Tõenäoliselt vajate jahutage midagi oma isetegemisprojektides. Selleks vajate Peltieri lahtrit. See termoelektrilistel efektidel põhinev pooljuhtseade võimaldab väga kiiret jahutamist. Mõnes saate seda osta poed nagu Amazonvõi eemaldage see lihtsalt kahjustatud seadmest seal, kus see asub. Seadmed, mille saate hankida, on tüüpilised külma vee jaoturid ja mõned kompressorita õhukuivatid.
Seda tüüpi Peltieri rakke kasutatakse külmutamiseks laialdaselt tööstuse erinevates sektorites. Põhjus on selles, et seda on palju eelised teiste traditsiooniliste jahutussüsteemide ees. Näiteks kahes ülaltoodud näites on veeautomaadi puhul pühendatud veepaagi jahutamisele nii, et see püsiks värske, samal ajal kui õhukuivatis jahutab see sissetulevat õhku, nii et niiskus kondenseerub ja tilgub sisse. kondensatsioonipaak ...
Termoelektrilised efektid
osa termoelektrilised efektid on need, mis muudavad temperatuuri erinevuse elektriliseks pingeks või vastupidi. Selle saavutamiseks kasutatakse termopaare või väga spetsiifilisi materjale, tavaliselt pooljuhte. Nendes tekitavad temperatuuri gradientid materjalis laengukandjaid, kas elektrone (-) või auke (+).
Seda efekti saab kasutada arvukalt rakendusi, alates kütmisest, jahutamisest, temperatuuri mõõtmisest, elektrienergia tootmisest jne. Ja see on tingitud erinevatest mõjudest, mis eksisteerivad nn termoelektriliste efektide sees. Mõned neist on:
- Seebeki efekt: täheldas Thomas Seebek, see on nähtus, kus termopaarid, millele rakendatakse temperatuuri erinevust, toodavad elektrit. See avastati, kui täheldati, et kaks metalli, mis olid ühendatud ühe otsaga, sellele rakendati temperatuuri erinevust ja et nende eraldatud otstes tekkis potentsiaalne erinevus. Selle abil võiks olla võimalik kasutada mõne allika tekitatud soojust selle muundamiseks elektriks.
- Thomsoni efekt: kirjeldab temperatuuri gradiendiga voolu juhi kuumutamist või jahutamist. Seda kirjeldas Williams Thomson või Lord Kelvin.
Üldiselt on Seebeki, Thomsoni ja Peltieri efektid võib olla pöörduv, ehkki Joule kütmise puhul see nii ei ole.
Peltieri efekt
El Peltieri efekt see on sarnane ja sellel põhinevad rakud, mida selles artiklis käsitleme. Selle vara avastas Jean Peltier 1834. aastal ja sarnane Seebekiga. See juhtub siis, kui elektriline pinge põhjustab temperatuuri erinevuse kahe erineva materjali või termopaari vahel. Praeguste seadmete puhul on need pooljuhid, kuid need võivad olla ka Peltieri ristmikena tuntud metallid.
See tähendab, et kui neile seadmetele rakendatakse elektrilaengut, üks külg soojeneb ja teine jahtub. Selle põhjuseks on asjaolu, et elektronid liiguvad suure tihedusega piirkonnast madala tihedusega piirkonda, paisuvad nad samamoodi nagu ideaalne gaas ja seetõttu jahutavad seda piirkonda.
Muide, üheetapiline TEC võib genereerida a temperatuuri erinevus selle osade vahel kuni 70ºC. Nii et kui hoiate kuuma osa jahutatuna, on sellel TEC- või Peltier-elemendil suurem jahutusvõime. See neeldunud soojus on proportsionaalne antud voolu ja ajaga.
TEC eelised ja puudused
Nagu igal süsteemil, on ka TEC- või Peltier-rakul oma eelised ja puudused. Seetõttu eelistavad mõned külmutussüsteemid endiselt kasutada muid tavapäraseid meetodeid. Vahel eelised on:
- Sellel pole liikuvaid osi, seega ei vaja see hooldust ja on usaldusväärsem.
- Ei kasuta kompressoreid puudub saastav CFC-gaas.
- see võib temperatuuri reguleerimine lihtsalt ja väga täpselt, kuni kraadi murdosa, muutes rakendatavat voolu.
- Väike suurus, kuigi neid saab toota erinevad suurused.
- Kas a pikk elu kuni 100.000 XNUMX tundi, võrreldes sellega, mida pakuvad mõned mehaanilised külmikud.
The TEC kasutamise puudused Heli:
- Sa saad ainult hajutada piiratud kogus soojusvoo.
- Pole tõhus energiliselt öeldes võrreldes gaasikompressioonisüsteemidega. Uued edusammud muudavad selle aga üha tõhusamaks.
omadused
A. Peltieri plaat nagu TEC1 12706 Selle hind võib olla paar eurot, seega on see väga odav. Selle plaadi mõõtmed on 40x40x3mm ja selle sees on 127 pooljuhtpaari. Elektri võimsus on 60w, nimipinge 12v ja nimivool 5A.
Temaga saate tekitavad maksimaalse temperatuurierinevuse oma näo vahel 65ºC, mis on päris hea. See võib töötada vahemikus -55 ºC kuni 83 ºC ennast kahjustamata, nii et kui liigute nendest väärtustest väljapoole, on oht, et olete kasutamiskõlbmatu. Kui hoiate väärtusi selles piires, võib see teile 200.000 XNUMX töötundi täiuslikult ehk mitu aastat kesta ...
Selle mudeli efektiivsus on umbes Ekstraheeritakse 12-15w soojust, see on efektiivsus umbes 20 või 25%, kui arvestada, et see tarbib umbes 60w. Igatahes peate meeles pidama, et seda väärtust mõjutab suuresti ka ümbritsev temperatuur.
Kui soovite, võite osta ainult TEC- või Peltier-lahtri asemel ka aadressil Tooteid ei leitud. kogu jahutussüsteem.
Peltieri raku rakendus
Noh, Peltieri rakk saab kasutada peamiselt jahutamiseks. Näiteks võite sellega jahutada vett või mõnda muud vedelikku või luua oma koduse õhukuivatuse. Mis iganes see on, selle seadistamine on väga lihtne. Kui olete elemendi omandanud või selle hankinud, peate alalisvoolu rakendama ainult selle positiivsete ja negatiivsete kaablite kaudu. Nii saab üks pool kuumaks ja teine külma. Peate selle küljed hästi tuvastama vastavalt sellele, mida otsite.
Rakenduse näide Arduinoga
Võite kasutada a ühendusskeem nagu tema jaoks tehtud relee moodul, kuid selle asemel, et Peltieri rakku ja ventilaatorit 220v vahelduvvooluga toita, toidetakse seda 12v pingega. Võite kasutada sama skeemi ja ühendada oma jahuti Arduino tahvliga.
Kui kõik on ühendatud, saate seda teha looge Arduino IDE jaoks lihtne kood nii et teie külmutussüsteemi saab juhtida, näiteks seda, mis reguleerib releed vastavalt tingimustele, et süsteemi saaks aktiveerida (saate kasutada täiendavaid niiskuse, temperatuuriandureid jne):
const int pin = 9; //Debe ser el pin conectado al relé para su control
const float thresholdLOW = 20.0;
const float thresholdHIGH= 30.0;
bool state = 0; //Celda Peltier desactivada o desactivada
float GetTemperature()
{
return 20.0; //sustituir en función del sensor de temperatura (o lo que sea) empleado
}
void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); //el pin de control se define como salida
}
void loop(){
float currentTemperature = GetTemperature();
if(state == 0 && currentTemperature > thresholdHIGH)
{
state = 1;
digitalWrite(pin, HIGH); //Se enciende el TEC
}
if(state == 1 && currentTemperature < thresholdLOW)
{
state == 0;
digitalWrite(pin, LOW); //Se apaga el TEC
}
delay(5000); //Espera 5 segundos entre las mediciones de temperatura en este caso
}