Элемент пельтье с компрессором

В жару кондиционер ну очень нужен, а вот купить и установить его может далеко не каждый — цены и на сам агрегат и на его установку «кусаются».

Полюбуйтесь сколько просят за банальный увлажнитель с вентилятором. Если честно — я просто в шоке — за 21 000 рублей купить ящик с пропеллером и моторчиком который будет увлажнять мне дом при влажности в 100 %.

Сколько стоят настоящие кондиционеры вы можете узнать сами и без меня, а то что под видом охладителей и увлажнителей продают на каждом углу — Вы можете сделать совсем БЕСПЛАТНО на пару минут. Статью и ролик я уже давно выложил в сеть на своих каналах.

ТАМ ГДЕ УВЛАЖНЯТЬ ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ СМЕШНО нужна альтернатива!

Одной из таких альтернатив может показаться ⚒️ КОНДИЦИОНЕР из Элемента Пельтье .
Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого основан на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.

УРА! Вот она панацея от жары — тихо и бесшумно Элементы пельтье охладят ваш пыл в прямом и переносном смысле. Статей и роликов про это снято великое множество .
Вы, конечно, прекрасно знаете, что с помощью электрического тока возможно производить нагрев предметов, например, паяльник, чайник и т.п. А вы знаете, что с электричеством можно также и охлаждать? И я сейчас говорю не о холодильниках, где компрессором гоняется фреон, а речь идет о так называемом элементе Пельтье .

«КОНДИЦИОНЕР ИЗ ПЕЛЬТЬЕ» КАК СДЕЛАТЬ САМОМУ ! Просто или не очень ?

Не знаю почему , но тут мне на ум приходят заголовки великих ДьюАйВайщиков типа

ГЕНИАЛЬНАЯ ИДЕЯ! Мини КОНДИЦИОНЕР из Электро Генератора на элементах Штерна Легко и Просто

Читайте также: Устройство компрессора двигателя д 245

Как результат такие охладители без дополнительного охлаждения и отвода тепла просто «греют воду» и не дают никакого результата.

ЭТО НЕ ПРИГОВОР!

Разумное инженерное решение , схема и расчет для конкретного случая , конечно сделают свое дело и локальное охлаждение будет работать, НО в этом случае кроме затрат на (практически бесполезный) агрегат из модуля Пельтье и радиаторов с вентиляторами, придется раскошелиться и на принудительную вентиляцию для отвода тепла от нагревающейся стороны Модуля Пельтье.

Примерно как в этом модуле с водяным охлаждением ( насос и шланги не прилагаются !)

ПАРУ СЛОВ ПРО КПД

Тут даже придираться не к чему — КПД охлаждения с помощью Модулей Пельтье крайне низкий. Любой тепловой насос работающий по принципу Карно легко справляется с задачей охлаждения и сепарации температур.
Мало того, даже вихревые трубки изготовленные кустарным способом превосходят по эффективности далеко не самые дешевые охладители на эффектах Зеебека.

Видео:ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕМЕНТ ПЕЛЬТЬЕ И КАК ЕГО ИСПОЛЬЗОВАТЬСкачать

Обзор и тестирование мини-чиллера на основе элемента Пельтье: в погоне за минусом

Оглавление

Вступление

На мой взгляд, данная статья должна начинаться с упоминания имени Clear66 – одного из лучших авторов нашего сайта. Если вы не знакомы с его работами, настоятельно рекомендую исправиться и прочитать их. Лично мне очень нравились его материалы, и я частенько их перечитываю, искренне восхищаясь, поскольку сотворить подобное сложно. Кроме того, проведенные им эксперименты подтолкнули к действию многих начинающих энтузиастов и вдохновили на новые свершения бывалых оверклокеров. И вспомнил я его не случайно.

реклама

Мы снова возвращаемся к возможностям элемента Пельтье (причем для меня это становится традицией работать с ним летом). Рискну предположить, что многие читатели не знакомы с моей прошлой попыткой применения термоэлектрического преобразователя в составе воздушной системы охлаждения. В тот раз полученный результат не оправдал ожиданий, а позже выяснилось, что использовать элемент Пельтье с воздушным кулером нет никакого смысла. Но ведь на воздухе свет клином не сошелся, есть системы жидкостного охлаждения, фазового перехода, чиллеры и прочие.

Вдохновленный работами Clear66 я предпринял попытку создать мини-чиллер. Пусть и на десятую часть не так масштабно, как вышеупомянутый автор, но без собственной изюминки в моем проекте не обошлось.

Не будем долго тянуть и сразу приступим к делу. Основой мини-чиллера станут два мощных элемента Пельтье, водоблок для двухпроцессорной видеокарты GeForce GTX 590 и пара воздушных систем охлаждения. Принцип конструкции прост: элементы Пельтье охлаждают водоблок, а радиаторы отводят от них тепло. Жидкость проходит через охлажденный водоблок, после чего ее температура становится ниже. В теории подобное решение должно быть эффективно, несмотря на простоту.

Первые попытки создания подобного чиллера чуть меньших размеров были предприняты полгода назад. Результат оказался скромным, примерно минус один градус, но он дал надежду на то, что новый эксперимент завершится удачнее. После я поделился своими наработками с известным отечественным оверклокером slamms, который открыл мне много секретов экстремального разгона. И они были учтены при создании нового монстра.

Видео:🥶Кондиционер на элементах Пельтье. Есть ли смысл?Скачать

Элементы Пельтье или мой путь к криогенным температурам

Многие слышали про «магические» элементы Пельтье — при прохождении тока через них одна сторона охлаждается, а другая — нагревается. Это работает и в обратную сторону — если одну сторону нагревать, а другую охлаждать — вырабатывается электричество. Эффект Пельтье известен с 1834 года, но и по сей день нас не перестают радовать инновационные продукты на его основе (нужно только помнить, что при генерации электричества, как и у солнечных батарей — есть точка максимальной мощности, и если работать далеко от неё — КПД генерации сильно снижается).

В последнее время китайцы поднажали, и заполонили интернеты своими относительно дешевыми модулями, так что эксперименты с ними уже не отнимают слишком много денег. Китайцы обещают максимальную разницу температуры между горячей и холодной стороной в 60-67 градусов. Хммм… А что если мы возьмем 5 элементов, подключим последовательно, тогда у нас должно получиться 20С-67*5 = -315 градусов! Но что-то мне подсказывает, что все не так просто…

Читайте также: Холодильник высотой 200 см 2 компрессора

Видео:🥶ПИРАМИДА ПЕЛЬТЬЕ СУПЕР ЭФФЕКТИВНАЯ ЗАМОРОЗКА🥶Скачать

Краткая теория

Классические «китайские» элементы Пельтье — это 127 элементов, включенных последовательно, и припаянных к керамической «печатной плате» из Al2O3. Соответственно, если рабочее напряжение 12В — то на каждый элемент приходится всего по 94мВ. Бывают элементы и с другим количеством последовательных элементов, и соответственно другим напряжением (например 5В).

Нужно помнить, что элемент Пельтье — это не резистор, его сопротивление нелинейно, так что если мы прикладываем 12В — у нас может не получится 6 ампер (для 6-и амперного элемента) — ток может изменятся в зависимости от температуры (но не слишком сильно). Также при 5В (т.е. меньше номинала) ток будет не 2.5А, а меньше.

Количество перенесенного тепла пропорционально току. Но помимо этого есть паразитный нагрев от протекания тока, и паразитная теплопроводность — все это делает элемент Пельтье хоть сколько-то эффективным в очень узких условиях.

Кроме того, количество перенесенного тепла сильно зависит от разницы температуры между поверхностями. При разнице 60-67С — перенос тепла стремится к 0, а при нулевой разнице — 51 Ватт для 12*6 = 72-х Ваттного элемента. Очевидно, уже это не позволяет так просто соединять элементы в серию — нужно чтобы каждый следующий был по размерам меньше предыдущего, иначе самый холодный элемент будет пытаться отдать больше тепла (72Вт), чем элемент следующей ступени может пропустить через себя при желаемой разнице температур (1-51Вт).

Элементы пельтье собираются легкоплавким припоем с температурой плавления 138С — так что если элемент случайно останется без охлаждения и перегреется — то достаточно будет отпаяться одному из 127*2 контактов чтобы выкинуть элемент на свалку. Ну и элементы очень хрупкие — как керамика, так и сами охлаждающие элементы — я нечаянно разодрал 2 элемента «вдоль» из-за присохшей намертво термопасты:

Видео:Осушитель воздуха на элементах пельтьеСкачать

Пробуем

Итак, маленький элемент — 5В*2А, большой — 12*9А. Кулер на тепловых трубках, температура комнатная. Результат: -19 градусов. Странно… 20-67-67 = -114, а получились жалкие -19…

Идея — вынести все на морозный воздух, но есть проблема — кулер на тепловых трубках хорошо охлаждает только если температура «горячей» и «холодной» стороны кулера лежит по разные стороны фазового перехода газ-жидкость наполнителя трубки. В нашем случае это означает, что кулер в принципе не способен охладить что-либо ниже +20С (т.к. ниже работают только тонкие стенки тепловых трубок). Придется возвращаться к истокам — к цельно-медной системе охлаждения. А чтобы ограниченная производительность кулера не сказывалась на измерениях — добавим килограммовую медную пластину — тепловой аккумулятор.

Результат шокирующий — те же -19 как с одной, так и с двумя стадиями. Температура окружающего воздуха — -10. Т.е. с нулевой нагрузкой мы еле-еле выжали жалкие 9 градусов разницы.

Видео:🥶ЗАМОРАЖИВАТЕЛЬ ТРУБ💧 ДЛЯ ЭКСТРЕННОГО РЕМОНТА НА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ПЕЛЬТЬЕ НОВАЯ ИДЕЯ🔝Скачать

Выкатываем тяжелую артиллерию

Оказалось, неподалеку от меня хладокомбинат #7, и я решил к ним заглянуть с картонной коробкой. Вернулся с 5-ю килограммами сухого льда (температура сублимации -78С). Опускаем медную конструкцию туда — подключаем ток — на 12В температура моментально начинает расти, при 5В — падает на 1 градус на секунду, и дальше быстро растет. Все надежды разбиты…

Видео:Как сделать Автомобильный Холодильник своими руками. (DIY Peltier cooler)Скачать

Выводы и видео на сладкое

Эффективность обычных китайских элементов Пельтье быстро падает при температуре ниже нуля. И если охладить банку колы еще можно с видимой эффективностью, то температуры ниже -20 добиться не удается. И проблема не в конкретных элементах — я пробовал элементы разных моделей от 3-х разных продавцов — поведение одно и то же. Похоже на криогенные стадии нужны элементы из других материалов (и возможно для каждой стадии нужен свой материал элемента).

Ну а с оставшимся сухим льдом можно поступить следующим образом:

PS. А если смешать сухой лед с изопропиловым спиртом — получится жидкий азот для «бедных» — в нем так же весело замораживаются и разбиваются цветы и проч. Вот только из-за того что спирт не кипит при контакте с кожей — получить обморожение существенно легче.

Читайте также: Компрессор воздушный мерседес 221

Видео:Самодельный холодильник на элементах пельтьеСкачать

Что такое элемент Пельтье, его характеристики и принцип работы

Вы, конечно, прекрасно знаете, что с помощью электрического тока возможно производить нагрев предметов, например, паяльник, чайник и т.п. А вы знаете, что с электричеством можно также и охлаждать? И я сейчас говорю не о холодильниках, где компрессором гоняется фреон, а речь идет о так называемом элементе Пельтье . В этом материале я расскажу вам об этом изделии подробно. Итак, начнем.

Содержание

Как работает термоэлемент

Внутреннее устройство термоэлемента Пельтье

Недостатки и достоинства такого элемента

Маркировка изделия и ее расшифровка

Технические параметры элемента Пельтье

Область применения данных элементов

Как проверить исправность модуля Пельтье

Историческая справка

В далеком 1834 году ученым из Франции Ж. Ш. Пельтье был открыт крайне любопытный эффект при протекании электрического тока по проводнику. Так, если через близко расположенные разнородные проводники пропускать электрический ток, то один из них сильно нагревается, а другой напротив охлаждается. И величина вырабатываемого тепла и холода прямо пропорционально связана с величиной пропускаемого тока.

Если же вектор направления тока изменить, то и стороны нагрева и охлаждения так же поменяются местами. Про это открытие, которое впоследствии назвали эффект Пельтье, на долгие годы просто напросто забыли, пока во второй половине двадцатого столетия не были произведены первые полупроводниковые элементы Пельтье.

Как работает термоэлемент

В основе абсолютно любого термоэлектрического модуля положен принцип разности уровня энергии электронов, то есть один проводящий элемент представляет из себя область с высокой проводимостью, а другой с низкой проводимостью. И если совместить такие проводники и пропустить через них ток, то электрону, чтобы пройти из низкоэнергетической области в высокоэнергетическую нужно накопить энергию. При этом та область где происходит поглощение энергии электроном начинает охлаждаться.

Если изменить полярность подключения элемента, то эффект охлаждения сменится на нагревание.

Этот эффект наблюдается у абсолютно любых элементов, но реальные следы данного явления начинают проявляться, когда используются полупроводники.

Внутреннее устройство термоэлемента Пельтье

Термоэлектрический модуль (ТЭМ) реализован из N-ого числа термопар. Причем сама термопара выполнена из пары полупроводников разнородного типа, которые соединены между собой пластиной из меди.

Данные полупроводники выполнены из солей таких металлов как: теллур, висмут, селен или сурьма.

Таких термопар соединенных в последовательную цепь может быть в одном устройстве сколь угодно много. И вся эта конструкция закрывается с обеих сторон керамическими пластинами.

Так как число термопар может быть различным, то значит и мощность элемента Пельтье также может варьироваться и очень сильно.

Протекающий постоянный ток нагревает одну часть элемента (например, верхнюю), а вторую (нижнюю) наоборот охлаждает. Если сменить полярность, то нагреваемая и охлаждаемая стороны поменяются местами.

Есть одна очень любопытная особенность функционирования такого элемента. Если в процессе работы принудительно охлаждать ту сторону, что подвергается нагреву, то сторона охлаждающаяся еще больше охладится и разница температур с воздухом может быть десятки градусов.

Недостатки и достоинства такого элемента

К сожалению, еще не придумано таких изделий, у которых были бы только плюсы, поэтому давайте рассмотрим положительные и отрицательные стороны элемента Пельтье.

1. По размеру данное изделие может быть абсолютно любым.

2. В изделии нет движущихся деталей, а это значит что оно полностью бесшумно.

3. Лишь изменив полярность питания элемента нагревательная поверхность превращается в охлаждающую.

1. Единственным, но самым существенным недостатком ТЭМа считается его маленький КПД. И проблема низкого КПД заключена в том, что по своей сути электроны обладают двойной природой и переносят как заряд, так и тепловую энергию и для того, чтобы создать высокоэффективный элемент Пельтье, нужен материал с высокой проводимостью электрического тока и низкой проводимостью тепла, а такой материал пока не придуман.

Маркировка изделия и ее расшифровка

На любом элементе присутствует буквенно-циферный код, который выглядит так:

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/element-pelte-s-kompressorom

  🔥 Видео

  Галилео. Эксперимент ⚠ Элемент Пельтье 🔬 Peltier ElementСкачать

  

  Элемент Пельтье 135 Вт, генерация электроэнергии? ЧАСТЬ # 1Скачать

  

  🌑 Революционный прорыв в энергетике от Алексея Иванченко! Новый тип Элемента Пельтье! Игорь БелецкийСкачать

  

  МОЩНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК С ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕЛЬТЬЕ В ПАЛАТКУ СВОИМИ РУКАМИ!! ЧАСТЬ - 2. СБОРКА+ ТЕСТ!!!Скачать

  

  Построил Ядро Пельтье на Водяном ОхлажденииСкачать

  

  Реальные возможности элемента ПельтьеСкачать

  

  Элемент Пельтье TEC1-12706. Тест на охлаждение и получение электроэнергииСкачать

  

  Проверка исправности элемента ПельтьеСкачать

  

  🌑 БЕСПЛАТНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО НА БРОСОВОМ ТЕПЛЕ ЭЛЕМЕНТ ПЕЛЬТЬЕ В ПОМОЩЬ ИГОРЬ БЕЛЕЦКИЙСкачать

  

  мини кондиционер из элемента ПельтьеСкачать

  

  Элемент ПЕЛЬТЬЕ, и его применение !Скачать

  

  Опыт: Элемент ПельтьеСкачать