer entzerren.

Kühlschrankgehäuse ist aus einer wärmeisolierenden Auskleidung nach innen. Es ist wichtig, dass sie vollständig geschlossen ist. Um dies zu tun, können Sie eine regulären Kunststoff-Werkzeugkasten verwenden.

Kraft 12 wird von dem Fahrzeugsystem zugeführt wird. Es kann gemacht und von 220 V AC Stromversorgung werden. Schema konvertieren AC konstant einfachsten angewendet. Es enthält einen Brückengleichrichter und einen Glättungskondensator Welligkeit. Es ist wichtig, daß die Ausgangsgröße davon nicht höher als 5% des Nennwertes oder Geräteeffizienz ab. Im Modul gibt es zwei Schlussfolgerungen der farbigen Drähte. Um die rot ist immer verbunden „plus“ auf den schwarzen – „minus“.

Power TEM muss das Volumen des Boxens entspricht. Die ersten 3 Ziffern geben die Anzahl der Paare von Markierungshalbleitermikronährstoffen im Innern des Moduls (49 bis 127 oder mehr). Die Stromstärke wird durch die letzten beiden Ziffern ausgedrückt Markierung (3 bis 15 A). Wenn die Leistung nicht ausreicht, müssen wir zu den Heizkörpern Stick ist ein weiteres Modul.

Beachten Sie! Wenn das aktuelle Element die Kapazität überschreitet, wird es auf beiden Seiten erwärmt wird, und zwar schnell abbaut.

Peltier-Modul: ein Generator von elektrischer Energie

TEM kann verwendet werden, um Strom zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, eine Temperaturdifferenz zwischen den Platten zu schaffen und dazwischen angeordneten Thermoelement Strom erzeugen wird.

Für den praktischen Einsatz von TEM mindestens 5 V benötigt Dann kann es ein Handy aufzuladen verwendet werden. Aufgrund der geringen Effizienz des Peltier-Moduls wird ein Step-up DC-Wandler erfordern. Zum Aufbau des Generators benötigen:

• 2 Peltier-Modul TES1-12705 Platten mit einer Größe von 40×40 mm;
• Konverter EC-1674;
• Aluminiumplatte von 3 mm Dicke;
• Pfanne für Wasser;
• hitzebeständiger Kleber.

Ist zwischen den Platten aus zwei Modulen auf dem Klebstoff angeordnet und dann wird die gesamte Struktur auf den Boden des Topfes befestigt. Wenn Sie es mit Wasser füllen und in Brand gesetzt, die erforderliche Temperaturdifferenz zu erhalten, die Aufwärtswandler durch Verbinden der Module die emf von etwa 1,5 V. erzeugt, können Sie die Spannung auf 5 Volt erhöhen benötigt das Telefon Akku aufzuladen.

Je größer die Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser und der unteren Heizplatte, arbeitet der Generator effizienter. Daher ist es notwendig, zu versuchen, die Erwärmung des Wassers auf unterschiedliche Weise zu reduzieren: .. Um es oft fließen zu lassen, ersetzen frisch usw. Ein wirksames Mittel, um die Temperaturdifferenz Erhöhen eine Kaskadenschaltung von Modulen ist, wenn sie einer auf den anderen Schichten überlagert werden. Die Erhöhung der Gesamtgröße der Vorrichtung zwischen den Platten angeordnet wird, ermöglicht mehr Elemente und dadurch die Gesamtleistung zu erhöhen.

Generatorleistung wird ausreichen, um kleine Batterien, den Betrieb von LED-Lampen oder Radio zu laden. Beachten Sie! So erstellen Sie bei 300-400 ⁰ C die erforderlichen thermoelektrischen Module geeignet für den Betrieb! Der Rest des Anzugs für nur Probetests.

Im Gegensatz zu anderen alternativen Mitteln zur Erzeugung von Elektrizität, können sie während der Bewegung betrieben werden, wenn so etwas wie eine katalytische Heizung erstellen.

Domestic Peltier-Module

TEM seiner Produktion kam von uns auf dem Markt nicht so lange her. Sie sind sehr zuverlässig und haben eine gute Leistung. Peltier-Modul, das in der großen Nachfrage ist, hat Abmessungen von 40×40 mm. Es ist für einen maximalen Strom von 6 A ausgelegt und Spannungen bis 15 V. up

Domestic Peltier-Modul kann für einen niedrigen Preis gekauft werden. Wenn Leistungsaufnahme 85 Watt es eine Temperaturdifferenz von 60 ⁰ C am Kühler schafft , ist es in der Lage 40W zum Schutz gegen Überhitzung Prozessor Ableitung.

Merkmale der Module führenden Unternehmen

Ausländische Geräte auf dem Markt in einer großen Vielfalt. Um die Prozessoren führenden Unternehmen zu schützen als Kühlschrank RAH56V Peltier-Modul verwendet wird, ist der Preis mit dem Lüfter enthalten ist 35 $.

Mit 30×30 mm Dimensionen unterstützt Prozessortemperatur nicht höher als 63 ⁰ C mit 25 Watt Leistung zugeordnet. Zu liefern genügend Spannung auf 5 V, und der Strom nicht mehr als 1,5 A.

Gut geeignet für die Kühlung des Peltier-Modul-Prozessor RA6EHV Bereitstellen normalen Temperaturmodus bei einer Verlustleistung von 40 Watt. Der Bereich ihres Moduls ist 40×40 mm, und der Stromverbrauch – 8 A. Auch beeindruckende Größe – 60h60h52,5 mm (mit Lüfter) – ein Gerät benötigt einen freien Raum um ihn herum. ist der Preis $ 65.

Wenn ein Peltier-Modul Spezifikationen verwenden, müssen sie die Bedürfnisse der Kühlvorrichtung erfüllen. Es ist nicht hinnehmbar, dass sie eine zu niedrige Temperatur haben. Dies kann zu einer Kondensation von Feuchtigkeit führen, die Auswirkungen auf die Elektronik schädlich.

Die Module des Generators Herstellung, wie TES1-12706, TES1-12709, haben eine größere Leistung – 72 W und 108 W auf. Sie werden von der Markierung unterschieden sich immer auf der warmen Seite aufgebracht wird. Maximal zulässige Temperatur an der heißen Seite von ihnen ist 150-160 ⁰ C. Je grßer der Temperaturgradient zwischen den Platten, der höheren Ausgangsspannung erhalten wird . Das Gerät arbeitet mit einer maximalen Temperaturdifferenz von 600 ⁰ C.

Peltier-Module kann billig gekauft werden – etwa $ 10 oder weniger pro Stück, wenn Sie gut suchen. Oft überschätzen Verkäufer den Preis erheblich, kann aber in mehrmals billiger gefunden werden, wenn auf Verkauf gekauft.

Abschluss

Peltier-Effekt ist im Moment in der Schaffung eines kleinen Kühlschrank, die notwendigen modernen Technologie angewandt. Die Reversibilität des Prozesses ermöglicht es, Mikro-Elektro-Nachfrage für das Aufladen elektronischer Geräte zu produzieren.

Im Gegensatz zu anderen alternativen Mitteln zur Erzeugung von Elektrizität, können sie auf der Straße arbeiten, wenn Sie eine katalytische Heizung installieren.