Valószínűleg szükséged van rá hűtsön valamit a barkácsolási projektjeiben. Ehhez szüksége lenne egy Peltier cellára. Ez a hőelektromos effektusokon alapuló félvezető eszköz nagyon gyors hűtést tesz lehetővé. Néhányban megvásárolható üzletek, mint az Amazon, vagy egyszerűen távolítsa el egy sérült eszközről, ahol van. Az egyik készülék a tipikus hidegvíz-adagolók és néhány kompresszor nélküli páramentesítő.
Ezt a Peltier-cellatípust széles körben használják az ipar különböző szektoraiban hűtésre. Ennek oka az, hogy sok van benne előnyök más hagyományos hűtőrendszerekkel szemben. Például a fent említett két példában a vízadagoló esetében a víztartály hűtésére szolgál, hogy az friss maradjon, míg a páramentesítőben a beáramló levegőt hűti, így a nedvesség lecsapódik és csöpög a kondenzációs tartály ...
Hőelektromos hatások
sok termoelektromos hatások azok, amelyek a hőmérséklet-különbséget elektromos feszültséggé alakítják, vagy fordítva. Ezt hőelemek vagy nagyon specifikus típusú anyagok, általában félvezetők segítségével érik el. Ezekben a hőmérsékleti gradiensek töltéshordozókat hoznak létre az anyagban, akár elektronok (-), akár lyukak (+).
Ezt a hatást fel lehet használni alkalmazások sokasága, fűtésből, hűtésből, hőmérsékletmérésből, áramtermelésből stb. Ez annak köszönhető, hogy az úgynevezett termoelektromos belül különféle hatások vannak. Néhány közülük:
- Seebek-effektus: Thomas Seebek megfigyelte, ez egy olyan jelenség, amelyben a hőelemek, amelyekre hőmérséklet-különbséget alkalmaznak, villamos energiát termelnek. Felfedezték, amikor azt figyelték meg, hogy két fém csatlakozik az egyik végükhöz hőmérséklet-különbséget alkalmaznak, és hogy elválasztott végeikben potenciálkülönbséget generálnak. Ezzel lehetséges lehet valamilyen forrás által termelt hő felhasználása villamos energiává történő átalakításra.
- Thomson-effektus: egy hőmérséklet-gradienssel rendelkező áramvezető fűtését vagy hűtését írja le. Williams Thomson vagy Lord Kelvin írta le.
Általában a Seebek, Thomson és Peltier effektusok visszafordítható lehet, bár a Joule-fűtés esetében ez nem így van.
Peltier-hatás
El Peltier-hatás hasonló, és ezen alapulnak az ebben a cikkben tárgyalt cellák. Ezzel a tulajdonnal, amelyet Jean Peltier fedezett fel 1834-ben, és hasonló a Seebekhez. Akkor történik, amikor egy elektromos feszültség hőmérséklet-különbséget okoz két különböző anyag vagy hőelem között. A jelenlegi eszközök esetében félvezetők, de lehetnek Peltier-csomópontként ismert fémek is.
Ez azt jelenti, hogy ha ezekre az eszközökre elektromos töltést alkalmaznak, az egyik oldal felmelegszik, a másik pedig lehűl. Az elektronok ugyanis egy nagy sűrűségű régióból egy kis sűrűségű területre utaznak, ugyanúgy tágulnak, mint az ideális gáz, és ezért lehűtik ezt a régiót.
Egyébként egyfokozatú TEC generálhat a részei közötti hőmérséklet-különbség 70ºC-ig. Tehát, ha a forró részt hűtve tartja, annál nagyobb hűtési kapacitással rendelkezik ez a TEC vagy Peltier cella. Ez az elnyelt hő arányos lesz a biztosított árammal és az idővel.
A TEC előnyei és hátrányai
Mint minden rendszer, a TEC vagy Peltier cellának is megvannak a maga előnyei és hátrányai. Éppen ezért egyes hűtőrendszerek továbbra is inkább más hagyományos módszereket alkalmaznak. Között az előnyök Ezek:
- Nincsenek mozgó alkatrészei, ezért nem igényel karbantartást és az megbízhatóbb.
- Nem használ kompresszorokat nincs szennyező CFC-gáz.
- Ez lehet a hőmérséklet szabályozása könnyen és nagyon pontosan, az alkalmazott áramerősség változtatásával egy bizonyos fokig.
- Kis méret, bár gyárthatók velük különböző méretű.
- Van egy hosszú élettartam akár 100.000 XNUMX óra, összehasonlítva azzal, amit egyes mechanikus hűtőszekrények nyújtanak.
az A TEC használatának hátrányai hang:
- Csak te korlátozott mennyiséget eloszlatni hőáram.
- Nem hatékony energetikailag a gáztömörítési rendszerekhez képest. Az új fejlemények azonban egyre hatékonyabbá teszik.
tulajdonságok
egy Peltier lemez, például TEC1 12706 Pár eurós ára lehet, tehát nagyon olcsó. Ennek a táblának a mérete 40x40x3mm, és belül 127 félvezető pár található. Az elektromos teljesítmény 60w, névleges tápfeszültsége 12v és névleges árama 5A.
Vele lehet 65 ° C-os maximális hőmérséklet-különbséget generálnak az arcuk között, ami nagyon jó. -55 ° C és 83 ° C között működhet anélkül, hogy károsítaná önmagát, így ha ezen értékeken kívülre lép, akkor fennáll annak a veszélye, hogy használhatatlan lesz. Ha ezen belül tartja az értékeket, akkor akár 200.000 XNUMX munkaóra tökéletesen, azaz sok évig is eltarthat ...
Ennek a modellnek a hatékonysága kb 12-15W hőelvonás, ez 20 vagy 25% körüli hatékonyság, tekintve, hogy kb. 60 wattot fogyaszt. Mindenesetre szem előtt kell tartani, hogy ezt az értéket a környezeti hőmérséklet is nagyban befolyásolja.
Ha úgy tetszik, ahelyett, hogy csak a TEC vagy Peltier cellát vásárolná, a (z) címen is vásárolhat Nem található termék. a teljes hűtőrendszer.
Peltier sejt alkalmazás
Nos, egy Peltier-sejt elsősorban hűtésre használható. Például hűthet vele vizet vagy bármilyen más folyadékot, vagy létrehozhat saját házi párátlanítót. Bármi is legyen, a beállítása nagyon egyszerű. Miután megszerezte vagy megszerezte a cellát, csak a pozitív és negatív kábeleken keresztül kell egyenáramot adnia. Így az egyik oldal felmelegszik, a másik pedig kihűl. Jól kell azonosítania az oldalát annak megfelelően, amit keres.
Alkalmazási példa az Arduinóval
Használhatja a csatlakozási séma mint amit neki készítettünk relé modul, de ahelyett, hogy a Peltier cellát és a ventilátort 220 V AC-vel táplálnák, 12 V-os DC-vel táplálják. Használhatja ugyanazt a vázlatot, és csatlakoztathatja hűtőjét az Arduino táblához.
Miután mindent összekapcsolt, megteheti hozzon létre egy egyszerű kódot az Arduino IDE számára hogy a hűtőrendszerét vezérelhesse, például ezt, amely a relét milyen körülmények között vezérli, hogy a rendszer aktiválódhasson (használhat további páratartalmat, hőmérséklet-érzékelőket stb.):
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
}