Пелтье элемент гэж юу вэ, түүний бүтэц, үйл ажиллагааны зарчим, практик хэрэглээ. Пелтиер эффект Термоэлектрик Пелтье эффект

1834 онд хоёр өөр дамжуулагчийн уулзвараар гүйдэл өнгөрөхөд уулзварын температур өөрчлөгддөг болохыг олж мэдсэн Ж.Пелтиер 1834 онд нээсэн. 1838 онд E. H. Lenz үүнийг хангалттай харуулсан агуу хүчГүйдлийн чиглэлийг өөрчилснөөр гүйдлийг хөлдөөж эсвэл уулзварт тавьсан усны дуслыг буцалгаад авчирч болно.

Пельтиер эффектийн мөн чанар нь цахилгаан гүйдэл нь хоёр металл эсвэл хагас дамжуулагчийн контактыг дамжин өнгөрөхөд ердийн Жоуль дулаанаас гадна Пелтье гэж нэрлэгддэг нэмэлт дулаан ялгардаг эсвэл шингэдэг. дулаан Q p. Жоулийн дулаанаас ялгаатай нь гүйдлийн квадраттай пропорциональ, хэмжээ Q pгүйдлийн эхний чадалтай пропорциональ.

Q p = P. I. т.

т- одоогийн дамжуулалтын цаг,

I- одоогийн хүч.

П- Peltier коэффициент, контакт үүсгэгч материалын шинж чанараас хамаардаг пропорциональ коэффициент. Онолын ойлголтууд нь дамжуулагч электронуудын микроскопийн шинж чанараар Пелтье коэффициентийг илэрхийлэх боломжийг олгодог.

Пелтье коэффициент P = T Да, Хаана Т - үнэмлэхүй температур, А Δ α - дамжуулагчийн дулаан цахилгааны коэффициентийн ялгаа. Гүйдлийн чиглэл нь Пелтье дулаан ялгарах эсвэл шингээх эсэхийг тодорхойлдог.

Нөлөөллийн шалтгаан нь метал эсвэл хагас дамжуулагчийн хоорондох холбоо барих үед хил дээр дотоод контактын потенциалын зөрүү үүсдэг. Энэ нь одоогийн тээвэрлэгчдийн дундаж энерги нь тэдгээрийн энергийн спектр, концентраци, тараах механизмаас хамаардаг бөгөөд өөр өөр дамжуулагчдад өөр өөр байдаг тул контактын хоёр тал дахь тээвэрлэгчдийн боломжит энерги ялгаатай болоход хүргэдэг. Гүйдлийн дамжуулалтад оролцож буй электронуудын дундаж энерги нь өөр өөр дамжуулагчдад өөр өөр байдаг тул торны ионуудтай мөргөлдөх явцад тээвэрлэгчид илүүдлийг өгдөг. кинетик энергимах шарах ба дулаан ялгардаг. Хэрэв контактаар дамжин өнгөрөхөд тээвэрлэгчдийн боломжит энерги буурч байвал тэдгээрийн кинетик энерги нэмэгдэж, торны ионуудтай мөргөлдсөн электронууд нь энергийг дундаж утгад хүргэж, Пелтиерийн дулааныг шингээж авдаг. Тиймээс электронууд контактаар дамжих үед электронууд илүүдэл энергийг атом руу шилжүүлэх эсвэл тэдгээрийн зардлаар нөхдөг.

Электронууд хагас дамжуулагчаас метал руу шилжих үед хагас дамжуулагчийн дамжуулагч электронуудын энерги нь металлын Ферми түвшингээс (Фермигийн энергийг үзнэ үү) мэдэгдэхүйц өндөр байдаг ба электронууд илүүдэл энергийг орхидог. Пелтиерийн эффект нь хагас дамжуулагчдад ялангуяа хүчтэй байдаг бөгөөд энэ нь хөргөлтийн төхөөрөмжид бичил хөргөгчийг бий болгох зэрэг хөргөх, халаах хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг бий болгоход ашиглагддаг.

19-р зууны эхэн үе. Физик ба цахилгаан инженерийн алтан үе. 1834 онд Францын цаг үйлдвэрлэгч, байгаль судлаач Жан-Шарль Пелтье висмут ба сурьма электродын хооронд нэг дусал ус байрлуулж, дараа нь хэлхээгээр дамжуулав. цахилгаан. Гайхсандаа тэр дусал гэнэт хөлдсөнийг харав.

Дамжуулагчид цахилгаан гүйдлийн дулааны нөлөөг мэддэг байсан ч урвуу нөлөөид шидтэй төстэй байв. Пелтьегийн мэдрэмжийг ойлгож болно: физикийн термодинамик ба цахилгаан гэсэн хоёр өөр чиглэлийн уулзвар дээрх энэ үзэгдэл өнөөг хүртэл гайхамшгийн мэдрэмжийг төрүүлсээр байна.

Тэр үед хөргөлтийн асуудал өнөөдрийнх шиг хурцаар тавигдаж байгаагүй. Тиймээс бараг хоёр зуун жилийн дараа электрон төхөөрөмжүүд гарч ирэхэд Пелтиерийн эффект өөрчлөгдсөн бөгөөд тэдгээрийн ажиллагаа нь жижиг хөргөлтийн системийг шаарддаг. Нэр төр Peltier хөргөлтийн элементүүджижиг хэмжээсүүд, хөдөлгөөнт хэсгүүд байхгүй, их хэмжээний температурын зөрүүг олж авахын тулд каскадын холболт хийх боломжтой.

Нэмж дурдахад, Пелтиерийн эффект нь буцаах боломжтой: модулаар дамжих гүйдлийн туйлшрал өөрчлөгдөхөд хөргөлт нь халаалтаар солигддог тул температурыг нарийн хянах системийг - термостатыг хялбархан хэрэгжүүлэх боломжтой. Peltier элементүүдийн (модулиуд) сул тал нь тэдний бага үр ашиг бөгөөд мэдэгдэхүйц температурын зөрүүг олж авахын тулд их хэмжээний гүйдлийн утгыг нийлүүлэх шаардлагатай болдог. Хөргөсөн онгоцны эсрэг талын хавтангаас дулааныг арилгах нь бас хэцүү байдаг.

Гэхдээ хамгийн түрүүнд хийх зүйл. Нэгдүгээрт, ажиглагдаж буй үзэгдлийг хариуцдаг физик процессуудыг авч үзэхийг хичээцгээе. Математик тооцооллын ангал руу орохгүйгээр бид энэ сонирхолтой физик үзэгдлийн мөн чанарыг ойлгохыг хичээх болно.

Температурын үзэгдлийн тухай ярьж байгаа тул физикчид математикийн тайлбарыг хялбар болгохын тулд материалын атомын торны чичиргээг бөөмс - фононуудаас бүрдэх тодорхой хийгээр сольдог.

Фонон хийн температур нь температураас хамаарна орчинба металлын шинж чанар. Тэгвэл аливаа металл нь термодинамикийн тэнцвэрт байдалд байгаа электрон ба фонон хийн хольц юм.Гадаад орон байхгүй үед хоёр өөр металл хүрэлцэх үед “халуун” электрон хий нь “хүйтэн” хэсгийн бүсэд нэвтэрч, үүснэ. сайн мэддэг контактын боломжит ялгаа.

Шилжилтийн боломжит зөрүүг хэрэглэх үед, i.e. Хоёр металлын хилээр гүйдэл урсах үед электронууд нэг металлын фононоос энерги авч нөгөө металлын фонон хий рүү шилжүүлдэг. Туйлшрал өөрчлөгдөхөд халаах, хөргөх гэсэн утгатай энергийн дамжуулалт тэмдэг өөрчлөгддөг.

Хагас дамжуулагчийн хувьд электрон ба "нүх" нь энерги дамжуулах үүрэгтэй боловч дулаан дамжуулах механизм ба температурын зөрүүний харагдах байдал ижил хэвээр байна. Өндөр энергитэй электронууд дуусах хүртэл температурын зөрүү нэмэгддэг. Температурын тэнцвэрт байдал үүсдэг. Энэ бол тайлбарын орчин үеийн зураг юм Пелтиер эффект.

Үүнээс харахад энэ нь тодорхой байна Пелтье элементийн үр ашигхос материалын сонголт, одоогийн хүч чадал, халуун бүсээс дулааныг зайлуулах хурдаас хамаарна. Орчин үеийн материалын хувьд (ихэвчлэн хагас дамжуулагч) үр ашиг нь 5-8% байна.

Одоо Пелтиер эффектийн практик хэрэглээний талаар.Үүнийг нэмэгдүүлэхийн тулд бие даасан термопар (хоёр өөр материалын уулзвар) хэдэн арван, хэдэн зуун элементээс бүрдсэн бүлгүүдэд угсардаг. Ийм модулиудын гол зорилго нь жижиг объект эсвэл микро схемийг хөргөх явдал юм.

Дулааны цахилгаан хөргөлтийн модуль

Peltier эффектийн модулиуд нь хэт улаан туяаны хүлээн авагч бүхий шөнийн харааны төхөөрөмжүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Өнөөдөр дижитал камерт ашиглагдаж байгаа цэнэглэдэг төхөөрөмжийн чипүүд (CCD) зураг бүртгэхийн тулд гүн хөргөлт шаарддаг. хэт улаан туяаны бүс. Peltier модулиуд нь дуран дахь хэт улаан туяаны мэдрэгч, цацрагийн давтамжийг тогтворжуулах лазерын идэвхтэй элементүүд, цаг хугацааны нарийн системд хөргөдөг. Гэхдээ эдгээр нь бүгд цэргийн болон тусгай зориулалтын хэрэглээ юм.

Саяхан Peltier модулиудыг гэр ахуйн бүтээгдэхүүнд ашиглах боломжтой болсон. Голчлон автомашины технологид: агааржуулагч, зөөврийн хөргөгч, ус хөргөгч.

Пелтиер эффектийг практикт ашиглах жишээ

Модулиудын хамгийн сонирхолтой, ирээдүйтэй хэрэглээ бол компьютерийн технологи юм. Өндөр хүчин чадалтай микропроцессор, процессор, видео картын чипийг онцлон тэмдэглэв олон тооныдулаан. Тэднийг хөргөхийн тулд өндөр хурдны сэнс ашигладаг бөгөөд энэ нь ихээхэн хэмжээний акустик дуу чимээ үүсгэдэг. Peltier модулиудыг хосолсон хөргөлтийн системийн нэг хэсэг болгон ашиглах нь их хэмжээний дулаан ялгаруулах замаар дуу чимээг арилгадаг.

Компакт USB -Peltier модулийг ашигладаг хөргөгч

Эцэст нь логик асуулт: Peltier модулиуд нь шахалтын гэр ахуйн хөргөгчинд ердийн хөргөлтийн системийг солих уу? Өнөөдөр энэ нь үр ашиг (бага үр ашиг), үнийн хувьд ашиггүй юм. Хүчирхэг модулиудын үнэ нэлээд өндөр хэвээр байна.

Гэхдээ технологи, материалын шинжлэх ухаан зогсохгүй байна. Илүү өндөр үр ашигтай, Пелтиерийн өндөр коэффициент бүхий шинэ, хямд материал гарч ирэх боломжийг үгүйсгэх боломжгүй юм. Үр дүнтэй хөргөлтийн системийн нөхцөл байдлыг эрс өөрчилж чадах нанокарбон материалын гайхалтай шинж чанаруудын талаар судалгааны лабораториудаас өнөөдөр аль хэдийн тайлангууд гарч байна.

Гидраттай төстэй бүтэцтэй хатуу уусмал болох клатратуудын өндөр термоэлектрик үр ашгийн тухай мэдээллүүд байдаг. Эдгээр материалууд судалгааны лабораториос гарахад хязгааргүй үйлчилгээний хугацаатай бүрэн чимээгүй хөргөгч нь бидний ердийн гэрийн загваруудыг орлох болно.

P.S.Хамгийн сонирхолтой шинж чанаруудын нэг термоэлектрик технологиЭнэ нь зөвхөн ашиглах боломжгүй юм цахилгаан эрчим хүчдулаан, хүйтнийг олж авах, гэхдээ үүний ачаар бид боломжтой харин урвуу үйл явцыг эхлүүлж, жишээ нь, дулаанаас цахилгаан эрчим хүчийг олж авах.

Хэрхэн чаддагийн жишээдулааны цахилгаан модулийг ашиглан дулаанаас цахилгаан авах () энийг хардаавидео:

Чи үүний талаар юу гэж бодож байна? Би таны сэтгэгдлийг тэсэн ядан хүлээж байна!

Андрей Повни

АТ-11 бүлгийн оюутан тоглосон

Мухарлямов Илдар

Пелтиер эффект

Оролт: цахилгаан гүйдэл.

Гаралт: дулааны хэмжээ, температур.

Мөн чанар

Өөр өөр дамжуулагчаас бүрдэх хэлхээнд шууд цахилгаан гүйдэл урсах үед гүйдлийн чиглэлээс хамааран дамжуулагчийн контактын цэгүүд (уулзварууд) дээр дулааныг шингээж эсвэл ялгаруулдаг. Давхаргад ялгарсан буюу шингэсэн Пелтье дулаан нь уулзвараар дамжин өнгөрөх нийт цэнэг буюу гүйдэл ба цаг хугацааны үржвэртэй пропорциональ байна. Пелтье коэффициент нь холбоо барих дамжуулагчийн төрөл ба тэдгээрийн температураас хамаарна.

Рэсвэл n) (зураг харна уу). Пелтье эффектийн тайлбар нь хагас дамжуулагч массив дахь атомуудын дулааны чичиргээтэй pn уулзварын контактын потенциалыг удаашруулж эсвэл хурдасгасан дамжуулагч электронуудын харилцан үйлчлэлд оршдог. Үүний үр дүнд электронуудын хөдөлгөөний чиглэлээс хамааран гүйдэл, халаалт () эсвэл хөргөлт үүсдэг. (Т -тай ) уулзвартай шууд зэргэлдээх хагас дамжуулагчийн хэсэг (R-n эсвэл n-p уулзвар).

Математик тайлбар

,

Хаана - Пелтийн дулаан, Ж

P - Пелтье коэффициент;

q– контактаар дамжих цэнэг, C;

I- Дамжуулагч дахь гүйдэл, А;

т– цаг, с.

Гүйдлийн чиглэл өөрчлөгдөхөд Пелтиерийн дулаан тэмдэг өөрчлөгддөг. Параметрийн өөрчлөлтийн хязгаар:

1 В хүртэл - хагас дамжуулагч;

I- хэд хэдэн ампер хүртэл;

Q- 0-ээс 50 Ж хүртэл (1 секундын дотор)

Пелтье коэффициентийг Томсоны коэффициентээр илэрхийлж болно.

q T,

Хаана
Томсон;

Өргөдөл

Peltier модуль нь цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөхөд дулааны насосны үүрэг гүйцэтгэдэг гэдгээрээ онцлог юм. Халаалтыг нэг талаас нөгөө рүү шахдаг тул ундааны хөргөгчөөс эхлээд хүчирхэг хагас дамжуулагч лазер, янз бүрийн чипийг хөргөх систем хүртэл, ялангуяа дулаан ялгаруулах процессыг хурдасгах шаардлагатай бол төрөл бүрийн хөргөлтийн системд идэвхтэй ашиглагддаг. халаалтын элемент. Хагас дамжуулагч дахь Пелтиер эффектийг практик ашиглах үндсэн чиглэлүүд: дулаан цахилгаан хөргөх төхөөрөмжийг бий болгохын тулд хүйтнийг олж авах, халаалтын зориулалтаар халаах, термостатжуулах, тогтмол температурын нөхцөлд талсжих процессыг хянах.

Фото үржүүлэгч хоолойн (PMT) дохио ба дуу чимээний харьцааг нэмэгдүүлэхийн тулд PMT-ийн вакуум бүрхүүлийн дотор байрлах термоэлектрик элементүүдтэй фотокатодуудыг хөргөх аргыг санал болгож байна (АНУ-ын Пат. 3757151).

Конденсат ус зайлуулах хоолой нь хөргөгчтэй салшгүй холбоотой хийн дээж авах төхөөрөмж. Асаалттай доторПелтиерийн элементүүдийн хүйтэн уулзварууд нь хөндий конус ба түүнээс гарах хэмжилтийн хийн салбаруудаас дээж авах дамжуулах хоолойд бэхлэгдсэн байдаг. Хөргөгч нь термоэлементийн батерейг Пелтье элементүүдийн зарцуулдаг гүйдлийн үүсгүүрээр хангадаг, халуун уулзварууд нь утааны сувагт, хүйтэн уулзварууд нь гадаад орон зайд байрладаг (Герман 1297U02 програм).

Төхөөрөмжийн зураг

TEM ашиглахын давуу болон сул талууд

Ихэнхдээ Peltier модулийн давуу талууд нь:

харьцангуй жижиг хэмжээсүүд;

системийг хөргөх, халаах аль алинд нь ажиллах чадвар;

хөдлөх эд анги, механик эд анги элэгдэлд өртөхгүй.

Үүний зэрэгцээ, TEM нь тэдгээрийг өргөн практикт ашиглахад ихээхэн саад болох хэд хэдэн сул талуудтай байдаг. Тэдгээрийн дотор дараахь зүйлс орно.

модулийн үр ашиг бага;

тэдгээрийн үйл ажиллагааны одоогийн эх үүсвэрийн хэрэгцээ;

мэдэгдэхүйц температурын зөрүүг хангахын тулд их хэмжээний эрчим хүчний хэрэглээ, үр дүнд нь ихээхэн хэмжээний дулаан бий болно;

хязгаарлагдмал хэмжээсүүд

Хяналтын асуултууд:

Пелтиер эффектийн мөн чанар юу вэ?

(Ялгаатай дамжуулагчаас бүрдэх хэлхээнд шууд цахилгаан гүйдэл урсах үед гүйдлийн чиглэлээс хамааран дамжуулагчийн контактын цэгүүд (уулзварууд) дээр дулааныг шингээж эсвэл ялгаруулдаг.)

Пелтье коэффициент юунаас хамаардаг вэ?

(Пелтиерийн коэффициент нь холбоо барих дамжуулагчийн төрөл ба тэдгээрийн температураас хамаарна.)

Пелтиер эффектэд ямар дамжуулагчийг ашигладаг вэ?

Пелтье эффект нь өөр өөр төрлийн дамжуулах чадвартай хагас дамжуулагчийн контактууд дээр хамгийн хүчтэй илэрдэг. Рэсвэл n)

Пелтье коэффициент нь Томсоны коэффициенттэй ямар холбоотой вэ?

q T,

Хаана
Томсон;

T - температурын коэффициент, K.

Эффектийн үндсэн хэрэглээ?

(Янз бүрийн хөргөлтийн системд ашигладаг)

Даалгаварууд:

10 А гүйдэл 3 секундын дотор өнгөрч, 50 Ж дулаан ялгаруулж байгааг мэдэж, Пелтье коэффициентийг ол.

Цэнэг 70 С, үнэмлэхүй температур 300 К бол Томсоны коэффициент хэдтэй тэнцүү байх вэ. Пелтье коэффициент 1.7 В.

Пелтье коэффициент 73 мВ, дулааны модулийг дамжуулсан цэнэг нь 40 С байвал ялгаатай дамжуулагчийн контактын цэгүүдэд хэр их дулаан ялгарах вэ.

Шийдэл: Qp=P*q=2.92 (J).

Хүчдэл нь 120 В, эсэргүүцэл нь 10 Ом гэдгийг мэдвэл дамжуулагчийн гүйдэл өнгөрөх хугацааг ол. Энэ тохиолдолд 1 Ж дулаан ялгардаг бөгөөд Пелтье коэффициент нь 60 мВ байна.

Хөргөх төхөөрөмж бидний амьдралд маш бат бөх нэвтэрсэн тул үүнгүйгээр бид хэрхэн удирдаж болохыг төсөөлөхөд хэцүү байдаг. Гэхдээ хөргөлтийн сонгодог загвар нь гар утасны хэрэглээнд тохиромжгүй, жишээлбэл, зөөврийн хөргөлтийн цүнх гэх мэт.

Энэ зорилгоор үйл ажиллагааны зарчим нь Пелтиерийн эффект дээр суурилдаг суурилуулалтыг ашигладаг. Энэ үзэгдлийн талаар товчхон ярья.

Энэ юу вэ?

Энэ нэр томъёо нь 1834 онд Францын байгаль судлаач Жан-Шарль Пелтьегийн нээсэн термоэлектрик үзэгдлийг хэлдэг. Үр нөлөөний мөн чанар нь цахилгаан гүйдэл дамждаг өөр өөр дамжуулагчтай холбоотой хэсэгт дулаан ялгаруулах буюу шингээх явдал юм.

-ын дагуу сонгодог онолЭнэ үзэгдлийн талаар дараах тайлбар байна: цахилгаан гүйдэл нь янз бүрийн материалаар хийсэн дамжуулагчийн контактын потенциалын зөрүүгээс хамааран тэдгээрийн хөдөлгөөнийг хурдасгах эсвэл удаашруулж болох электронуудыг металлын хооронд дамжуулдаг. Үүний дагуу кинетик энерги нэмэгдэх тусам дулааны энерги болж хувирдаг.

Хоёр дахь дамжуулагч дээр физикийн үндсэн хуулийн дагуу энергийг нөхөх шаардлагатай урвуу үйл явц ажиглагдаж байна. Энэ нь дулааны чичиргээний улмаас үүсдэг бөгөөд энэ нь хоёр дахь дамжуулагчийг хийсэн металлыг хөргөхөд хүргэдэг.

Орчин үеийн технологи нь хамгийн их термоэлектрик нөлөө бүхий хагас дамжуулагч элемент-модуль үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Тэдний дизайны талаар товч ярих нь утга учиртай юм.

Дизайн ба үйл ажиллагааны зарчим

Орчин үеийн модулиуд нь хоёр тусгаарлагч хавтан (ихэвчлэн керамик) -аас бүрдэх бүтэц бөгөөд тэдгээрийн хооронд цуваа холбогдсон термопар байдаг. Ийм элементийн хялбаршуулсан диаграммыг доорх зургаас харж болно.

Тэмдэглэл:

• A - тэжээлийн эх үүсвэрт холбох контактууд;
• B - элементийн халуун гадаргуу;
• C - хүйтэн тал;
• D - зэс дамжуулагч;
• E – p-уулзвар дээр суурилсан хагас дамжуулагч;
• F - n төрлийн хагас дамжуулагч.

Дизайн нь модулийн тал бүр нь p-n эсвэл аль аль нь холбоо барих байдлаар хийгдсэн n-p шилжилтүүд(туйлшралаас хамаарч). Харилцагчид p-nхалаах, n-p – хөргөх (3-р зургийг үз). Үүний дагуу элементийн талууд дээр температурын зөрүү (DT) үүсдэг. Ажиглагчийн хувьд энэ нөлөө нь модулийн талуудын хооронд дулааны энергийг шилжүүлэх мэт харагдах болно. Эрчим хүчний туйлшралыг өөрчлөх нь халуун, хүйтэн гадаргууг өөрчлөхөд хүргэдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Цагаан будаа. 3. А – термоэлементийн халуун тал, В – хүйтэн тал

Үзүүлэлтүүд

Дулааны цахилгаан модулиудын шинж чанарыг дараах параметрүүдээр тодорхойлно.

• хөргөлтийн хүчин чадал (Q max), энэ шинж чанарыг ваттаар хэмжсэн хамгийн их зөвшөөрөгдөх гүйдэл ба модулийн талуудын хоорондох температурын зөрүү дээр үндэслэн тодорхойлно;
• элементийн талуудын хоорондох хамгийн их температурын зөрүү (DT max), параметрийг хамгийн тохиромжтой нөхцөлд өгсөн, хэмжилтийн нэгж нь градус;
• хамгийн их температурын зөрүүг хангахад шаардагдах зөвшөөрөгдөх гүйдэл - I max;
• гүйдлийн I max оргил зөрүүд хүрэхэд шаардагдах U max хамгийн их хүчдэл DT max ;
• модулийн дотоод эсэргүүцэл - Ом-оор заасан эсэргүүцэл;
• үр ашгийн коэффициент - COP (англи хэлнээс товчлол - гүйцэтгэлийн коэффициент), үндсэндээ энэ нь хөргөлтийн болон эрчим хүчний хэрэглээний харьцааг харуулсан төхөөрөмжийн үр ашиг юм. Хямдхан элементүүдийн хувьд энэ параметр нь 0.3-0.35, илүү үнэтэй загваруудын хувьд 0.5-д ойртдог.

Тэмдэглэгээ

4-р зураг дээрх жишээн дээр ердийн модулийн тэмдэглэгээг хэрхэн тайлж байгааг харцгаая.

Зураг 4. Peltier модуль TEC1-12706 тэмдэглэгдсэн

Тэмдэглэгээг гурван үндсэн бүлэгт хуваадаг.

1. Элементийн тэмдэглэгээ. Эхний хоёр үсэг нь үргэлж өөрчлөгдөөгүй (TE) бөгөөд энэ нь термоэлемент гэдгийг харуулж байна. Дараагийнх нь хэмжээг заана, "C" (стандарт) ба "S" (жижиг) үсэг байж болно. Сүүлийн тоо нь элементэд хэдэн давхарга (каскад) байгааг харуулж байна.
2. Зурагт үзүүлсэн модуль дахь термопарын тоо 127 байна.
3. Нэрлэсэн гүйдэл нь Ампераар, бидний хувьд 6 А байна.

TEC1 цувралын бусад загваруудын тэмдэглэгээг ижил аргаар уншина, жишээлбэл: 12703, 12705, 12710 гэх мэт.

Өргөдөл

Үр ашиг багатай ч дулааны цахилгаан элементүүдийг хэмжих, тооцоолох, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд өргөн ашигладаг. Модуль нь дараах төхөөрөмжүүдийн чухал үйл ажиллагааны элемент юм.

• хөдөлгөөнт хөргөлтийн төхөөрөмж;
• цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх жижиг генераторууд;
• хувийн компьютерт хөргөх систем;
• ус хөргөх, халаах зориулалттай хөргөгч;
• чийгшүүлэгч гэх мэт.

Дулааны цахилгаан модулиудыг ашиглах дэлгэрэнгүй жишээг өгье.

Peltier элементүүдийг ашигладаг хөргөгч

Дулааны цахилгаан хөргөлтийн төхөөрөмж нь компрессор болон шингээлтийн аналогиас харьцангуй доогуур үзүүлэлттэй байдаг. Гэхдээ тэдгээр нь мэдэгдэхүйц давуу талтай тул тодорхой нөхцөлд ашиглахыг зөвлөж байна. Эдгээр давуу талууд нь:

• дизайны энгийн байдал;
• чичиргээний эсэргүүцэл;
• хөдөлгөөнт элементүүд байхгүй (радиаторыг үлээж буй сэнсээс бусад);
• дуу чимээ багатай;
• жижиг хэмжээсүүд;
• ямар ч албан тушаалд ажиллах чадвар;
• үйлчилгээний урт хугацаа;
• бага эрчим хүчний хэрэглээ.

Эдгээр шинж чанарууд нь хөдөлгөөнт суурилуулалтанд тохиромжтой.

Пелтье элемент нь цахилгаан үүсгүүр юм

Дулааны цахилгаан модулиуд нь аль нэг тал нь албадан халаалтанд өртөх тохиолдолд цахилгаан үүсгүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хажуугийн хоорондох температурын зөрүү их байх тусам эх үүсвэрээс үүсэх гүйдэл их байх болно. Харамсалтай нь дулааны генераторын хамгийн дээд температур хязгаарлагдмал бөгөөд энэ нь модульд ашигласан гагнуурын хайлах цэгээс өндөр байж болохгүй. Энэ нөхцлийг зөрчих нь элементийн эвдрэлд хүргэнэ.

Дулааны генераторыг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхийн тулд галд тэсвэртэй гагнуур бүхий тусгай модулиудыг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг 300 хэм хүртэл халаах боломжтой. Энгийн элементүүдэд, жишээлбэл, TEC1 12715, хязгаар нь 150 градус байна.

Ийм төхөөрөмжүүдийн үр ашиг бага байдаг тул цахилгаан эрчим хүчний илүү үр ашигтай эх үүсвэрийг ашиглах боломжгүй тохиолдолд л ашигладаг. Гэсэн хэдий ч 5-10 Вт-ын дулааны үүсгүүр нь жуулчид, геологичид, алслагдсан бүс нутгийн оршин суугчдын дунд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Өндөр температурт түлшээр ажилладаг том, хүчирхэг суурин суурилуулалт нь хийн хуваарилах төхөөрөмж, цаг уурын станцын төхөөрөмж гэх мэтийг тэжээхэд ашиглагддаг.

Процессорыг хөргөхийн тулд

Харьцангуй саяхан эдгээр модулиуд нь хувийн компьютерийн CPU хөргөлтийн системд ашиглагдаж эхэлсэн. Дулааны элементүүдийн үр ашиг багатай тул ийм бүтцийн ашиг тус нь эргэлзээтэй байдаг. Жишээлбэл, 100-170 Вт-ын хүчин чадалтай дулааны эх үүсвэрийг хөргөхийн тулд (ихэнх орчин үеийн CPU-ийн загварт тохирсон) та 400-680 Вт зарцуулах шаардлагатай бөгөөд энэ нь хүчирхэг тэжээлийн хангамжийг суурилуулах шаардлагатай болно.

Хоёрдахь бэрхшээл нь ачаалалгүй процессор нь дулааны энерги бага ялгаруулж, модуль нь шүүдэр цэгээс доош хөргөж чаддаг. Үүний үр дүнд конденсац үүсч эхлэх бөгөөд энэ нь электроникийг гэмтээх баталгаатай болно.

Ийм системийг бие даан бүтээхээр шийдсэн хүмүүс тодорхой процессорын загварт модулийн хүчийг сонгохын тулд хэд хэдэн тооцоолол хийх шаардлагатай болно.

Дээр дурдсанаас үзвэл эдгээр модулиудыг CPU-ийн хөргөлтийн систем болгон ашиглах нь зардал багатай бөгөөд үүнээс гадна тэдгээр нь бүтэлгүйтэлд хүргэж болзошгүй юм. компьютерийн тоног төхөөрөмжүйлчилгээ гарч.

Дулааны модулиудыг ус эсвэл агаарын хөргөлттэй хамт ашигладаг эрлийз төхөөрөмжүүдийн хувьд нөхцөл байдал огт өөр юм.

Гибрид хөргөлтийн системүүд нь үр дүнтэй болохыг нотолсон боловч өндөр өртөг нь шүтэн бишрэгчдийн хүрээг хязгаарладаг.

Peltier элемент дээр суурилсан агааржуулагч

Онолын хувьд ийм төхөөрөмж нь сонгодог уур амьсгалын хяналтын системээс бүтцийн хувьд хамаагүй хялбар байх болно, гэхдээ энэ нь бүгд бага гүйцэтгэлтэй холбоотой байдаг. Бага хэмжээний хөргөгчийг хөргөх нь нэг хэрэг, өрөө эсвэл машины дотоод хэсгийг хөргөх өөр зүйл юм. Дулааны цахилгаан модулийг ашигладаг агааржуулагч нь хөргөлтийн бодисоор ажилладаг төхөөрөмжөөс илүү их цахилгаан (3-4 дахин) зарцуулдаг.

Үүнийг автомашины цаг уурын хяналтын систем болгон ашиглахын тулд стандарт генераторын хүч нь ийм төхөөрөмжийг ажиллуулахад хангалтгүй байх болно. Үүнийг илүү үр ашигтай төхөөрөмжөөр солих нь ихээхэн хэмжээний түлш зарцуулалтад хүргэдэг бөгөөд энэ нь зардал багатай байдаг.

Сэдэвчилсэн форумд энэ сэдвээр хэлэлцүүлэг үе үе гарч, гэрийн хийсэн янз бүрийн загварыг авч үздэг боловч бүрэн хэмжээний ажлын прототип хараахан бүтээгдээгүй байна (шишүүхэйний агааржуулагчийг тооцохгүй). Илүү хүлээн зөвшөөрөгдсөн үр ашигтай модулиудыг өргөнөөр ашиглахад нөхцөл байдал өөрчлөгдөх магадлал өндөр байна.

Хөргөх усны хувьд

Дулааны цахилгаан элементийг ихэвчлэн усан хөргөгчинд хөргөх бодис болгон ашигладаг. Дизайн нь: хөргөлтийн модуль, термостатаар удирддаг хянагч, халаагч. Энэхүү хэрэгжилт нь компрессорын хэлхээнээс хамаагүй хялбар бөгөөд хямд бөгөөд үүнээс гадна илүү найдвартай, ажиллахад хялбар байдаг. Гэхдээ бас тодорхой сул талууд байдаг:

• ус 10-12 хэмээс доош хөргөхгүй;
• хөргөх нь компрессортой харьцуулахад илүү удаан хугацаа шаарддаг тул ийм хөргөгч нь олон тооны ажилтантай оффисуудад тохиромжгүй;
• төхөөрөмж нь гадаад температурт мэдрэмтгий, дулаан өрөөнд ус хамгийн бага температурт хөргөхгүй;
• Сэнс нь бөглөрч, хөргөх модуль нь бүтэлгүйтэж болзошгүй тул тоос шороотой өрөөнд суурилуулахыг зөвлөдөггүй.

Peltier элементийг ашиглан ширээний ус хөргөгч

Peltier элементүүд дээр суурилсан агаар хатаагч

Агааржуулагчаас ялгаатай нь дулааны цахилгаан элементүүдийг ашиглан чийгшүүлэгчийг хэрэгжүүлэх нь нэлээд боломжтой юм. Дизайн нь маш энгийн бөгөөд хямдхан юм. Хөргөх модуль нь радиаторын температурыг шүүдэр цэгээс доош буулгаж, улмаар төхөөрөмжөөр дамжин өнгөрөх агаарт агуулагдах чийг түүн дээр тогтдог. Суурин усыг тусгай хадгалах саванд хийнэ.

Үр ашиг багатай хэдий ч энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн үр ашиг нь хангалттай сэтгэл ханамжтай байдаг.

Хэрхэн холбогдох вэ?

Модулийг холбоход ямар ч асуудал гарахгүй, гаралтын утаснуудад тогтмол хүчдэл хэрэглэх шаардлагатай бөгөөд түүний утгыг элементийн мэдээллийн хуудсанд зааж өгсөн болно. Улаан утсыг эерэг, хар утсыг сөрөг утсаар холбох ёстой. Анхаар! Туйлшралыг эргүүлэх нь хөргөсөн болон халсан гадаргуугийн байрлалыг өөрчилдөг.

Peltier элементийн ажиллагааг хэрхэн шалгах вэ?

Хамгийн энгийн бөгөөд найдвартай арга бол хүрэлцэх арга юм. Модулийг тохирох хүчдэлийн эх үүсвэрт холбож, түүний өөр өөр талуудад хүрэх шаардлагатай. Ажлын элементийн хувьд тэдгээрийн нэг нь дулаан, нөгөө нь хүйтэн байх болно.

Хэрэв танд тохирох эх үүсвэр байхгүй бол танд мультиметр болон асаагуур хэрэгтэй болно. Баталгаажуулах үйл явц нь маш энгийн:

1. датчикуудыг модулийн терминалуудтай холбох;
2. асаагуурыг аль нэг талд нь авчрах;
3. Бид төхөөрөмжийн уншилтыг ажиглаж байна.

Ажлын модульд талуудын аль нэгийг халаах үед цахилгаан гүйдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн дэлгэц дээр харагдах болно.

Peltier элементийг өөрийн гараар хэрхэн яаж хийх вэ?

Гэртээ гар хийцийн модулийг хийх нь бараг боломжгүй юм, ялангуяа харьцангуй бага өртөгтэй (ойролцоогоор 4-10 доллар) үүнийг хийх нь утгагүй юм. Гэхдээ та явган аялалд хэрэг болох төхөөрөмжийг, жишээлбэл, дулааны цахилгаан үүсгүүрийг угсарч болно.

Хүчдэлийг тогтворжуулахын тулд L6920 IC чип дээр энгийн хөрвүүлэгч угсрах шаардлагатай.

Ийм хөрвүүлэгчийн оролт нь 0.8-5.5 В-ийн хүчдэлээр тэжээгддэг бөгөөд гаралтын үед энэ нь тогтвортой 5 В-ыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ихэнх хөдөлгөөнт төхөөрөмжийг цэнэглэхэд хангалттай юм. Хэрэв ердийн Peltier элементийг ашиглаж байгаа бол халсан талын ажлын температурын хязгаарыг 150 ° C хүртэл хязгаарлах шаардлагатай. Мөрдөхөд хүндрэл учруулахгүйн тулд буцалсан устай савыг дулааны эх үүсвэр болгон ашиглах нь дээр. Энэ тохиолдолд элемент нь 100 ° C-аас дээш халаахгүй байх баталгаатай.

Хөргөх төхөөрөмж бидний амьдралд маш бат бөх нэвтэрсэн тул үүнгүйгээр бид хэрхэн удирдаж болохыг төсөөлөхөд хэцүү байдаг. Гэхдээ хөргөлтийн сонгодог загвар нь гар утасны хэрэглээнд тохиромжгүй, жишээлбэл, зөөврийн хөргөлтийн цүнх гэх мэт.

Энэ зорилгоор үйл ажиллагааны зарчим нь Пелтиерийн эффект дээр суурилдаг суурилуулалтыг ашигладаг. Энэ үзэгдлийн талаар товчхон ярья.

Энэ юу вэ?

Энэ нэр томъёо нь 1834 онд Францын байгаль судлаач Жан-Шарль Пелтьегийн нээсэн термоэлектрик үзэгдлийг хэлдэг. Үр нөлөөний мөн чанар нь цахилгаан гүйдэл дамждаг өөр өөр дамжуулагчтай холбоотой хэсэгт дулаан ялгаруулах буюу шингээх явдал юм.

Сонгодог онолын дагуу энэ үзэгдлийн дараах тайлбар байдаг: цахилгаан гүйдэл нь янз бүрийн материалаар хийсэн дамжуулагчийн контактын потенциалын зөрүүгээс хамааран тэдгээрийн хөдөлгөөнийг хурдасгах эсвэл удаашруулж болох металлуудын хооронд электрон дамжуулдаг. Үүний дагуу кинетик энерги нэмэгдэх тусам дулааны энерги болж хувирдаг.

Хоёр дахь дамжуулагч дээр физикийн үндсэн хуулийн дагуу энергийг нөхөх шаардлагатай урвуу үйл явц ажиглагдаж байна. Энэ нь дулааны чичиргээний улмаас үүсдэг бөгөөд энэ нь хоёр дахь дамжуулагчийг хийсэн металлыг хөргөхөд хүргэдэг.

Орчин үеийн технологи нь хамгийн их термоэлектрик нөлөө бүхий хагас дамжуулагч элемент-модуль үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Тэдний дизайны талаар товч ярих нь утга учиртай юм.

Дизайн ба үйл ажиллагааны зарчим

Орчин үеийн модулиуд нь хоёр тусгаарлагч хавтан (ихэвчлэн керамик) -аас бүрдэх бүтэц бөгөөд тэдгээрийн хооронд цуваа холбогдсон термопар байдаг. Ийм элементийн хялбаршуулсан диаграммыг доорх зургаас харж болно.

Тэмдэглэл:

• A - тэжээлийн эх үүсвэрт холбох контактууд;
• B - элементийн халуун гадаргуу;
• C - хүйтэн тал;
• D - зэс дамжуулагч;
• E – p-уулзвар дээр суурилсан хагас дамжуулагч;
• F - n төрлийн хагас дамжуулагч.

Дизайн нь модулийн тал бүр нь p-n эсвэл n-p уулзваруудтай (туйлшралаас хамаарч) холбогдож байхаар хийгдсэн. p-n контактуудыг халааж, n-p контактуудыг хөргөнө (3-р зургийг үз). Үүний дагуу элементийн талууд дээр температурын зөрүү (DT) үүсдэг. Ажиглагчийн хувьд энэ нөлөө нь модулийн талуудын хооронд дулааны энергийг шилжүүлэх мэт харагдах болно. Эрчим хүчний туйлшралыг өөрчлөх нь халуун, хүйтэн гадаргууг өөрчлөхөд хүргэдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Цагаан будаа. 3. А – термоэлементийн халуун тал, В – хүйтэн тал

Үзүүлэлтүүд

Дулааны цахилгаан модулиудын шинж чанарыг дараах параметрүүдээр тодорхойлно.

• хөргөлтийн хүчин чадал (Q max), энэ шинж чанарыг ваттаар хэмжсэн хамгийн их зөвшөөрөгдөх гүйдэл ба модулийн талуудын хоорондох температурын зөрүү дээр үндэслэн тодорхойлно;
• элементийн талуудын хоорондох хамгийн их температурын зөрүү (DT max), параметрийг хамгийн тохиромжтой нөхцөлд өгсөн, хэмжилтийн нэгж нь градус;
• хамгийн их температурын зөрүүг хангахад шаардагдах зөвшөөрөгдөх гүйдэл - I max;
• гүйдлийн I max оргил зөрүүд хүрэхэд шаардагдах U max хамгийн их хүчдэл DT max ;
• модулийн дотоод эсэргүүцэл - Ом-оор заасан эсэргүүцэл;
• үр ашгийн коэффициент - COP (англи хэлнээс товчлол - гүйцэтгэлийн коэффициент), үндсэндээ энэ нь хөргөлтийн болон эрчим хүчний хэрэглээний харьцааг харуулсан төхөөрөмжийн үр ашиг юм. Хямдхан элементүүдийн хувьд энэ параметр нь 0.3-0.35, илүү үнэтэй загваруудын хувьд 0.5-д ойртдог.

Тэмдэглэгээ

4-р зураг дээрх жишээн дээр ердийн модулийн тэмдэглэгээг хэрхэн тайлж байгааг харцгаая.

Зураг 4. Peltier модуль TEC1-12706 тэмдэглэгдсэн

Тэмдэглэгээг гурван үндсэн бүлэгт хуваадаг.

1. Элементийн тэмдэглэгээ. Эхний хоёр үсэг нь үргэлж өөрчлөгдөөгүй (TE) бөгөөд энэ нь термоэлемент гэдгийг харуулж байна. Дараагийнх нь хэмжээг заана, "C" (стандарт) ба "S" (жижиг) үсэг байж болно. Сүүлийн тоо нь элементэд хэдэн давхарга (каскад) байгааг харуулж байна.
2. Зурагт үзүүлсэн модуль дахь термопарын тоо 127 байна.
3. Нэрлэсэн гүйдэл нь Ампераар, бидний хувьд 6 А байна.

TEC1 цувралын бусад загваруудын тэмдэглэгээг ижил аргаар уншина, жишээлбэл: 12703, 12705, 12710 гэх мэт.

Өргөдөл

Үр ашиг багатай ч дулааны цахилгаан элементүүдийг хэмжих, тооцоолох, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд өргөн ашигладаг. Модуль нь дараах төхөөрөмжүүдийн чухал үйл ажиллагааны элемент юм.

• хөдөлгөөнт хөргөлтийн төхөөрөмж;
• цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх жижиг генераторууд;
• хувийн компьютерт хөргөх систем;
• ус хөргөх, халаах зориулалттай хөргөгч;
• чийгшүүлэгч гэх мэт.

Дулааны цахилгаан модулиудыг ашиглах дэлгэрэнгүй жишээг өгье.

Peltier элементүүдийг ашигладаг хөргөгч

Дулааны цахилгаан хөргөлтийн төхөөрөмж нь компрессор болон шингээлтийн аналогиас харьцангуй доогуур үзүүлэлттэй байдаг. Гэхдээ тэдгээр нь мэдэгдэхүйц давуу талтай тул тодорхой нөхцөлд ашиглахыг зөвлөж байна. Эдгээр давуу талууд нь:

• дизайны энгийн байдал;
• чичиргээний эсэргүүцэл;
• хөдөлгөөнт элементүүд байхгүй (радиаторыг үлээж буй сэнсээс бусад);
• дуу чимээ багатай;
• жижиг хэмжээсүүд;
• ямар ч албан тушаалд ажиллах чадвар;
• үйлчилгээний урт хугацаа;
• бага эрчим хүчний хэрэглээ.

Эдгээр шинж чанарууд нь хөдөлгөөнт суурилуулалтанд тохиромжтой.

Пелтье элемент нь цахилгаан үүсгүүр юм

Дулааны цахилгаан модулиуд нь аль нэг тал нь албадан халаалтанд өртөх тохиолдолд цахилгаан үүсгүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хажуугийн хоорондох температурын зөрүү их байх тусам эх үүсвэрээс үүсэх гүйдэл их байх болно. Харамсалтай нь дулааны генераторын хамгийн дээд температур хязгаарлагдмал бөгөөд энэ нь модульд ашигласан гагнуурын хайлах цэгээс өндөр байж болохгүй. Энэ нөхцлийг зөрчих нь элементийн эвдрэлд хүргэнэ.

Дулааны генераторыг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхийн тулд галд тэсвэртэй гагнуур бүхий тусгай модулиудыг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг 300 хэм хүртэл халаах боломжтой. Энгийн элементүүдэд, жишээлбэл, TEC1 12715, хязгаар нь 150 градус байна.

Ийм төхөөрөмжүүдийн үр ашиг бага байдаг тул цахилгаан эрчим хүчний илүү үр ашигтай эх үүсвэрийг ашиглах боломжгүй тохиолдолд л ашигладаг. Гэсэн хэдий ч 5-10 Вт-ын дулааны үүсгүүр нь жуулчид, геологичид, алслагдсан бүс нутгийн оршин суугчдын дунд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Өндөр температурт түлшээр ажилладаг том, хүчирхэг суурин суурилуулалт нь хийн хуваарилах төхөөрөмж, цаг уурын станцын төхөөрөмж гэх мэтийг тэжээхэд ашиглагддаг.

Процессорыг хөргөхийн тулд

Харьцангуй саяхан эдгээр модулиуд нь хувийн компьютерийн CPU хөргөлтийн системд ашиглагдаж эхэлсэн. Дулааны элементүүдийн үр ашиг багатай тул ийм бүтцийн ашиг тус нь эргэлзээтэй байдаг. Жишээлбэл, 100-170 Вт-ын хүчин чадалтай дулааны эх үүсвэрийг хөргөхийн тулд (ихэнх орчин үеийн CPU-ийн загварт тохирсон) та 400-680 Вт зарцуулах шаардлагатай бөгөөд энэ нь хүчирхэг тэжээлийн хангамжийг суурилуулах шаардлагатай болно.

Хоёрдахь бэрхшээл нь ачаалалгүй процессор нь дулааны энерги бага ялгаруулж, модуль нь шүүдэр цэгээс доош хөргөж чаддаг. Үүний үр дүнд конденсац үүсч эхлэх бөгөөд энэ нь электроникийг гэмтээх баталгаатай болно.

Ийм системийг бие даан бүтээхээр шийдсэн хүмүүс тодорхой процессорын загварт модулийн хүчийг сонгохын тулд хэд хэдэн тооцоолол хийх шаардлагатай болно.

Дээр дурдсанаас харахад эдгээр модулиудыг CPU-ийн хөргөлтийн систем болгон ашиглах нь зардал багатай бөгөөд үүнээс гадна компьютерийн тоног төхөөрөмжийг доголдуулдаг.

Дулааны модулиудыг ус эсвэл агаарын хөргөлттэй хамт ашигладаг эрлийз төхөөрөмжүүдийн хувьд нөхцөл байдал огт өөр юм.

Гибрид хөргөлтийн системүүд нь үр дүнтэй болохыг нотолсон боловч өндөр өртөг нь шүтэн бишрэгчдийн хүрээг хязгаарладаг.

Peltier элемент дээр суурилсан агааржуулагч

Онолын хувьд ийм төхөөрөмж нь сонгодог уур амьсгалын хяналтын системээс бүтцийн хувьд хамаагүй хялбар байх болно, гэхдээ энэ нь бүгд бага гүйцэтгэлтэй холбоотой байдаг. Бага хэмжээний хөргөгчийг хөргөх нь нэг хэрэг, өрөө эсвэл машины дотоод хэсгийг хөргөх өөр зүйл юм. Дулааны цахилгаан модулийг ашигладаг агааржуулагч нь хөргөлтийн бодисоор ажилладаг төхөөрөмжөөс илүү их цахилгаан (3-4 дахин) зарцуулдаг.

Үүнийг автомашины цаг уурын хяналтын систем болгон ашиглахын тулд стандарт генераторын хүч нь ийм төхөөрөмжийг ажиллуулахад хангалтгүй байх болно. Үүнийг илүү үр ашигтай төхөөрөмжөөр солих нь ихээхэн хэмжээний түлш зарцуулалтад хүргэдэг бөгөөд энэ нь зардал багатай байдаг.

Сэдэвчилсэн форумд энэ сэдвээр хэлэлцүүлэг үе үе гарч, гэрийн хийсэн янз бүрийн загварыг авч үздэг боловч бүрэн хэмжээний ажлын прототип хараахан бүтээгдээгүй байна (шишүүхэйний агааржуулагчийг тооцохгүй). Илүү хүлээн зөвшөөрөгдсөн үр ашигтай модулиудыг өргөнөөр ашиглахад нөхцөл байдал өөрчлөгдөх магадлал өндөр байна.

Хөргөх усны хувьд

Дулааны цахилгаан элементийг ихэвчлэн усан хөргөгчинд хөргөх бодис болгон ашигладаг. Дизайн нь: хөргөлтийн модуль, термостатаар удирддаг хянагч, халаагч. Энэхүү хэрэгжилт нь компрессорын хэлхээнээс хамаагүй хялбар бөгөөд хямд бөгөөд үүнээс гадна илүү найдвартай, ажиллахад хялбар байдаг. Гэхдээ бас тодорхой сул талууд байдаг:

• ус 10-12 хэмээс доош хөргөхгүй;
• хөргөх нь компрессортой харьцуулахад илүү удаан хугацаа шаарддаг тул ийм хөргөгч нь олон тооны ажилтантай оффисуудад тохиромжгүй;
• төхөөрөмж нь гадаад температурт мэдрэмтгий, дулаан өрөөнд ус хамгийн бага температурт хөргөхгүй;
• Сэнс нь бөглөрч, хөргөх модуль нь бүтэлгүйтэж болзошгүй тул тоос шороотой өрөөнд суурилуулахыг зөвлөдөггүй.

Peltier элементийг ашиглан ширээний ус хөргөгч

Peltier элементүүд дээр суурилсан агаар хатаагч

Агааржуулагчаас ялгаатай нь дулааны цахилгаан элементүүдийг ашиглан чийгшүүлэгчийг хэрэгжүүлэх нь нэлээд боломжтой юм. Дизайн нь маш энгийн бөгөөд хямдхан юм. Хөргөх модуль нь радиаторын температурыг шүүдэр цэгээс доош буулгаж, улмаар төхөөрөмжөөр дамжин өнгөрөх агаарт агуулагдах чийг түүн дээр тогтдог. Суурин усыг тусгай хадгалах саванд хийнэ.

Үр ашиг багатай хэдий ч энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн үр ашиг нь хангалттай сэтгэл ханамжтай байдаг.

Хэрхэн холбогдох вэ?

Модулийг холбоход ямар ч асуудал гарахгүй, гаралтын утаснуудад тогтмол хүчдэл хэрэглэх шаардлагатай бөгөөд түүний утгыг элементийн мэдээллийн хуудсанд зааж өгсөн болно. Улаан утсыг эерэг, хар утсыг сөрөг утсаар холбох ёстой. Анхаар! Туйлшралыг эргүүлэх нь хөргөсөн болон халсан гадаргуугийн байрлалыг өөрчилдөг.

Peltier элементийн ажиллагааг хэрхэн шалгах вэ?

Хамгийн энгийн бөгөөд найдвартай арга бол хүрэлцэх арга юм. Модулийг тохирох хүчдэлийн эх үүсвэрт холбож, түүний өөр өөр талуудад хүрэх шаардлагатай. Ажлын элементийн хувьд тэдгээрийн нэг нь дулаан, нөгөө нь хүйтэн байх болно.

Хэрэв танд тохирох эх үүсвэр байхгүй бол танд мультиметр болон асаагуур хэрэгтэй болно. Баталгаажуулах үйл явц нь маш энгийн:

1. датчикуудыг модулийн терминалуудтай холбох;
2. асаагуурыг аль нэг талд нь авчрах;
3. Бид төхөөрөмжийн уншилтыг ажиглаж байна.

Ажлын модульд талуудын аль нэгийг халаах үед цахилгаан гүйдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн дэлгэц дээр харагдах болно.

Peltier элементийг өөрийн гараар хэрхэн яаж хийх вэ?

Гэртээ гар хийцийн модулийг хийх нь бараг боломжгүй юм, ялангуяа харьцангуй бага өртөгтэй (ойролцоогоор 4-10 доллар) үүнийг хийх нь утгагүй юм. Гэхдээ та явган аялалд хэрэг болох төхөөрөмжийг, жишээлбэл, дулааны цахилгаан үүсгүүрийг угсарч болно.

Хүчдэлийг тогтворжуулахын тулд L6920 IC чип дээр энгийн хөрвүүлэгч угсрах шаардлагатай.

Ийм хөрвүүлэгчийн оролт нь 0.8-5.5 В-ийн хүчдэлээр тэжээгддэг бөгөөд гаралтын үед энэ нь тогтвортой 5 В-ыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ихэнх хөдөлгөөнт төхөөрөмжийг цэнэглэхэд хангалттай юм. Хэрэв ердийн Peltier элементийг ашиглаж байгаа бол халсан талын ажлын температурын хязгаарыг 150 ° C хүртэл хязгаарлах шаардлагатай. Мөрдөхөд хүндрэл учруулахгүйн тулд буцалсан устай савыг дулааны эх үүсвэр болгон ашиглах нь дээр. Энэ тохиолдолд элемент нь 100 ° C-аас дээш халаахгүй байх баталгаатай.