Ce se poate face din elemente Peltier?

Elemente Peltier - s-ar părea că nu sunt noi de mult timp, cu toate acestea, mulți nu înțeleg pe deplin principiul muncii lor și nu știu ce se poate face din module și de ce sunt necesare. Inventatorul Igor Beletsky vă va arăta câteva experimente vizuale, astfel încât să vă faceți o idee despre ceea ce sunt capabile aceste înregistrări.

Sunt ușor de cumpărat online și de a comanda livrarea prin poștă. Cel mai bine este să cumpărați Peltier în acest magazin chinezesc. Există și un răcitor special de răcire.

Cel mai popular printre practicienii pasionați de ideile de energie naturală gratuită și producătorii de dispozitive tehnice este un element care măsoară 40 pe 40 de milimetri marcat. Aceasta înseamnă că este format din 127 de perechi de termoelemente minuscule - semiconductori de diferite tipuri, care sunt conectate în perechi folosind jumperi de cupru într-un circuit în serie și sunt proiectate pentru curent continuu de până la 5 A la o tensiune de 12 volți.

Unii oameni cred că modulele Peltier sunt ceva ca panourile solare - pentru că sunt la fel de plate, firele ies în afară și ambele pot genera curent electric. Din păcate, acest lucru nu este chiar adevărat. Pentru a înțelege cum funcționează misterioasele plăci, urmăriți videoclipul de I. Beletsky, o descriere în format text de mai jos.

Efecte Pelte și Sebeck - Funcțiile modulului

Acest dispozitiv are două moduri întregi de funcționare - 1. generare de frig și căldură; 2 - generarea de curent electric.

1. Atât de faimos Efectul Peltier(caldura si rece). Acesta este momentul în care aduci curent continuu elementului și observi că una dintre părțile sale a devenit mai caldă, iar cealaltă mai rece. Astfel funcționează ca o pompă de căldură. O caracteristică foarte utilă. Nu există nicio dispută.

2. Dar s-a dovedit că are loc și procesul invers - așa-numitul Efectul Sebeck, și anume apariția unui curent electric atunci când se stabilește și se menține o anumită diferență de temperatură pe părțile laterale ale modulului (plăcii) propriu-zis.

Notă. Nu supraîncălziți niciodată elementele dacă doriți să continuați să experimentați cu ele. Semiconductorii din modul sunt lipiți cu lipit, al cărui punct de topire poate varia de la optzeci până la două sute de grade. Și având în vedere unde sunt produse astăzi majoritatea acestor elemente, se poate doar ghici pe ce muci au fost lipite.

Sistem. Cum se creează electricitatea atunci când părțile laterale ale unui Peltier sunt încălzite

Întreaga problemă este că acest element va funcționa normal doar cu o răcire eficientă.

Test de energie electrică

De exemplu, vrem să testăm efectul Zebeck. Pune deasupra o cană cu apă clocotită. Astfel, nu sunt depășite cele 100 de grade admise pentru încălzire.

Observăm apariția tensiunii. Interesant, dacă schimbați direcția fluxului de căldură prin modul, atunci direcția curentului continuu se va schimba. Dar, în timp, pe a doua parte, datorită conductivității termice a elementului Peltier, temperatura va crește și ea, iar tensiunea va scădea în mod natural.

Pentru ca efectul să fie permanent, este necesară îndepărtarea constantă a căldurii. Pentru a face acest lucru, modulul este plasat pe un radiator masiv și, de preferință, cu răcire activă. Indicatorii sunt în mod clar mai buni, după cum înțelegeți. Acest lucru necesită un consum suplimentar de energie.

Să presupunem că vrei să faci un încărcător de camping pentru telefoane mobile din acest element. Apoi, în natură, caloriferul poate fi pus în apă rece, poate chiar apă curgătoare sau cu gheață, ceea ce este, fără îndoială, și mai bun. Utilizarea acestor module iarna cu un minus gratuit bun este cea mai promițătoare.

Adevărat, un element pentru încărcarea telefonului, evident, nu va fi suficient. Dar două sunt deja mai bune. Desigur, dacă creșteți încălzirea, atunci și puterea de ieșire va crește. Dar acesta este un pas foarte riscant care poate fi făcut doar de dragul experimentului. Funcționarea unui astfel de generator nu va dura mult.

Acum să trecem la efectul Peltier, adică la producerea frigului.

Frigider pe module Pelte - cât de eficient este?

Pentru experiment se va folosi un frigider auto. Volumul său util este de 20 de litri. Vă rugăm să rețineți - puterea declarată este de 48 wați la un curent de 4 amperi și o tensiune constantă de 12 volți. Și asta înseamnă că în interior există doar 1 element Peltier mic. Pentru cei care nu sunt la curent, haideți să deschidem un secret - aceeași putere are un frigider obișnuit de acasă, ale cărui dimensiuni sunt de multe ori mai mari. Ei bine, acum nu este vorba despre asta. Să-i verificăm eficacitatea. De exemplu, să-i setăm sarcina minimă de a răci un pahar cu apă care are temperatura camerei de 26 de grade. Pentru a opera frigiderul, vom folosi o sursă de alimentare care este ideală pentru parametrii săi. În plus, un wattmetru va fi plasat în circuit. Acesta va afișa curentul, tensiunea și puterea în timp real. Dar cel mai important lucru este consumul, așa-numitul watt pe oră. Astfel, putem estima aproximativ consumul de energie al frigiderului nostru.

O pornim și vedem, totul funcționează bine. Aici este curentul 4,29 A. Tensiunea este de 11,15 volți. Putere 47,9 wați. 0,1 wați-oră.

În timp ce procesul se desfășoară, să realizăm un experiment mai vizual care va arăta ce se întâmplă exact în frigider. Când aplicăm curent continuu elementului, acesta va începe să pompeze căldură dintr-o parte în alta.

Apropo, dacă schimbați direcția curentului, se va schimba și direcția transferului de căldură, ceea ce este foarte convenabil. Principalul lucru este să nu uităm de răcirea activă, deoarece cincizeci de wați de putere electrică încălzește elementul instantaneu. Cu cât eliminăm mai eficient căldura din partea fierbinte, cu atât este mai rece pe cealaltă.

După cum puteți vedea, chiar pe suprafața modulului, apa îngheață foarte repede, ei bine, desigur, consumă atât de multă energie.

Dar înapoi la frigiderul nostru. După o oră de muncă, temperatura aerului din interior a scăzut la cincisprezece grade, iar lângă apă a scăzut la 20. Am fost surprins că într-o oră de muncă a mâncat clar 48 de wați. Două ore mai târziu, aerul avea 13 grade, iar apa 17. Și în cele din urmă, după trei ore de muncă, temperatura aerului s-a oprit la 13 grade, iar într-un pahar cu apă erau 15 și nu va scădea sub 12. Ei bine, frigiderul este așa așa, având în vedere că nu a fost umplut complet cu băuturi. Dar, în același timp, acest monstru consuma 140 de wați. Pentru o rețea de acasă, poate că nu este mult, dar pentru o baterie de mașină, acest lucru este deja foarte vizibil. Prin urmare, aici există un singur element. Pentru că bateria nu va mai trage pur și simplu. Și asta înseamnă că eficiența unui astfel de modul este neglijabilă - literalmente câteva procente, ceea ce depinde din nou de producător. Acest frigider este mai mult ca un termos bun. Dacă ar lua mâncare rece de acasă, pur și simplu nu le-ar permite să se încălzească repede. Este neprofitabil din punct de vedere energetic să faci astfel de frigidere mari.

În ce cazuri este eficient Peltier?

Apropo, acest lucru este valabil și pentru cei care încearcă să facă do-it-yourself care încearcă să facă aparate de aer condiționat auto pe acest principiu. Există tehnologii mai eficiente, dar folosirea elementelor Peltier pentru a răci ceva mic și compact este doar soluția perfectă. Există o întreagă gamă de astfel de dispozitive, de exemplu, pentru a răci procesoarele sau microcircuitele diferitelor dispozitive de dimensiuni mici. Acesta este cel mai probabil cel mai important plus al unor astfel de elemente. Sunt mici și ușoare. În comparație cu aceleași fotocelule, Peltier are cu siguranță mai multe dezavantaje, dar efectul în sine merită cu siguranță atenție. Până la urmă, totul depinde de sarcinile care se rezolvă, iar dacă energia este liberă, atunci eficiența ridicată nu este atât de importantă.

Câte grade poate fi răcit elementul? Despre .

Concluzie

Populare printre radioamatorii și inginerii, modulele Peltier sunt elemente electronice care sunt utilizate în mod activ pentru sistemele de răcire și generarea de energie electrică. Pe baza acestora, se dezvoltă surse de alimentare pentru dispozitive de iluminat sau încărcare în condiții de teren, frigidere compacte mobile pentru mașini. Există încercări de utilizare pentru răcirea procesoarelor computerelor. Funcționarea dispozitivelor se bazează pe 2 mecanisme: atunci când o parte a plăcii Peltier este încălzită și cealaltă parte este răcită, se generează un curent electric; când se aplică electricitate la contacte, o parte a plăcii este răcită, cealaltă este încălzită.