Хладилното оборудване и охладителните агрегати от съществено значение в ежедневието. Въпреки това стандартните конструкциизата хладилен агент не подходящи за мобилна употреба,пример в хладилнинти зазаруване. Вкива случаи се използват устройства,зирани ефекта Пелтие, които щезгледаме подробно в тозитериал.
Елементът Пелтие или термоелектрическият охладител се основава термодвойка, състояща се от два елемента с p- и n-тип проводимост, които свързани с медна превключваща пластина. В повечето случаистите изработени от бисмут, телур, антимон и селен.кива устройства се използват в охладителни системи за битови нужди, а същока имат склонност генерират енергия.
Съдържание
Какво представлява
Феноменът и терминът "Пелтие" се отнасят до откритие,правено през 1834 г. от френския ученн-Шарл Пелтие. Същността откритието се състои в това, че в зоната, в която се допират двазлично ориентирани проводника и през които протича електрически ток, постоянно се генерира или поглъща топлина.
Класическата теория обяснява явлението по следниячин: електроните се пренасят между металите с помощта електрически ток, ускорен или забавен в зависимост отзликата в потенциалите контактите метални проводници сзлични нива проводимост. По тозичин елементите Пелтие допринасят за превръщането кинетичната енергия в топлинна.
При втория проводник себлюдава обратният ефект, при който се изисква попълване енергията въз основа основния закон физиката. Това се дължи процеса топлинни трептения, койтора метала втория проводник се охлажда.
Модул Пелтие сксимален термоелектрически ефект може бъде произведен с помощта съвременни технологии.
Конструкция и принцип действие
Съвременните модули Пелтие представляват структура, в която има две изолационни плочи с термодвойки, свързани в строга последователност между тях. За по-доброзбиране функцията този елемент фигурата е показана стандартна схема.
Обозначаване елементите:
- A - контакти, с които се осъществява връзката към захранването;
- B - гореща страна;
- C - студена страна;
- D - медни проводници;
- E - полупроводник с p-връзка;
- F - полупроводник от n-тип.
Елементът се изработвака, че двете повърхности в контакт с p-n или n-p преходи, в зависимост от полярността. P-n контактите сегряват и температурата n-p семалява. Това води до температурназлика от DT в краищата елемента. Този ефект означава, че топлинната енергия, която се движи между елементите модула, регулира температурния режим в зависимост от полярността. Трябва също се отбележи, че ако полярността се обърне, горещите и студените повърхности се променят.
Техническирактеристики
Техническитераметри елемента Пелтие приемат следните стойности:
- Капацитет охлаждане (Qmax) - изчислява се въз основа граничния ток и температурнатазлика между краищата модула. Мерната единица ет;
- граница температурнатазлика (DTmax) - измерва се в градуси,зирактеристика сева за оптимални условия;
- Imax - граничната сила електрическия ток, необходима за постигане по-голяма температурназлика;
- Umax ексималнотопрежение Umax, необходимо за електрическия ток Imax, за се постигнексималната температурназлика DTmax;
- Съпротивление - вътрешното съпротивление устройството, измерено в омове;
- POR е коефициентът ефективност или ефективността модула Пелтие, който отразява съотношението между мощността охлаждане и консумацията енергия за охлаждане. В зависимост отрактеристиките устройството този показател е между 0,3 и 0,35 за евтините устройства, а за по-скъпите модели достига до 0,5.
Предимствата мобилния елемент Пелтие неговиятлъкзмер, обратимостта процеса и възможността се използвато преносим генератор енергия или хладилник.
Недостатъците модула високата цена, ниската ефективност от около 3 %, високитезходи за енергия и необходимостта от постоянно поддържане температурнатазлика.
Приложение
Дори и предвид ниския коефициент полезно действие, пластините модула Пелтие се използват широко в измервателни и компютърни устройства,кто и в преносими домакински уреди. Ето списък устройствата, в които моделите неразделнаст:
- преносими хладилни агрегати;
- малки електрогенератори;
- охлаждащи устройства в персонални компютри иптопи;
- охладители за загряване и охлаждане питейна вода;
- изсушители.
Как се свържете
Модулът Пелтие може се свържем и това е бърз и лесен процес. Постояннотопрежение трябва се подава към изходните контакти,кто е посочено в инструкциите за експлоатация устройството. Червеният проводник е свързан към плюса, а черният - към минуса. Обърнете внимание, че при обръщане полярността се сменятгряваните и охлажданите повърхности.
Препоръчително е проверите функционирането елемента, преди го свържете. Един прост идежденчин за тестване устройството ектилният метод: свържете устройството към източник електрически ток и докоснетезличните контакти. При правилно функциониращо устройство някои от контактите ще бъдат топли, а други - хладни.
Може се провери и с мултицет и запалка. За целта свържете сондите към контактите устройството, дръжте запалката една страна иблюдавайте показанията мултиметъра. Ако елементът Пелтиеботи в стандартен режим, процесътгряване ще произведе електрически ток от едната страна и екрана мултиметъра ще се покаже показаниетопрежението.
Как сиправите елемент Пелтие със собствените си ръце
Елементът Пелтие не е възможно сеправи в домашни условия поради ниската му цена и необходимостта от специални познания за създаванетоботещ елемент. Въпреки това е възможно сиправите със собствените си ръце ефективен мобилен термоелектрически генератор, който ще ви бъде полезен в селската къща или къмпинг.
За стабилизирате електрическотопрежение, трябва създадете собствен стандартен преобразувател ИС L6920. Трябва се приложи входнопрежение от 0,8-5,5 V и изходнотопрежение ще бъде 5 V, което е достатъчно за зарежданетерията мобилните устройства в стандартен режим. Ако се използва стандартно електронно устройство Пелтие, се изисква ограничение температурата повърхността от 150 градуса. За по-лесен контрол температурата е препоръчително се използва съд с вряла вода, тогава моделът няма сегреед 100 градуса.
Плочите Пелтие се използват широко за охлаждане съвременни домакински уреди, в климатици,то ефективността устройството е доказана по-специално за стабилизиране топлинния режим и охлаждане мощен процесор. Елементите Пелтие често се използват заправата ефективни мобилни хладилници за летни вили или автомобили или за захранванедиатори у дома. Поради обратимостта процеса домашните елементи се използватто мобилнилки електроцентрали вйони без източник електроенергия.
Свързани статии:
