Peltier уячасы: бул элемент жөнүндө

peltier cell

Сизге керек болсо керек DIY долбоорлоруңузда бир нерсени муздатыңыз. Бул үчүн сизге Пельтье клеткасы керек болот. Термоэлектрдик эффекттерге негизделген бул жарым өткөргүч шайман тез муздатууга мүмкүндүк берет. Айрым биринен сатып алсаңыз болот Amazon сыяктуу дүкөндөр, же жөн гана аны бузулган шаймандан алып сал. Бирөөсүн ала турган шаймандар кадимки муздак сууну бөлүштүргүчтөр жана компрессорсуз кээ бир кургаткычтар.

Пелтиер клеткаларынын бул түрү өнөр жайдын ар кайсы тармактарында муздатуу үчүн кеңири колдонулат. Себеби, ал көп башка салттуу муздатуу тутумдарына караганда артыкчылыктары. Мисалы, мен жогоруда келтирген эки мисалда, суу бөлүштүргүчтө ал суу сактагычты таза бойдон муздатууга арналган, ал эми кургаткычта кирүүчү абаны муздатат, ошондо ным конденсацияланып, тамчылап калат конденсаттык танк ...

Термоэлектрдик эффекттер

The термоэлектрдик таасирлер температуранын айырмасын электрдик чыңалууга же тескерисинче айландыргандар. Буга термопараларды же материалдардын өзгөчө спецификалык түрлөрүн, адатта жарым өткөргүчтөрдү колдонуу менен жетишүүгө болот. Буларда температуранын градиенттери материалдагы заряд ташуучуларды пайда кылат, же электрондор (-) же тешиктер (+).

Бул таасирди колдонсо болот тиркемелердин көптүгү, жылытуудан, муздатуудан, температураны өлчөөдөн, электр энергиясын иштеп чыгаруудан ж.б. Жана бул термоэлектрикалык деп аталган таасирлерден улам пайда болот. Алардын айрымдары:

  • Seebek таасири: Томас Себек байкаган, бул температура айырмасы колдонулган термопаралар электр энергиясын пайда кылган көрүнүш. Ага бир температуранын айырмасы колдонулган жана алардын бөлүнгөн учтарында потенциалдар айырмасын жараткан эки металлдын учтары кошулгандыгы байкалганда табылган. Муну менен кандайдыр бир булактан чыккан жылуулукту электр энергиясына айландыруу үчүн колдонсо болот.
  • Томсон эффектиси: температура градиенти менен ток өткөрүүчү өткөргүчтү ысытууну же муздатууну сүрөттөйт. Аны Уильямс Томсон же Лорд Кельвин сүрөттөгөн.

Адатта, Сеебек, Томсон жана Пелтиер эффекттери кайтарылып берилиши мүмкүн, Joule жылыткан учурда андай эмес.

Peltier эффектиси

Peltier эффектиси

El Peltier эффектиси окшош жана ушул макалада талкуулаган клеткалар эмнеге негизделген. Бул мүлк менен 1834-жылы Жан Пельтье ачкан жана Сеебекке окшош. Бул электр чыңалуусу эки башка материалдын же термопаранын температура айырмасын пайда кылганда болот. Учурдагы шаймандарда алар жарым өткөргүч болуп саналат, бирок алар Пельтье түйүндөрү деп аталган металлдар болушу мүмкүн.

Демек, бул шаймандарга электр заряды тийсе, бир жагы ысып, экинчи жагы муздайт. Себеби электрондор тыгыздыгы жогору аймактан тыгыздыгы аз аймакка өткөндүктөн, идеалдуу газ кандай көбөйсө, ошондой кеңейип, ошол аймакты муздатышат.

Баса, бир этаптуу АШК а анын бөлүктөрүнүн ортосундагы температуранын айырмасы 70ºС чейин. Демек, ысык бөлүгүн муздатып койсоңуз, анда бул TEC же Peltier клеткасы муздатуучу кубаттуулукка ээ болот. Бул сиңген жылуулук берилген токко жана убакытка пропорционалдуу болот.

АШКнын артыкчылыктары жана кемчиликтери

Бардык системалар сыяктуу эле, TEC же Peltier клеткасынын артыкчылыктары жана кемчиликтери бар. Ушул себептен кээ бир муздатуу тутумдары дагы башка кадимки ыкмаларды колдонууну туура көрүшөт. Арасында пайдасы Алар төмөнкүлөр:

  • Ал эч кандай кыймылдуу бөлүктөрү бар, ошондуктан, ал эч кандай техникалык тейлөө талап кылат жана болуп саналат кыйла ишенимдүү.
  • Компрессорлор колдонулбайт булгоочу газ жок.
  • Сиз температураны оңой жана так башкарыңыз, колдонулуучу токту өзгөртүү менен бир даражадагы фракцияларга чейин.
  • Чакан көлөмү, бирок алар менен өндүрүлүшү мүмкүн ар кандай өлчөмдөгү.
  • Ал бар узун өмүр кээ бир механикалык муздаткычтар камсыз кылганга салыштырмалуу 100.000 саатка чейин.

The АШКны колдонуунун кемчиликтери Алар төмөнкүлөр:

  • Болгону болот чектелген сумманы таркатуу жылуулук агымы.
  • Натыйжалуу эмес газ кысуу тутумдарына салыштырмалуу энергетикалык жактан алганда. Бирок, жаңы жетишкендиктер аны барган сайын натыйжалуу кылат.

Propiedades

Una TEC1 12706 сыяктуу пелтье плитасы Анын баасы эки еврого баалангандыктан, бул өтө арзан. Бул тактанын көлөмү 40х40х3мм жана ичинде 127 жарым өткөргүч түгөй бар. Электр кубаты 60w жана номиналдык чыңалуусу 12v жана номиналдык тогу 5A.

Аны менен сиз кыла аласыз алардын беттеринин ортосунда 65ºC температуранын максималдуу айырмачылыктарын пайда кылат, бул абдан жакшы. Ал өзүнө зыян келтирбестен -55ºC менен 83ºC ортосунда иштей алат, андыктан ушул маанилерден тышкары жылсаңыз, жараксыз болуп калуу коркунучу бар. Эгерде сиз ушул баалуулуктарды сактасаңыз, анда ал сизге 200.000 XNUMX сааттык жумушту, башкача айтканда, көптөгөн жылдар бою мыкты кызмат кыла алат ...

Бул моделдин натыйжалуулугу жөнүндө 12-15w жылуулук алынат, Бул болжол менен 20w жалмайт деп эсептегенде, болжол менен 25 же 60% натыйжалуулугун. Кандай болсо дагы, бул мааниге айлана-чөйрөнүн температурасы чоң таасирин тийгизерин унутпаңыз.

Эгерде сиз кааласаңыз, анда бир гана АШК же Пелтиер клеткасын сатып алуунун ордуна, ошондой эле төмөнкү даректен сатып алсаңыз болот Эч кандай буюмдар табылган. толугу менен муздатуу тутуму.

Peltier клеткасы

Peltier менен муздаткыч

Пельтье клеткасы биринчи кезекте муздатуу үчүн колдонсо болот. Мисалы, аны менен кошо сууну же башка суюктукту муздатып, же өзүңүз жасаган кургатуучу кургаткычты жасай аласыз. Кандай гана болбосун, анын орнотулушу өтө жөнөкөй. Клетканы алганыңыздан же алганыңыздан кийин, ал түзгөн оң жана терс кабелдер аркылуу туруктуу ток колдонууга туура келет. Ошентип бир жагы ысып, экинчи жагы муздап калат. Сиз издеген нерсеге ылайык, анын жактарын жакшы аныктап алышыңыз керек.

Arduino менен колдонуу мисалы

Сиз колдоно аласыз байланыш схемасы биз ал үчүн жасаган сыяктуу реле модулу, бирок Пелтиер клеткасын жана желдеткичти 220 вольттук өзгөрмө менен азыктандыруунун ордуна, ал 12 вт туруктуу ток менен азыктанат. Ошол эле схеманы колдонуп, муздаткычты Arduino тактасына туташтырсаңыз болот.

Баарын бириктиргенден кийин, сиз жасай аласыз Arduino IDE үчүн жөнөкөй кодду түзүү муздаткыч тутумуңузду башкарууга болот, мисалы, релени кандай шарттарда башкарса болот, ошондо система иштетилет (кошумча нымдуулукту, температура датчиктерин колдонсоңуз болот):

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
}


Макаланын мазмуну биздин принциптерге карманат редакциялык этика. Ката жөнүндө кабарлоо үчүн чыкылдатыңыз бул жерде.

Комментарий биринчи болуп

Комментарий калтырыңыз

Сиздин электрондук почта дареги жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар менен белгиленет *

*

*

  1. Маалыматтар үчүн жооптуу: Мигель Анхель Гатан
  2. Маалыматтын максаты: СПАМды көзөмөлдөө, комментарийлерди башкаруу.
  3. Мыйзамдуулук: Сиздин макулдугуңуз
  4. Маалыматтарды берүү: Маалыматтар үчүнчү жактарга юридикалык милдеттенмелерден тышкары билдирилбейт.
  5. Маалыматтарды сактоо: Occentus Networks (ЕС) тарабынан уюштурулган маалыматтар базасы
  6. Укуктар: Каалаган убакта маалыматыңызды чектеп, калыбына келтирип жана жок кыла аласыз.