Клетка на Пелтие: всичко за този елемент

клетка на Пелтие

Вероятно имате нужда охладете нещо във вашите проекти за „направи си сам“. За това ще ви е необходима клетка на Пелтие. Това полупроводниково устройство, базирано на термоелектрични ефекти, позволява много бързо охлаждане. Можете да го купите в някои магазини като Amazonили просто го извадете от повредено устройство, където е. Уредите, от които можете да се сдобиете, са типичните дозатори за студена вода и някои влагоуловители без компресор.

Този тип клетки на Пелтие се използват широко в различни сектори на индустрията за охлаждане. Причината е, че има много предимства пред други традиционни охладителни системи. Например, в двата примера, които дадох по-горе, в случая на дозатора за вода той е предназначен за охлаждане на резервоара за вода, така че да остане свеж, докато в обезвлажнителя той охлажда входящия въздух, така че влагата се кондензира и капе в резервоар за конденз ...

Термоелектрични ефекти

Лос термоелектрични ефекти са тези, които преобразуват температурната разлика в електрическо напрежение или обратно. Това се постига с помощта на термодвойки или много специфични видове материали, обикновено полупроводници. При тях температурните градиенти произвеждат носители на заряд в материала, или електрони (-), или дупки (+).

Този ефект може да се използва за множество приложения, от отопление, охлаждане, измерване на температури, генериране на електричество и др. И това се дължи на различните ефекти, които съществуват в рамките на така наречения термоелектрик. Някои от тях са:

  • Ефект на Seebek: наблюдавано от Томас Сиебек, това е явление, при което термодвойките, към които се прилага температурна разлика, произвеждат електричество. Беше открито, когато беше забелязано, че два метала, съединени от единия от краищата им, са приложени температурни разлики и че те генерират потенциална разлика в отделените им краища. С това би било възможно да се използва топлината, генерирана от някакъв източник, за да се трансформира в електричество.
  • Ефект на Томсън: описва нагряването или охлаждането на тоководещ проводник с температурен градиент. Описано е от Уилямс Томсън или лорд Келвин.

Обикновено ефектите на Seebek, Thomson и Peltier може да бъде обратим, въпреки че това не е така в случая с нагряване с джаул.

Ефект на Пелтие

Ефект на Пелтие

El Ефект на Пелтие подобно е и на това се основават клетките, които обсъждаме в тази статия. С този имот, открит от Жан Пелтие през 1834 г., и подобен на Зеебек. Това се случва, когато електрическо напрежение причинява температурна разлика между два различни материала или термодвойки. В случай на настоящи устройства те са полупроводници, но те могат да бъдат и метали, известни като кръстовища на Пелтие.

Това означава, че ако към тези устройства се прилага електрически заряд, едната страна ще се нагорещи, а другата ще се охлади. Това е така, защото електроните пътуват от област с висока плътност към такава с ниска плътност, те се разширяват по същия начин, както идеалният газ, и следователно те охлаждат тази област.

Между другото, едноетапният TEC може да генерира a температурна разлика между частите му до 70ºC. Така че, ако поддържате горещата част охладена, толкова по-голям капацитет на охлаждане ще има тази TEC или клетка Пелтие. Тази погълната топлина ще бъде пропорционална на предоставения ток и на времето.

Предимства и недостатъци на TEC

Както всяка система, клетката TEC или Peltier има своите предимства и недостатъци. Ето защо някои хладилни системи все още предпочитат да използват други конвенционални методи. Между ползите Те са:

  • Той няма движещи се части, така че не се нуждае от поддръжка и е по-надеждни.
  • Не използва компресори няма замърсяващ CFC газ.
  • Можете да контролирайте температурата лесно и много точно, до части от степен чрез промяна на приложения ток.
  • Малки размери, въпреки че могат да бъдат произведени с различни размери.
  • Има a дълъг живот до 100.000 XNUMX часа, в сравнение с това, което предлагат някои механични хладилници.

на Недостатъци на използването на TEC звук:

  • Можете само разсейват ограничено количество топлинен поток.
  • Не е ефективно енергийно погледнато в сравнение със системите за компресия на газ. Новият напредък обаче го прави все по-ефективен.

свойства

а Плоча на Пелтие като TEC1 12706 Може да бъде на цена от няколко евро, така че е много евтино. Тази платка има размери 40x40x3mm и съдържа 127 полупроводникови двойки вътре. Електрическата мощност е 60w и номиналното му захранващо напрежение 12v и номинален ток 5А.

С нея можете генерират максимални температурни разлики между лицата им от 65ºC, което е доста добро. Той може да работи между -55ºC и 83ºC, без да се уврежда, така че ако се преместиш извън тези стойности, рискуваш да стане неизползваем. Ако запазите стойностите в рамките на това, може дори да ви издържи перфектно 200.000 XNUMX часа работа, тоест много години ...

Ефективността на този модел е около Извлича се 12-15w топлина, това е ефективност около 20 или 25%, като се има предвид, че консумира около 60w. Както и да е, трябва да имате предвид, че тази стойност също ще бъде силно повлияна от околната температура.

Ако предпочитате, вместо да купувате само клетката TEC или Peltier, можете да закупите и на адрес Няма намерени продукти цялостната охладителна система.

Приложение на клетки на Пелтие

Хладилник с Пелтие

Е, клетка на Пелтие може да се използва предимно за охлаждане. Например, можете да охладите вода или друга течност с нея или да създадете свой собствен домашен влагоуловител. Каквото и да е, настройката му е много проста. След като придобиете или вземете клетката, ще трябва да приложите постоянен ток само през положителните и отрицателните кабели, които има. По този начин едната страна ще се нагорещи, а другата ще се охлади. Трябва да идентифицирате добре страните му според това, което търсите.

Пример за приложение с Arduino

Можете да използвате a схема на свързване като тази, която направихме за него релеен модул, но вместо да захранва клетката на Пелтие и вентилатора с 220v AC, той се захранва с DC при 12v. Можете да използвате същата схема и да свържете охладителя си към платката Arduino.

След като свържете всичко, можете създайте прост код за Arduino IDE така че вашата хладилна система да може да се контролира, като тази за управление на релето според какви условия, за да може системата да се активира (можете да използвате допълнителни влажност, температурни сензори и т.н.):

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
}


Бъдете първите, които коментират

Оставете вашия коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

*

*

  1. Отговорен за данните: Мигел Анхел Гатон
  2. Предназначение на данните: Контрол на СПАМ, управление на коментари.
  3. Легитимация: Вашето съгласие
  4. Съобщаване на данните: Данните няма да бъдат съобщени на трети страни, освен по законово задължение.
  5. Съхранение на данни: База данни, хоствана от Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: По всяко време можете да ограничите, възстановите и изтриете информацията си.