Ju ndoshta keni nevojë ftoh diçka në projektet e tua. Për këtë, do t'ju duhet një qelizë Peltier. Kjo pajisje gjysmëpërçuese e bazuar në efektet termoelektrike lejon ftohje shumë të shpejtë. Mund ta blini në disa dyqane si Amazon, ose thjesht hiqeni nga një pajisje e dëmtuar atje ku është. Pajisjet që mund të merrni një prej tyre janë shpërndarësit tipikë të ujit të ftohtë dhe disa dehidratues pa kompresor.
Ky lloj i qelizave Peltier përdoret gjerësisht në sektorë të ndryshëm të industrisë për ftohje. Arsyeja është se ajo ka shumë avantazhe mbi sistemet e tjera tradicionale të ftohjes. Për shembull, në dy shembujt që kam dhënë më lart, në rastin e bombol me vrimë nxjerrëse uji është i dedikuar për ftohjen e rezervuarit të ujit në mënyrë që të mbetet i freskët, ndërsa në dehumidifikues ftoh ajrin që vjen në mënyrë që lagështia të kondensohet dhe të pikojë në rezervuari i kondensimit ...
Efektet termoelektrike
L efektet termoelektrike janë ato që shndërrojnë një ndryshim të temperaturës në tension elektrik ose anasjelltas. Kjo arrihet duke përdorur termoçifte ose lloje shumë specifike të materialeve, zakonisht gjysmëpërçues. Në këto, gradientët e temperaturës prodhojnë bartës të ngarkesës në material, ose elektron (-) ose vrima (+).
Ky efekt mund të përdoret për të moria e aplikacioneve, nga ngrohja, ftohja, matja e temperaturave, gjenerimi i energjisë elektrike, etj. Dhe kjo është për shkak të efekteve të ndryshme që ekzistojnë brenda të ashtuquajturve termoelektrike. Disa prej tyre janë:
- Efekti Seebek: vëzhguar nga Thomas Seebek, është një fenomen në të cilin termoelementet në të cilat aplikohet një ndryshim i temperaturës prodhojnë energji elektrike. U zbulua kur u vu re se dy metale të bashkuara nga një skaj i tyre u zbatua një ndryshim në temperaturë dhe se ata gjeneruan një ndryshim të mundshëm në skajet e tyre të ndara. Me këtë, mund të jetë e mundur të përdoret nxehtësia e gjeneruar nga ndonjë burim për ta shndërruar atë në energji elektrike.
- Efekti Thomson: përshkruan ngrohjen ose ftohjen e një përcjellësi bartës të rrymës me një gradient të temperaturës. Ajo u përshkrua nga Williams Thomson ose Lord Kelvin.
Në përgjithësi, efektet Seebek, Thomson dhe Peltier mund të jetë i kthyeshëm, megjithëse nuk është ky rasti në rastin e ngrohjes së Xhaulit.
Efekti peltier
El Efekti peltier është e ngjashme dhe është ajo në të cilën bazohen qelizat që diskutojmë në këtë artikull. Me këtë pronë të zbuluar nga Jean Peltier në 1834, dhe e ngjashme me Seebek. Ndodh kur një tension elektrik shkakton një ndryshim të temperaturës midis dy materialeve të ndryshëm ose termoelementeve. Në rastin e pajisjeve aktuale ato janë gjysmëpërçues, por gjithashtu mund të jenë metale të njohur si kryqëzime Peltier.
Kjo do të thotë që nëse një ngarkesë elektrike aplikohet në këto pajisje, njëra anë do të nxehet dhe ana tjetër do të qetësohet. Kjo është për shkak se elektronet udhëtojnë nga një rajon me densitet të lartë në një me densitet të ulët, ato zgjerohen në të njëjtën mënyrë që bën një gaz ideal dhe për këtë arsye e ftohin atë rajon.
Nga rruga, një TEC me një fazë të vetme mund të gjenerojë një ndryshimi i temperaturës ndërmjet pjesëve të tij deri në 70ºC. Pra, nëse e mbani pjesën e nxehtë të ftohur, aq më shumë kapacitet ftohës do të ketë kjo TEC ose qelizë Peltier. Kjo nxehtësi e thithur do të jetë proporcionale me rrymën e siguruar dhe me kohën.
Avantazhet dhe disavantazhet e TEC
Si çdo sistem, qeliza TEC ose Peltier ka përparësitë dhe disavantazhet e saj. Kjo është arsyeja pse disa sisteme ftohëse ende preferojnë të përdorin metoda të tjera konvencionale. Ndërmjet përfitimet Ata janë:
- Nuk ka pjesë lëvizëse, kështu që nuk kërkon mirëmbajtje dhe është me e besueshme.
- Nuk përdor kompresorë pa gaz CFC ndotës.
- Ajo mund kontrolloni temperaturën lehtë dhe shumë saktësisht, deri në fraksionet e një shkalle duke ndryshuar rrymën e aplikuar.
- Madhësi e vogël, megjithëse mund të prodhohen me të madhësi të ndryshme.
- Ka një jete te gjate deri në 100.000 orë, krahasuar me atë që ofrojnë disa frigoriferë mekanikë.
L Disavantazhet e përdorimit të një TEC shëndoshë:
- Ju mund vetëm shpërndaj një sasi të kufizuar rrjedha e nxehtësisë.
- Jo efikase duke folur energjikisht në krahasim me sistemet e kompresimit të gazit. Sidoqoftë, përparimet e reja e bëjnë atë gjithnjë e më efikas.
Prona të paluajtshme
një Pllakë peltier si TEC1 12706 Mund të çmohet në disa euro, kështu që është shumë i lirë. Kjo tabelë ka dimensione 40x40x3 mm dhe përmban 127 çifte gjysmëpërçuesish brenda. Fuqia elektrike është 60w dhe voltazhi i saj nominal i furnizimit prej 12v dhe rryma nominale prej 5A.
Me të mundesh gjenerojnë ndryshime maksimale të temperaturës midis fytyrave të tyre prej 65ºC, e cila është mjaft e mirë. Mund të funksionojë midis -55ºC dhe 83ºC pa dëmtuar vetveten, kështu që nëse lëvizni jashtë këtyre vlerave rrezikoni të jeni të papërdorshëm. Nëse i mbani vlerat brenda kësaj, ajo madje mund t'ju zgjasë 200.000 orë punë në mënyrë të përsosur, domethënë shumë vite ...
Efikasiteti i këtij modeli është rreth Nxirret nxehtësia 12-15w, kjo është një efikasitet rreth 20 ose 25% duke marrë parasysh se harxhon rreth 60w. Gjithsesi, duhet të keni parasysh se kjo vlerë do të ndikohet gjithashtu shumë nga temperatura e ambientit.
Nëse preferoni, në vend që të blini vetëm qelizën TEC ose Peltier, mund të blini edhe në Nuk u gjet asnjë produkt. sistemi i plotë i ftohjes.
Zbatimi i qelizave peltier
Epo, një qelizë Peltier mund të përdoret kryesisht për ftohje. Për shembull, mund të freskoni ujë ose ndonjë lëng tjetër me të, ose të krijoni dehumidifikuesin tuaj shtëpiak. Çfarëdo që të jetë, vendosja e tij është shumë e thjeshtë. Pasi të përvetësoni ose merrni qelizën, do të duhet të aplikoni vetëm rrymë të drejtpërdrejtë përmes kabllove pozitive dhe negative që ajo ka. Në atë mënyrë njëra anë do të nxehet dhe ana tjetër do të ftohet. Ju duhet t'i identifikoni anët e saj mirë sipas asaj që po kërkoni.
Shembull i aplikimit me Arduino
Ju mund të përdorni një skema e lidhjes si ai që bëmë për të moduli stafetë, por në vend që të ushqejë qelizën Peltier dhe ventilatorin me 220v AC, ajo ushqehet me DC në 12v. Mund të përdorni të njëjtën skemë dhe të lidhni ftohësin tuaj me bordin Arduino.
Pasi të keni gjithçka të lidhur, mundeni krijoni një kod të thjeshtë për Arduino IDE në mënyrë që sistemi juaj i ftohjes të mund të kontrollohet, siç është ky për të kontrolluar relein në përputhje me cilat kushte në mënyrë që sistemi të aktivizohet (ju mund të përdorni lagështi shtesë, sensorë të temperaturës, etj.):
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
}