Continuando il tema dei dispositivi fatti in casa.
Questa volta parleremo di un generatore di temperatura basato su elementi Peltier.

Gli elementi Peltier sono piccoli aggeggi (di solito 4x4 cm) costituiti da piastre di ceramica e un bimetallo tra di loro, attraverso il quale viene generata una corrente elettrica quando un lato viene riscaldato e l'altro viene raffreddato. O viceversa, applicando corrente, riscaldiamo un lato e raffreddiamo l'altro. Questa proprietà degli elementi Peltier viene utilizzata nella produzione di frigoriferi portatili, ma mi interessa principalmente la capacità di generazione di questi dispositivi.

Anzi, molto conveniente. Riscaldi un lato dell'elemento, raffreddi l'altro e ottieni abbastanza corrente e tensione per caricare, ad esempio, un telefono cellulare o altri dispositivi elettronici. Generalmente ho problemi con l'elettricità, non succede spesso, quindi ho un bisogno vitale di una cosa del genere. No, certo, i pannelli solari possono risolvere in parte il problema della mancanza di elettricità. Questa, in questa fase, la considero generalmente una delle migliori fonti di energia alternativa. Quindi ho anche una batteria solare (di cui parlerò più avanti), piccola, ma per me sufficientemente potente. Produce da qualche parte tra 1 e 1,5 ampere con una tensione compresa tra 5 e 15 volt.

Ma il sole non c'è sempre, quindi il termogeneratore si è rivelato più necessario. Sì, anche al di fuori della civiltà è necessario, e penso che anche i survivalisti siano interessati a queste cose.

Per realizzare un termogeneratore non tutti gli elementi Peltier sono adatti, ma solo quelli che mantengono una temperatura di 300-400 gradi. Naturalmente è possibile realizzare un generatore con elementi comuni, quelli utilizzati nei frigoriferi, ma solo a titolo sperimentale. Perché non appena ti surriscaldi, l'elemento fallirà. Puoi acquistare elementi ad alta temperatura dagli americani o dai cinesi. (Una piccola digressione sui cinesi: leggendo il mio blog potresti farti un'idea sbagliata che io abbia un atteggiamento negativo nei confronti della Cina o dei cinesi. Al contrario, ammiro la Cina, il che non mi impedisce di credere che questo sia il nostro paese più probabile nemico. Ancora, anche i tedeschi quando erano nostri nemici, e i francesi, e chiunque altro non lo era. E allora? Se c'è una guerra, odieremo, ma finché c'è pace, siamo amici. Inoltre, alla fine, tutto finirà, come è successo in precedenza con altre nazioni. E dopo tutte le guerre, i russi e i cinesi diventeranno fratelli per sempre. Amen.)
Puoi acquistare elementi dai tuoi connazionali, ma a un prezzo favoloso, e questo non è il nostro modo.

Quindi il mio termogeneratore viene riscaldato da un bruciatore a nafta (utilizzando olio di girasole normale ed economico).

Che è collocato in un alloggiamento così pieghevole, costituito da un barattolo di latta, un regolatore di altezza del bruciatore e l'elemento Peltier stesso.

Il bruciatore stesso è composto anche da un barattolo e da uno stoppino per carbone.

Puoi realizzare uno stoppino del genere usando queste istruzioni video.

Personalmente, realizzo tali stoppini con i carboni del fuoco, i residenti avanzati delle grandi città possono semplicemente acquistare carbone in un negozio. Un bruciatore del genere è di per sé buono, può essere utilizzato come fonte di illuminazione al posto delle candele. Non ci vuole molto olio per funzionare, non fa molto fumo e può bruciare per giorni.

Questo è un elemento Peltier; sopra di esso è posizionato un radiatore per il raffreddamento del processore di un computer, con una ventola.

Questo è il regolatore del livello di fiamma del bruciatore. L'ho fatto da un CD-rom morto. Può essere realizzato con qualsiasi cosa, purché la tua immaginazione funzioni.

Ho un elemento Peltier (in questa versione, due o tre elementi, uno sopra l'altro, tutti lubrificati con pasta termica) inserito tra un radiatore di raffreddamento e un radiatore di riscaldamento.

Ho riempito lo spazio attorno all'elemento con gomma (dai tacchi di scarpe non necessarie) e ho incollato il tutto insieme con sigillante termico per automobili.

La ventola di raffreddamento era composta da un motore da 3 volt dello stesso CD-ROM difettoso e dalle pale di una ventola standard di un dispositivo di raffreddamento del computer. Il motore e la ventola sono stati collegati utilizzando la supercolla cinese e un supporto per disco dello stesso CD-ROM. Il risultato è una ventola di raffreddamento che inizia a funzionare a un volt e mezzo e consuma pochissima corrente.

Per il radiatore del riscaldamento, ho preso un radiatore da un vecchio dispositivo di raffreddamento del processore.

La tensione, circa 6-8 volt, va al convertitore, dove diminuisce ai cinque volt necessari ai dispositivi.

Ho già scritto di questo convertitore.

Ecco il generatore stesso assemblato. Non appena (entro un minuto o due) la tensione generata raggiunge un volt e mezzo, la ventola di raffreddamento inizia a girare e il lato freddo dell'elemento inizia a raffreddarsi. Il termogeneratore entra in modalità operativa nel giro di pochi minuti. Può alimentare ghirlande LED e caricare dispositivi elettronici. Il mio generatore produce circa 400 milliampere di corrente a 5 volt. La forza attuale dipende dall'elemento utilizzato. Se possibile, inserirò elementi migliori.

Inoltre, questo dispositivo, se si rimuove la parte del generatore, può essere utilizzato come un normale bruciatore per far bollire l'acqua. Di solito riempio il barattolo a metà e bolle entro 10-15 minuti.

Le apparecchiature di refrigerazione e i sistemi di raffreddamento dell'aria sono elementi integranti della vita quotidiana. Tuttavia, i progetti sfusi standard basati su refrigerante non sono pratici per applicazioni mobili come le borse frigo. In questi casi vengono utilizzati dispositivi basati sull'effetto Peltier, di cui parleremo in dettaglio in questo materiale.

L'elemento Peltier o raffreddatore termoelettrico si basa su una termocoppia composta da due elementi con conduttività di tipo p e n, collegati da una piastra di rame di collegamento. Le parti nella maggior parte dei casi sono costituite da bismuto, tellurio, antimonio e selenio. Tali dispositivi vengono utilizzati nei sistemi di raffreddamento domestici e hanno anche la capacità di generare energia.

Cos'è?

Il fenomeno e il termine Peltier suggeriscono una scoperta fatta nel 1834 dallo scienziato francese Jean-Charles Peltier. L'essenza della scoperta è che il calore viene costantemente rilasciato o assorbito nell'area in cui c'è contatto tra due conduttori diversamente diretti attraverso i quali scorre una corrente elettrica.

La teoria classica spiega questo fenomeno in questo modo: con l'aiuto della corrente elettrica, gli elettroni vengono trasferiti tra i metalli, accelerando o decelerando, a seconda della differenza di potenziale di contatto su conduttori metallici con diversi livelli di conduttività. Gli elementi Peltier contribuiscono quindi alla conversione dell'energia cinetica in energia termica.

L'effetto opposto si verifica sul secondo conduttore, dove è necessario il rifornimento di energia in base alla legge fondamentale della fisica. Questa situazione si verifica a causa del processo di vibrazione termica, a seguito del quale il metallo del secondo conduttore si raffredda.

Utilizzando le moderne tecnologie è possibile produrre un modulo Peltier con il massimo effetto termoelettrico.

Progettazione e principio di funzionamento

I moderni moduli Peltier sono una struttura in cui sono presenti due piastre isolanti e le termocoppie sono collegate tra loro in stretta sequenza. In figura è riportato uno schema tipo di questo elemento per una migliore comprensione del suo funzionamento.

Designazioni degli elementi strutturali:

• A – contatti attraverso i quali avviene il collegamento alla fonte di alimentazione;
• B – superficie calda;
• C – lato freddo;
• D – conduttori in rame;
• E – semiconduttore con giunzione p;
• Semiconduttore di tipo F – n.

L'elemento è realizzato in modo che entrambe le superfici siano a contatto con le giunzioni p-n o n-p, in base alla polarità. I contatti p-n si riscaldano e la temperatura n-p diminuisce. Di conseguenza, alle estremità dell'elemento appare una differenza di temperatura DT. Questo effetto fa sì che l'energia termica che si muove tra gli elementi del modulo regola la temperatura in base alla polarità. Va inoltre notato che quando la polarità viene invertita, le superfici calde e fredde cambiano.

Specifiche

I parametri tecnici dell'elemento Peltier assumono i seguenti valori:

• capacità di raffreddamento (Qmax) – calcolata in base al limite di corrente e alla differenza di temperatura tra le estremità del modulo. Unità di misura – Watt;
• differenza di temperatura massima (DTmax) – misurata in gradi, questa caratteristica è data per condizioni ottimali;
• Imax è la corrente elettrica massima necessaria per garantire una maggiore differenza di temperatura;
• la tensione massima Umax, necessaria affinché la corrente elettrica Imax raggiunga la massima differenza di temperatura DTmax;
• Resistenza – resistenza interna del dispositivo, misurata in Ohm;
• COP è il coefficiente di efficienza o efficienza del modulo Peltier, che riflette il rapporto tra raffreddamento e consumo energetico. A seconda delle caratteristiche del dispositivo, per i dispositivi economici l'indicatore è compreso tra 0,3 e 0,35, per i modelli più costosi varia fino a 0,5.

I vantaggi di un elemento Peltier mobile sono le sue dimensioni ridotte, la reversibilità del processo e la possibilità di essere utilizzato come generatore elettrico o frigorifero portatile.

Gli svantaggi del modulo sono il costo elevato, la bassa efficienza entro il 3%, gli elevati costi energetici e la necessità di mantenere costantemente una differenza di temperatura.

Applicazione

Anche tenendo conto del basso coefficiente di efficienza, le piastre del modulo Peltier sono ampiamente utilizzate negli strumenti di misurazione e calcolo, nonché negli elettrodomestici portatili. Ecco un elenco di dispositivi di cui i modelli sono parte integrante:

• dispositivi di refrigerazione portatili;
• piccoli generatori di elettricità;
• complessi di raffreddamento in PC e laptop;
• refrigeratori per il riscaldamento e il raffreddamento dell'acqua potabile;
• deumidificatori.

Come connettere

Puoi collegare tu stesso il modulo Peltier; non richiederà molto tempo e fatica. I contatti di uscita devono essere alimentati con una tensione costante, specificata nelle istruzioni per l'uso del dispositivo. Il filo rosso è collegato al positivo e il filo nero al negativo. Si prega di notare che quando la polarità viene invertita, le superfici riscaldate e raffreddate si invertiranno di posto.

Prima di connettersi, si consiglia di verificare la funzionalità dell'elemento. Uno dei modi semplici e affidabili per controllare un dispositivo è il metodo tattile: per fare ciò è necessario collegare il dispositivo a una fonte elettrica e toccare diversi contatti. Un dispositivo normalmente funzionante avrà alcuni contatti caldi e altri freddi.

Puoi anche controllare usando un multimetro e un accendino. Per fare ciò, collegare le sonde ai contatti del dispositivo, portare da parte l'accendino e osservare le letture del multimetro. Se l'elemento Peltier funziona in modalità standard, durante il processo di riscaldamento verrà generata una corrente elettrica su un lato e i dati sulla tensione verranno visualizzati sullo schermo del multimetro.

Come realizzare un elemento Peltier con le tue mani

Non è consigliabile produrre in casa un elemento Peltier a causa del suo basso costo e della necessità di conoscenze specifiche per creare un elemento funzionante. Tuttavia, puoi assemblare con le tue mani un efficace generatore termoelettrico mobile, che sarà utile in campagna o in campeggio.

Per stabilizzare la tensione elettrica, dovrai assemblare tu stesso un convertitore standard utilizzando il chip IC L6920. All'ingresso del dispositivo è necessario applicare una tensione di 0,8-5,5 V e in uscita produrrà 5 V, questo valore è sufficiente per caricare la batteria dei dispositivi mobili in modalità standard. Se viene utilizzato un dispositivo elettronico Peltier standard, sarà necessario limitare il limite di temperatura della superficie riscaldata a 150 gradi. Per controllare facilmente la temperatura, si consiglia di utilizzare una pentola con acqua bollente, quindi il modello non si scalderà oltre i 100 gradi.

Le piastre Peltier sono ampiamente utilizzate per il raffreddamento dei moderni elettrodomestici, nei condizionatori d'aria, l'efficacia del dispositivo è stata dimostrata, in particolare, per stabilizzare il regime termico e raffreddare un potente processore. Basandosi sull'elemento Peltier, vengono spesso realizzati frigoriferi mobili efficienti per una casa estiva o un'auto, alimentando un radiatore. A causa della reversibilità del processo, gli elementi fatti in casa vengono utilizzati come piccole centrali elettriche mobili in aree prive di fonte di elettricità.

Elemento Peltier fai da te

In inglese il termine viene indicato come TEC - refrigeratore termoelettrico. Un elemento Peltier fai-da-te è un convertitore termico-elettrico che funziona secondo il principio della differenza di temperatura che si verifica nel momento in cui viene applicata una corrente elettrica. È possibile montarlo da soli e a che uso può essere utilizzato?

Elemento Peltier fai da te

È quasi impossibile realizzare un dispositivo in casa, soprattutto perché non ha molto senso, dato il suo basso valore di mercato.

Ma la maggior parte degli artigiani preferisce ancora realizzare l'elemento Peltier con le proprie mani, citando alcuni dei suoi vantaggi:

1. Compatto, facile da installare su un plateau elettronico fatto in casa.
2. Non ci sono parti in movimento, il che ne aumenta la durata.
3. Possibilità di collegare più elementi in un circuito in cascata per ridurre temperature molto elevate.

Tuttavia, la Peltier fai-da-te presenta alcuni svantaggi: bassa efficienza, necessità di fornire corrente elevata per ottenere una differenza di temperatura notevole e la difficoltà di rimuovere energia termica dalla superficie raffreddata.

Diamo un'occhiata ad un esempio di diagrammi su come realizzare un Peltier con le tue mani:

• Utilizzarlo come parte di un generatore termoelettrico, secondo lo schema di collegamento.
• Assemblare un semplice convertitore sul chip IC L6920 (Figura 1).

Figura 1. Elemento Peltier fai-da-te: circuito universale

1. Applicare una tensione nell'intervallo 0,8-5,5 V all'ingresso del convertitore risultante per avere un'uscita stabile a 5 V.
2. Quando si utilizza un dispositivo di tipo convenzionale, impostare il limite di temperatura del lato riscaldato su 150 gradi.
3. Per la calibrazione, utilizzare come fonte di calore un contenitore con acqua bollente, che sicuramente non si scalderà oltre i 100 gradi.

Descrizione della tecnologia e principio di funzionamento

Il metodo di funzionamento di un dispositivo di raffreddamento termoelettrico è abbastanza semplice. L'effetto Peltier fai da te si basa sul contatto di due conduttori di corrente che hanno diversi livelli di energia degli elettroni nella loro zona di conduzione.

Figura 2. Principio di funzionamento dell'elemento

Quando viene applicata una corrente elettrica attraverso un tale legame, l'elettrone acquisisce un'elevata energia, permettendogli di spostarsi nella banda di conduzione a energia più elevata del secondo semiconduttore. Quando questa energia viene assorbita si verifica la zona di raffreddamento dei conduttori (Figura 2).

Quando il processo avviene nella direzione opposta, la reazione porta al riscaldamento dell'area di contatto e al consueto effetto termico.

Dopo aver visto il video Peltier con le tue mani, puoi trarre alcune conclusioni sul principio del suo funzionamento:

1. La quantità di corrente fornita sarà proporzionale al grado di raffreddamento: se su un lato del modulo è realizzato un buon dissipatore di calore, quando si utilizzano circuiti a radiatori, il suo lato freddo garantirà la temperatura più bassa possibile.
2. Quando la polarità della corrente cambia, i piani di riscaldamento e raffreddamento cambiano lato.
3. Quando un oggetto entra in contatto con una superficie metallica, diventa così piccolo che non può essere visto sullo sfondo del riscaldamento ohmico o di altri effetti di conduttività termica, motivo per cui in pratica vengono utilizzati due semiconduttori.
4. Grazie ad un numero vario di termocoppie, da 1 a 100, è possibile raggiungere quasi tutte le capacità di refrigerazione.

Caratteristiche tecniche dell'elemento Peltier

Il componente è ampiamente utilizzato in vari circuiti di refrigerazione.

Il che non sorprende, dal momento che un peltier fai-da-te ha le seguenti caratteristiche tecniche:

1. In grado di raggiungere basse temperature, rappresenta un'ottima soluzione per il raffreddamento degli elettrodomestici e delle apparecchiature soggette a riscaldamento.
2. Esegue perfettamente il lavoro di un dispositivo di raffreddamento convenzionale, il che rende possibile l'installazione nei moderni sistemi audio e acustici.
3. Assolutamente silenzioso: durante il funzionamento non produce suoni estranei o intensi.
4. Ha un potente trasferimento di calore mantenendo la temperatura desiderata sul radiatore per un periodo piuttosto lungo.

Frigorifero fai da te con elementi Peltier

Per assemblare l'unità di refrigerazione sarà necessario un numero sufficiente di conduttori elettrici e strumenti speciali (Figura 3).

Un frigorifero Peltier fai-da-te richiede un approccio speciale all'assemblaggio e ai materiali utilizzati:

1. La base per la tavola dovrebbe essere una ceramica durevole;
2. Per la massima differenza di temperatura devono essere predisposti almeno 20 collegamenti;
3. I calcoli corretti sono la chiave per aumentare l’efficienza del 70%;
4. Il freon fornirà la massima potenza alle apparecchiature utilizzate;
5. Un modulo fatto in casa è installato vicino al suo evaporatore, accanto al motore;
6. L'installazione viene eseguita con un set standard di strumenti utilizzando guarnizioni;
7. Sono necessari per isolare il modello funzionante dal relè di avviamento;
8. Sarà necessario isolare anche il cablaggio stesso, prima di collegarlo al compressore;
9. Per evitare cortocircuiti, il tester rileva l'intensità della tensione limite.

Figura 3. Utilizzando un elemento Peltier, è possibile assemblare facilmente un frigorifero da campeggio

Uno schema simile può essere utilizzato per un frigorifero per auto. Il frigorifero per auto Peltier è assemblato con le tue mani su una piastra in ceramica di spessore non inferiore a 1 millimetro. Utilizza connessioni in rame non modulari con portata di 4A e utilizza conduttori marchiati “PR20”, adatti a varie tipologie di contatti. Per collegare il dispositivo al condensatore, utilizzare un normale saldatore.

Condizionatore Peltier fai da te

In questo caso per il prodotto possono essere utilizzati solo conduttori di tipo “PR12” (Figura 4).

I condizionatori Peltier fai-da-te sono assemblati solo su di essi, poiché possono resistere a temperature anomale e produrre tensioni fino a 23V:

1. Utilizzato principalmente per il raffreddamento delle schede video del computer.
2. La sua resistenza oscilla entro 3 ohm.
3. La differenza di temperatura è di 10 gradi e l'efficienza è del 65%.
4. Richiede 14 conduttori in rame.
5. Per la connessione viene utilizzato un adattatore non modulare.
6. Il dispositivo è montato accanto al dispositivo di raffreddamento integrato sulla scheda video.
7. La struttura è fissata con angoli metallici e normali dadi.

Figura 4. L'elemento viene utilizzato anche per creare condizionatori portatili

Se durante il funzionamento del condizionatore d'aria si notano forti rumori estranei o altri suoni insoliti, controllarne la funzionalità con un multimetro.

Generatore Peltier fai da te

Non è così difficile assemblare da soli un dispositivo del genere. Un generatore Peltier fai da te ha le sue caratteristiche: le prestazioni del dispositivo assemblato aumentano del 10% grazie al maggiore raffreddamento del motore, ma è sconsigliato riscaldare i componenti principali oltre i 200 gradi. Il dispositivo può sopportare un carico massimo di 30 A e la sua resistenza può essere di 4 Ohm a causa del maggior numero di conduttori (Figura 5).

Vale la pena ricordare che un generatore basato su elementi Peltier con le tue mani:

1. Ha una deviazione di temperatura nel sistema di circa 13 gradi.
2. Nella maggior parte dei casi di montaggio e smontaggio della struttura, lo statore non interferisce con esse.
3. Il modulo è collegato direttamente al rotore, per cui è necessario scollegare l'albero centrale.
4. Per evitare il riscaldamento dell'avvolgimento del rotore dall'induttore, è necessario utilizzare piastre ceramiche.

Figura 5. Un elemento Peltier aiuterà a creare un generatore da campeggio

Un generatore di calore Peltier fai-da-te è assemblato da due piastre da 10*10 cm, spesse 1 mm, fissate con pasta termica, che ricoprono i quattro moduli richiesti. Sopra di essi viene posto un barattolo di latta o qualsiasi altro contenitore per accendere il fuoco, che fornirà 170-180 gradi. Un radiatore in rame o alluminio è fissato al fondo di una delle piastre mediante viti. Ad esso è attaccata un'altra piastra da 20*12 cm, alla quale è attaccata un'altra parte simile. Su di esso è installato un involucro della batteria prodotto in fabbrica, al quale è saldato un connettore per caricare uno smartphone.

Deumidificatore Peltier fai da te

A differenza dello stesso condizionatore d'aria, l'implementazione di questa idea è completamente giustificata. L'essiccatore Peltier fai-da-te ha un design semplice e basso costo e il suo modulo di raffreddamento abbassa la temperatura del radiatore al di sotto del punto di rugiada, il che porta alla deposizione dell'umidità contenuta nell'aria che passa attraverso il dispositivo. Successivamente, l'acqua sedimentata viene inviata ad uno speciale serbatoio di stoccaggio (Figura 6).

Nonostante la bassa efficienza, l'efficienza di un tale dispositivo può essere definita abbastanza soddisfacente.

Deumidificatore Peltier fai da te:

1. Si collega senza problemi: ai cavi di uscita viene fornita una tensione costante, il cui valore è scritto nella sua scheda tecnica.
2. Ha una polarità standard: il filo rosso va al positivo, il filo nero al meno; se vengono scambiati, le superfici raffreddate e riscaldate si scambieranno di posto.
3. Viene controllato tattilmente: quando è collegato a una fonte di tensione, un lato sarà freddo, l'altro sarà caldo.
4. Se non c'è una fonte di corrente nelle vicinanze, colleghiamo le sonde ai terminali del modulo e portiamo un fiammifero acceso o un accendino su uno dei lati e osserviamo le letture del dispositivo.

Figura 6. Schema di montaggio dell'essiccatore

Come collegare gli elementi Peltier su un modulo

Se parliamo di un semplice regolatore, non dovrebbero esserci difficoltà nel collegamento se è presente un circuito. Un modulo Peltier fai-da-te è costituito da due piastre metalliche e cablaggio con contatti. Per l'installazione vengono preparati e posizionati alla base dei conduttori in “PP”. Per controllare il regime di temperatura, in uscita vengono utilizzati semiconduttori. Per assemblare insieme tutti i componenti utilizzare un saldatore di media potenza. Infine, collega i due fili attraverso i quali passa la corrente elettrica.

Il modulo Peltier fai-da-te presenta le seguenti sfumature di connessione:

1. Il primo filo conduttivo è montato alla base inferiore della struttura.
2. È fissato vicino al collegamento conduttivo più esterno.
3. In questo caso, dovresti evitare qualsiasi contatto con una parte metallica.
4. Successivamente, un secondo cablaggio di questo tipo è collegato nella parte superiore.
5. È risolto allo stesso modo del precedente.

Test di un modulo Peltier autoassemblato

Data la facilità di assemblaggio, realizzare il dispositivo da soli non è difficile. Anche testare un elemento Peltier costituito da diodi con le proprie mani, come qualsiasi altro, non è difficile. La cosa principale nelle fasi iniziali è utilizzare i materiali giusti: preparare due piastre metalliche e cablaggi con i contatti necessari, semiconduttori contrassegnati con "PP". Puoi controllare la funzionalità di tutto utilizzando un multimetro o un normale tester e i diodi dovrebbero accendersi quando il dispositivo è connesso alla rete.

Saluti, caro lettore, gli astrologi hanno annunciato la Peltier Week, quindi questa recensione parlerà di un'interessante applicazione di questa cosa. Sei il benvenuto sotto CUT.

Cominciamo con un programma educativo

Come dice Wikipedia, "Un elemento Peltier è un convertitore termoelettrico, il cui principio di funzionamento si basa sull'effetto Peltier - il verificarsi di una differenza di temperatura quando scorre una corrente elettrica." Sono sicuro che dopo questa frase non è diventato più chiaro).

Ok, proviamo diversamente. Immagina un acquario specifico composto da due tipi di zone. Nella prima zona dell'acquario i pesci nuotano velocemente, nella seconda lentamente. Immaginiamo anche delle lame che girano nell’acqua ai confini delle zone. Le regole sono le seguenti: 1) il pesce nuota verso un'altra zona solo quando la sua velocità corrisponde alla velocità impostata per la zona 2) quando attraversa i confini della zona, il pesce può interagire con le pale per aumentare o diminuire la sua velocità. Ora immaginiamo diverse zone posizionate in sequenza. (le zone a velocità più alta si chiameranno Z+ con Z- bassa) Il pesce è in Z+, vuole spostarsi in Z-, interagisce con la pala al confine e inizia a nuotare più lentamente, mentre le pale (al confine Z+/Z-) iniziano a girare più velocemente. Successivamente, il pesce vuole spostarsi nella zona successiva Z+, ha bisogno di accelerare; interagisce con la pala al confine Z-/Z+ e accelera; allo stesso tempo, la pala inizia a girare più lentamente. Poi tutto si ripete. Potresti notare che alcune lame rallenteranno e altre accelereranno. L'elemento Peltier funziona secondo un principio simile. Al posto dei pesci ci sono gli elettroni, al posto della velocità dei pesci ci sono l'energia degli elettroni nei semiconduttori. Quando la corrente scorre attraverso il contatto di 2 semiconduttori, l'elettrone deve acquisire energia per spostarsi nella zona energetica più alta di un altro semiconduttore. Quando questa energia viene assorbita, il punto di contatto tra i semiconduttori si raffredda. Quando la corrente scorre nella direzione opposta, il punto di contatto dei semiconduttori si riscalda,
Inoltre, maggiore è la corrente, maggiore è l'effetto del trasferimento di energia; l'energia viene trasferita (e non magicamente persa) dal lato "freddo" a quello "caldo", quindi l'elemento Peltier è in grado di raffreddare gli oggetti a temperature inferiori a quella ambiente temperatura (in altre parole, è una pompa di calore a semiconduttore). Se il tuo compito è semplicemente rimuovere il calore dal processore, dal transistor, ecc. L'uso di un elemento Peltier non è redditizio perché Avrai bisogno di un radiatore in grado di trasferire il calore dall'oggetto raffreddato + il calore generato durante il funzionamento dell'elemento Peltier all'ambiente. Penso che la teoria sia finita e possiamo andare avanti.
Vediamo come si presentano i green 13.90 secondo lo sponsor della rassegna.

Il modulo è una sorta di sandwich a 5 livelli; è costituito da una coppia di radiatori e ventole e dall'elemento Peltier stesso.
La ventola più grande è progettata per dissipare il calore. Se si applica forza, è possibile rimuoverlo senza svitare le viti.
La ventola è la più comune (Alimentazione 12V dimensione 90mm) coperta da una griglia, inizialmente la ventola è installata per lo scarico dell'aria.

Sul lato opposto è presente una piccola ventola (Alimentazione 12V dimensione 40mm)
Il bambino ha la coscienza fregata
Diamo un'occhiata ai radiatori
Radiatore di grandi dimensioni dimensioni 100 mm * 120 mm altezza 20 mm
Piccolo radiatore 40mm*40mm altezza 20mm. I radiatori si fissano con due viti, il radiatore piccolo ha una filettatura. Durante la rimozione del radiatore è stata trovata della pasta termica, il che è positivo, ma si vede che c'è sottopressione.
Anche il contatto con un radiatore di grandi dimensioni non è l'ideale.
La conclusione principale è che se vuoi ottenere il massimo da questo modulo, assicurati di guardare sotto i radiatori. E se cancelli la pasta termica, puoi vedere che l'elemento è installato qui TEC1-12705(dimensioni 40mm*40mm*4mm) anche se viene dichiarato il più potente TEC1-12706. Manuale per TEC1-12705

Togliamo il radiatore e proviamo ad avviare il modulo misurando le temperature del lato “caldo” e del lato “freddo”.
La temperatura del lato “freddo” è -16,1, “caldo” 37,5 delta 53,6. il consumo di corrente a 12 V è stato di 4,2 A.
L'elemento Peltier è entrato in moda dopo gli anni '90.

Ora arriva la parte divertente.
Troviamo una piastra metallica e lucida e vi facciamo un buco per la termocoppia.
Posizionare la pasta termica e installare la termocoppia
Successivamente, creiamo un fotorilevatore a direzione stretta e un fotodiodo da carta nera e componenti ordinari

Montiamo il dispositivo finito, ricordando la regola “l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione”
Chi ha indovinato cosa fosse? Si tratta di un dispositivo (o meglio, un modello per dimostrare il principio di funzionamento) per determinare la temperatura del punto di rugiada/umidità relativa. Funziona come segue: un LED IR brilla in una piastra riflettente, dopo la riflessione, la luce del LED IR colpisce il fotodiodo IR. Un segnale di tensione viene raccolto dal fotodiodo IR a polarizzazione inversa. Quando la piastra viene raffreddata alla temperatura del punto di rugiada, la condensa inizia a raccogliersi su di essa, l'intensità della radiazione riflessa diminuisce e il segnale sul fotodiodo cambia. Registrando la temperatura della piastra e dell'aria circostante è possibile ricavare l'umidità relativa. Per lavoro ho utilizzato Brymen BM869 (con cavo e software fatto in casa) e Uni-t UT61E
Di seguito è riportato il risultato
Il grafico rosso è la temperatura della piastra, il grafico blu è il segnale proveniente dal fotodiodo. Considereremo il momento della condensazione il momento in cui la tensione del fotodiodo cambia della metà della variazione di tensione totale. In base alle condizioni impostate, la temperatura del punto di rugiada misurata nella stanza era di +9°C. La temperatura dell'aria ambiente era di 26,7 (non è stata visualizzata nei grafici perché era invariata). Allo stesso tempo, ho lanciato il modulo HTU21 e ho osservato le letture nel terminale (uno screenshot del terminale è stato aggiunto alla grafica). Successivamente, ho utilizzato un calcolatore online per convertire l'umidità in temperatura del punto di rugiada
Il risultato della conversione dell'umidità dall'HTU21 alla temperatura del punto di rugiada coincideva con la temperatura del punto di rugiada misurata direttamente. Ciò significa che se determini il punto di rugiada utilizzando il metodo sopra descritto e poi esegui un ricalcolo, puoi determinare l'umidità in modo abbastanza accurato (beh, ovviamente, se fai tutto come un adulto). Questo metodo è chiamato metodo dello specchio raffreddato e gli igrometri costruiti secondo questo principio sono chiamati igrometri a condensazione. Spero che la recensione vi sia piaciuta e che abbiate imparato qualcosa di nuovo. Grazie a tutti per l'attenzione.

Il prodotto è stato fornito per scrivere una recensione dal negozio. La recensione è stata pubblicata in conformità con la clausola 18 delle Regole del Sito.

Ho intenzione di acquistare +13 Aggiungi ai preferiti Mi è piaciuta la recensione +59 +108

Un po' di teoria.

Elemento singolo modulo termoelettrico (TEM)è una termocoppia costituita da due elementi diversi con conduttività di tipo p e n. Gli elementi sono collegati tra loro tramite una piastra di collegamento in rame. Come materiali elementari vengono tradizionalmente utilizzati semiconduttori a base di bismuto, tellurio, antimonio e selenio.

Modulo termoelettrico (elemento Peltier)è un insieme di termocoppie collegate elettricamente, solitamente in serie. In un modulo termoelettrico standard, le termocoppie sono posizionate tra due piastre piatte in ceramica di ossido di alluminio o nitruro. Il numero di termocoppie può variare ampiamente, da poche a centinaia di coppie, il che rende possibile creare TEM di quasi ogni potenza di refrigerazione, da decimi a centinaia di watt.

Quando una corrente elettrica continua passa attraverso un modulo termoelettrico, si forma una differenza di temperatura tra i suoi lati: un lato (freddo) viene raffreddato e l'altro (caldo) viene riscaldato. Se viene fornita un'efficace rimozione del calore sul lato caldo del TEM, ad esempio utilizzando un radiatore, sul lato freddo è possibile ottenere una temperatura che sarà di decine di gradi inferiore alla temperatura ambiente. Il grado di raffreddamento sarà proporzionale alla corrente. Quando la polarità della corrente cambia, i lati caldo e freddo cambiano di posto.

Pratica.

Gli elementi Pelte sono ampiamente utilizzati nei sistemi di raffreddamento. Ma non molte persone conoscono la loro altra proprietà: generare energia. Questo lavoro di laboratorio è dedicato allo studio di queste capacità.

Elemento da 50*50 mm, installato tra due barre di alluminio. Le loro superfici vengono preventivamente rettificate e lubrificate con pasta KPT. Una delle barre è dotata di fori passanti attraverso i quali viene fatto passare un tubo di rame per il raffreddamento dell'acqua. Ecco cosa è successo:

Collegare l'acqua al refrigeratore su un lato Elemento Peltier e metti l'altro sul fuoco. Colleghiamo una lampadina da 10W 6 volt all'uscita dell'elemento. Il risultato è che il nostro generatore funziona!

L'esperienza dimostra che l'elemento Peltier produce bene l'elettricità. La luce brucia abbastanza intensamente, la tensione è di circa 4,5 volt.

Il riscaldamento fino a 160 gradi non era ottimale; a 120 gradi il risultato era peggiore solo del 10%.

La temperatura del liquido di raffreddamento all'uscita è di dieci gradi, all'ingresso è di un grado in meno. A giudicare da questi risultati, l’acqua non è così necessaria per il raffreddamento...

Con aiuto Elementi Peltier Puoi generare elettricità durante una spedizione, in campeggio, in un rifugio invernale da caccia, in una parola, ovunque possa essere necessario. Naturalmente, se hai legna da ardere o un sole splendente, e sicuramente un po' di ingegno.

Utilizzando un modulo termoelettrico.

Un tale generatore termoelettrico è ben ricordato da coloro che ricordano lo stato sovietico e le fattorie collettive. Dicono che durante la guerra i tedeschi non riuscivano a capire come i partigiani potessero condurre trasmissioni radiofoniche per lungo tempo da una foresta assediata.

Sì, come si suol dire, se i nostri scienziati fossero stati pagati, avrebbero inventato l'iPhone nell'85! :-)

Frigorifero termoelettrico

Frigorifero termoelettrico (opzione 2)

Frigorifero termoelettrico (opzione 3)

Frigo da auto per bevande in lattina

Dispositivo di raffreddamento dell'acqua potabile

Climatizzatore termoelettrico per cabina KAMAZ

L'acqua viene versata in un tale “mestolo”, messa sul fuoco e, per favore, ricaricare il cellulare. Tutto il segreto è in fondo, Peltier è “sepolto” lì

Diamo uno sguardo più da vicino a questo disegno.

Attualmente c'è un crescente interesse per l'uso dei moduli generatori termoelettrici negli elettrodomestici. Innanzitutto, ciò riguarda la possibilità di alimentare i consumatori di elettricità a bassa potenza: radio, telefoni cellulari e satellitari, computer portatili, dispositivi di automazione, ecc. dalle fonti di calore esistenti. Un generatore termoelettrico, privo di parti rotanti, di sfregamento o di qualsiasi altra parte soggetta ad usura, consente di ottenere direttamente energia elettrica da qualsiasi fonte di calore: gas di scarico di motori a combustione interna, acqua calda da fonti geotermiche, calore “di scarto” da centrali termoelettriche, ecc. . Guidati dall'esperienza acquisita nella creazione di generatori termoelettrici industriali (TEG) di varia potenza - da diversi Watt a diversi kiloWatt, IPF CRYOTHERM ha iniziato la produzione in serie di TEG domestici con una potenza nominale di 8 W. Strutturalmente, il generatore è realizzato sotto forma di un secchio di alluminio con un volume interno di circa 1 litro, sul fondo del quale sono installati i moduli generatori prodotti da IPF Kryotherm.

La differenza di temperatura necessaria al funzionamento del generatore si ottiene quando la siviera viene riscaldata, ad esempio, dalla fiamma di un fuoco. L'acqua riscaldata all'interno del mestolo può essere utilizzata per cucinare o per altri scopi. Questo generatore è destinato principalmente all'uso in luoghi remoti e difficili da raggiungere per ricaricare le batterie per le comunicazioni individuali e le apparecchiature di navigazione, illuminazione, ecc. È indispensabile per cacciatori, turisti, marinai, addetti al soccorso e ai servizi speciali che sono costretti a stare lontani dalle centrali elettriche per lungo tempo.

Il vantaggio del generatore è il peso e il volume ridotti, l'elevata potenza specifica generata, la funzionalità e l'elevata affidabilità. Il design del generatore elimina la possibilità di surriscaldamento se utilizzato correttamente. Come opzione aggiuntiva per il generatore viene offerto uno stabilizzatore di tensione a gradino con range 3 V - 6 V - 9 V - 12 V e adattatori per caricabatterie.

GENERATORE TERMOELETTRICO DOMESTICO 1TG-8

Scheda dati

Peso senza liquido, kg, non più di 0,55

Dimensioni complessive, mm

senza maniglia250x130x110? 123, h=100