Элемент пельтье своими руками: как изготовить своими руками из подручных материалов?

как изготовить своими руками из подручных материалов?

Элементом Пельтье принято называть преобразователь, который способен работать от разности температур. Происходит это путем протекания электрического тока по проводникам через контакты. Для этого в элементах предусмотрены специальные пластины. Тепло от одной стороны переходит в другую.

На сегодняшний день указанная технология является востребованной в первую очередь из-за значительной мощности теплоотдачи. Дополнительно устройства способны похвастаться компактностью. Радиаторы для многих моделей устанавливаются слабенькие. Связано это с тем, что тепловой поток довольно быстро остывает. В результате нужная температура поддерживается постоянно.

Подвижных частей указанный элемент не имеет. Работают устройства абсолютно бесшумно, и это является несомненным преимуществом. Также следует сказать, что эксплуатироваться они способны очень долго, а случаи поломок возникают крайне редко. Самый простой тип состоит из медных проводников с контактами и соединительными проводами. Дополнительно с охлаждающей стороны имеется изолятор. Изготовляют его, как правило, из керамики или нержавеющей стали.

Зачем нужны элементы Пельтье?

Элементы Пельтье чаще всего используются для изготовления холодильников. Обычно речь идет о компактных моделях, которые могут применяться, к примеру, автомобилистами в дороге. Однако на этом область применения устройств не подходит к концу. В последнее время элементы Пельтье активно начали устанавливать в звуковую, а также акустическую технику. Там они способны выполнять функции куллера.

В результате охлаждение усилителя устройства происходит без какого-либо шума. Для портативных компрессоров элементы Пельтье являются незаменимыми. Если говорить о научной отрасли, то ученые применяют данные устройства для охлаждения лазера. При этом можно добиться значительной стабилизации волны изучения у светодиодов.

Недостатки моделей Пельтье

Казалось бы, такое простое и эффективной устройство лишено недостатков, однако они имеются. В первую очередь специалисты сразу отметили малую пробивную способность модуля. Это говорит о том, что у человека возникнут определенные проблемы, если он захочет охладить прибор, который работает от сети с напряжением 400 В. В данном случае частично поможет решить эту проблему специальная диэлектрическая паста. Однако пробой тока все равно будет высоким и обмотка элемента Пельтье может не выдержать.

Дополнительно указанные модели не советуют применять для точной электроники. Поскольку в конструкции элемента имеются металлические пластины, то чувствительность транзисторов может нарушаться. Последним недостатком элемента Пельтье можно назвать малый коэффициент полезного действия. Достигнуть значительной разности температур указанные устройства не способны.

Модуль для регулятора

Сделать элемент Пельтье своими руками для регулятора довольно просто. Для этого следует заранее заготовить две металлические пластины, а также проводку с контактами. В первую очередь для установки готовят проводники, которые будут располагаться у основания. Обычно их закупают с маркировкой «РР».

Дополнительно для нормального контроля температуры следует предусмотреть полупроводники на выходе. Они необходимы для того, чтобы быстро отдавать тепло на верхнюю пластину. Для установки всех элементов следует использовать паяльник. Чтобы доделать элемент Пельтье своими руками, в последнюю очередь подсоединяют два провода. Первый монтируется у нижнего основания и фиксируется у крайнего проводника. Соприкосновения при этом с пластиной следует избегать.

Далее крепят второй провод у верней части. Фиксация осуществляется также к крайнему элементу. Для того чтобы проверить работоспособность устройства, применяют тестер. Для этого два провода нужно подсоединить к прибору. В результате отклонение напряжения должно составить примерно 23 В. В данной ситуации многое зависит от мощности регулятора.

Холодильники с терморезистором

Как сделать элемент Пельтье своими руками для холодильника с терморезистором? Отвечая на этот вопрос, важно отметить, что пластины для него подбираются исключительно из керамики. При этом проводников используется около 20 штук. Это необходимо для того, чтобы перепад температуры был более высоким. Повысить коэффициент полезного действия можно до 70 %. В данном случае важно рассчитать энергопотребление устройства.

Сделать это можно исходя из мощности оборудования. Холодильник на жидком фреоне в этом случае походит идеально. Непосредственно элемент Пельтье устанавливается возле испарителя, который располагается рядом с мотором. Для его монтажа потребуется стандартный набор инструментов, а также прокладки. Они необходимы для того, чтобы оградить модель от пускового реле. Таким образом, охлаждение нижней части устройства будет происходить намного быстрее.

Чтобы добиться получения разницы в температурах (эффект Пельтье) своими руками, проводников может понадобиться не менее 16 штук. Главное при этом — надежно изолировать провода, которые будут подключаться к компрессору. Для того чтобы сделать все правильно, нужно в первую очередь отсоединить осушитель холодильника. Только после этого есть возможность соединить все контакты. По завершении установки предельное напряжение следует проверить при помощи тестера. При нарушении работы элемента в первую очередь страдает терморегулятор. В некоторых случая происходит его короткое замыкание.

Модель для холодильника 15 В

Делается холодильник Пельтье своими руками с малой пропускной способностью. Крепятся модули в основном возле радиаторов. Для того чтобы надежно их закрепить, специалисты используют уголки. К фильтру элемент не должен прислоняться, и это следует учитывать.

Чтобы доделать термоэлектрический модуль Пельтье своими руками, нижнюю пластину в основном выбирают из нержавеющей стали. Проводники, как правило, применяются с маркировкой «ПР20». Нагрузку они максимум способны выдерживать на уровне 3 А. Максимальное отклонение температуры способно достигать 10 градусов. В этом случае коэффициент полезного действия может составлять 75 %.

Элементы Пельтье в холодильниках 24 В

Используя элемент Пельтье, холодильник своими руками сделать можно только из проводников с хорошей герметизацией. При этом они для охлаждения должны укладываться в три ряда. Рабочий ток в системе обязан поддерживаться на уровне 4 А.. Проверить его можно при помощи обычного тестера.

Если использовать керамические пластины для элемента, то максимального отклонения температуры можно добиться в 15 градусов. Провода к конденсатору устанавливаются только после того, как будет подложена прокладка. Закрепить ее на стенке устройства можно разными способами. Главное в данной ситуации — не использовать клей, который чувствителен к температурам свыше 30 градусов.

Элемент Пельтье для автомобильного охладителя

Чтобы сделать качественный автохолодильник своими руками, Пельтье (модуль) подбирается с пластиной, толщина которой не более 1.1 мм. Провода лучше всего использовать немодульного типа. Также для работы потребуются медные проводники. Их пропускная способность должна составлять не менее 4А.

Таким образом, максимальное температурное отклонение будет доходить до 10 градусов, это считается нормальным. Проводники чаще всего используют с маркировкой «ПР20». Они в последнее время показали себя более стабильными. Также они подходят для различных контактов. Для соединения устройства с конденсатором используют паяльник. Качественная установка возможна только на блок реле прокладку. Перепады в данном случае будут минимальными.

Как сделать элемент для кулера питьевой воды

Модуль Пельтье (элемент) своими руками делается для кулера довольно просто. Пластины для него важно подбирать только керамические. Проводников в устройстве используют не менее 12. Таким образом, сопротивление будет выдерживаться высокое. Соединение элементов стандартно осуществляется при помощи пайки. Проводов для подключения к прибору должно быть предусмотрено два. Крепиться элемент обязан в нижней части кулера. При этом с крышкой устройства он может соприкасаться. Для того чтобы исключить случаи коротких замыканий, всю проводку важно зафиксировать на решетке либо корпусе.

Кондиционеры

Модуль «Пельтье» (элемент) своими руками делается для кондиционера только с проводниками класса «ПР12». Их выбирают для этого дела в основном из-за того, что они хорошо справляются с низкими температурами. Максимум модель способна выдавать напряжение 23 В. Показатель сопротивления при этом будет находиться на уровне 3 Ом. Перепад температуры максимум достигает 10 градусов, а коэффициент полезного действия — 65 %. Укладывать проводники между листами можно только в один ряд.

Изготовление генераторов

Изготовить генератор, используя модуль Пельтье (элемент), своими руками можно. Производительность устройства поднимется в целом на 10 %. Достигается это за счет большего охлаждения мотора. Максимум нагрузка прибором выдерживается 30 А. За счет большого количества проводников сопротивление способно составлять 4 Ом. Отклонение температуры в системе равняется примерно 13 градусов. Крепится модуль непосредственно к ротору. Для этого в первую очередь следует отсоединить центральный вал. Во многих случаях статор не мешает. Чтобы обмотка ротора не нагревалась от индуктора, используют керамические пластины.

Охлаждение видеокарты на компьютере

Для охлаждения видеокарты следует подготовить не менее 14 проводников. Лучше всего подбирать медные модели. Коэффициент проводимости тепла у них довольно высокий. Для подключения устройства к плате используются провода немодульного типа. Монтируется модель возле кулера видеокарты. Для ее закрепления обычно используют маленькие металлические уголки.

Для фиксации их можно воспользоваться обычными гаечками. Появление излишнего шума при эксплуатации говорит том, что устройство работает не должным образом. В данном случае необходимо проверит целостность проводки. Также нужно осмотреть проводники.

Элемент Пельтье для кондиционера

Чтобы качественно сделать элемент Пельтье своими руками для кондиционера, пластины используют двойные. Минимальная их толщина должна составлять не менее 1 мм. В таком случае можно надеяться на температурное отклонение в 15 градусов. Производительность кондиционеров после оснащения модулей в среднем увеличивается на 20 %. Многое в данной ситуации зависит от температуры окружающей среды. Также следует учитывать стабильность напряжения от сети. При небольших помехах нагрузка устройством выдерживается примерно 4 А.

При пайке проводников их следует размещать не слишком близко друг к другу. Чтобы правильно доделать модули Пельтье своими руками, входные и выходные контакты надо устанавливать только на одну из двух пластин. В таком случае прибор получится более компактным. Грубой ошибкой в данной ситуации будет подключать модуль непосредственно к блоку. Это приведет к неминуемой поломке элемента.

Установка модуля на конденсатор

Чтобы установить модуль Пельтье своими руками, важно оценить мощность конденсатора. Если она не превышает 20 В, то элемент следует монтировать с проводниками, на которых указана маркировка «ПР30» или «ПР26». Для того чтобы закрепить модуль Пельтье (элемент) своими руками на конденсаторе, используют маленькие металлические уголки.

Лучше всего их устанавливать по четыре на каждую из сторон. По производительности конденсатор, в конечном счете, способен прибавить плюс 10 %. Если говорить о теплопотерях, то они будут незначительными. Коэффициент полезного действия прибора в среднем равняется 80 %. Для высоковольтных конденсаторов модули не рассчитаны. В данном случае не поможет даже большое количество проводников.

как сделать своими руками, видео

В английском языке термин упоминается как ТЕС — термоэлектрический охладитель. Элемент пельтье своими руками представляет собой температурно электрический преобразователь, который работает по принципу возникновения разницы температур в момент подачи электрического тока. Возможно ли собрать его самостоятельно и какое применение ему найти?

Элемент пельтье своими руками

Изготовить устройство в домашних условиях практически невозможно, тем более это не имеет особого смысла, учитывая его невысокую рыночную стоимость.

Но большинство умельцев все же предпочитает мастерить элемент пельтье своими руками, ссылаясь на ряд его достоинств:

1. Компактность, удобство установки на самодельное электронное плато.
2. Отсутствие движущихся деталей, что увеличивает сроки его эксплуатации.
3. Возможность соединения нескольких элементов в каскадной схеме для снижения очень больших температур.

Тем не менее, пельтье своими руками имеет определенные недостатки: низкий коэффициент полезного действия (КПД), необходимость подачи высокого тока для получения заметного перепада температуры, сложность отведения тепловой энергии от охлаждаемой поверхности.

Рассмотрим на примере схем, как сделать пельтье своими руками:

• Задействовать его в качестве детали термоэлектрического генератора, согласно рисунку подключения.
• Собрать простой преобразователь на микросхеме ИМС L6920 (рисунок 1).

Рисунок 1. Элемент пельтье своими руками: универсальная схема

Далее стоит следовать простой инструкции, как сделать пельтье своими руками:

1. Подать на вход получившегося преобразователя напряжение диапазоном 0.8-5.5В, чтобы иметь на выходе стабильные 5В.
2. При использовании устройства обычного типа — поставить лимит температуры нагреваемой стороны в 150 градусов.
3. Для калибровки — в качестве источника тепла использовать емкость с кипящей водой, которая точно не нагреется свыше 100 градусов.

Описание технологии и принцип действия

Способ работы термоэлектрического охладителя достаточно прост. Эффект пельтье своими руками основывается на контакте двух проводников тока, обладающих разным уровнем энергии электронов в зоне своей проводимости.

Рисунок 2. Принцип действия элемента

При подаче электротока через такую связь, электрон приобретает высокую энергию, позволяющую ему перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости второго полупроводника. Когда эта энергия поглощается, происходит остуживание места охлаждения проводников (рисунок 2).

При протекании процесса в обратном направлении — реакция приводит к нагреванию контактного места и обычному тепловому эффекту.

Посмотрев пельтье своими руками видео, можно сделать определенные выводы о принципе его действия:

1. Величина подаваемого тока будет пропорциональной степени охлаждения — если с одной стороны модуля сделать хороший теплоотвод, при использовании радиаторных схем, его холодная сторона обеспечит максимально низкую температуру.
2. При смене полярности тока — нагревающая и охлаждающая плоскости меняются метами.
3. При контакте объекта с металлической поверхностью, он становится настолько мал, что его нельзя увидеть на фоне омического нагрева, других эффектов теплопроводности, поэтому на практике применяют два полупроводника.
4. Благодаря разнообразному количеству термопар — от 1 до 100, можно добиться практически любого показателя холодильных мощностей.

Технические характеристики элемента пельтье

Компонент получил широкое применение в различных холодильных схемах.

Читайте также: Как открыть банку без открывалки

Что неудивительно, так как пельтье своими руками имеет следующие технические характеристики:

1. Способен достигнуть низких температур, что служит отличным решением для охлаждения электрических приборов и тех оборудования, подвергающегося нагреву.
2. Прекрасно выполняет работу обычного куллера, что делает возможным его установку в современные звуковые и акустические системы.
3. Абсолютно бесшумен — в процессе работы не издает никаких посторонних и интенсивных звуков.
4. Обладает мощной теплоотдачей при сохранении нужной температуры на радиаторе достаточно продолжительное время.

Холодильник на элементах пельтье своими руками

Чтобы собрать холодильный агрегат вам понадобятся достаточное количество  электрических проводников и специальные инструменты (рисунок 3).

Холодильник на пельтье своими руками требует особого подхода к сборке и используемым материалам:

1. Основой для платы должна служить прочная керамика;
2. Для максимального температурного перепада надо подготовить не менее 20 связей;
3. Правильные расчеты — залог увеличения коэффициента полезного действия на 70%;
4. Наибольшую мощность используемому оборудованию даст фреон;
5. Самодельный модуль устанавливается возле его испарителя, рядом с мотором;
6. Монтаж производится стандартным набором инструментом с применением прокладок;
7. Они необходимы для изолирования рабочей модели от пускового реле;
8. Изоляция понадобится и для самой проводки, перед ее подключением к компрессору;
9. Чтобы избежать короткого замыкания, сила предельного напряжения звонится тестером.

Рисунок 3. С помощью элемента пельтье можно легко собрать походный холодильник

Подобную схему можно применить для автомобильного охладителя. Автохолодильник пельтье своими руками собирается на керамической плате толщиной не менее, чем 1 миллиметр. В нем используются медные немодульные связи с пропускной способностью в 4А и применяются проводники с маркировкой «ПР20», подходящие для контактов разного типа. Для соединения устройства с конденсатором используют обычный паяльник.

Кондиционер пельтье своими руками

В данном случае, для изделия могут применяться только проводники типа «ПР12» (рисунок 4).

Кондиционер пельтье своими руками собирается только на них, так как они выдерживают аномальные температуры и выдают напряжение до 23В:

1. Применяется в основном для охлаждения компьютерных видеокарт.
2. Его сопротивление колеблется в пределах 3 Ом.
3. Температурный перепад равен 10 градусам, а КПД — 65%.
4. Для него требуется 14 медных проводничков.
5. Для подключения задействуется немодульный переходник.
6. Устройство монтируется рядом с встроенным кулером на видеокарте.
7. Конструкция крепится металлическими уголками и обычными гайками.

Рисунок 4. Элемент используется и для создания портативных кондиционеров

Если во время работы кондиционера замечаются сильные посторонние шумы, другие нехарактерные звуки — он проверяется на работоспособность мультиметром.

Генератор пельтье своими руками

Самостоятельно собрать подобный прибор не так и сложно. Генератор пельтье своими руками имеет свои особенности: производительность собранного устройства поднимается на 10% за счет большего охлаждения мотора, но нагревать основные комплектующие до показателя свыше 200 градусов не рекомендуется. Прибор выдерживает максимальную нагрузку в 30А, а его сопротивление способно составлять 4Ом благодаря большему количеству проводников (рисунок 5).

Читайте также: Угол заточки ножа

Стоит помнить, что генератор на элементах пельтье своими руками:

1. Имеет температурное отклонение в системе, примерно равное 13 градусам.
2. В большинстве случаев сборки и разборки конструкции, статор им не мешает.
3. Модуль крепится непосредственно к ротору, для чего нужно отсоединять центральный вал.
4. Во избежание нагрева роторной обмотки от индуктора, следует использовать керамические пластины.

Рисунок 5. Элемент пельтье поможет создать походный генератор

Теплогенератор на пельтье своими руками собирается из двух пластин 10*10см, толщиной в 1мм, закрепленных термопастой, которые закрывают собой четыре искомых модуля. Поверх них ставится консервная банка или любая другая емкость для розжига огня, которая обеспечит 170-180 градусов. К нижней части одной из пластин прикрепляется при помощи винтов медный или алюминиевый радиатор. К нему присоединяется еще одна пластинка 20*12см, к которой крепится еще одна такая деталь. На нее устанавливается заводской кожух от аккумулятора, к которому припаивается разъем для зарядки смартфона.

Осушитель пельтье своими руками

В отличие от того же кондиционера, реализация этой идеи вполне себя оправдывает. Осушитель пельтье своими руками имеет простую конструкцию и низкую себестоимость, а его охлаждающий модуль понижает температуру радиатора ниже точки росы, что приводит к оседанию на нем влаги, содержащейся в воздухе, проходящем через прибор. Далее — осевшая вода отправляется в специальный накопитель (рисунок 6).

Несмотря на невысокий КПД, эффективность такого устройства можно назвать вполне удовлетворительной.

Осушитель воздуха своими руками пельтье:

1. Подключается без проблем — на провода выходов подается постоянное напряжение, величина которого прописана в его даташит.
2. Имеет стандартную полярность — красный проводок идет на плюс, черный — на минус, если их перепутать охлаждаемая и нагреваемая поверхности поменяются местами.
3. Проверяется тактильно — при подключении к источнику напряжения одна сторона будет холодной, вторая — теплой.
4. Если источника тока поблизости нет — подключаем щупы к выводам модуля и подносим зажженную спичку или зажигалку к одной из сторон, наблюдаем за показаниями прибора.

Рисунок 6. Схема сборки осушителя воздуха

Как подключить элементы пельтье на модуле

Если речь идет о простом регуляторе, сложностей в подключении при наличии схемы возникнуть не должно. Модуль пельтье своими руками состоит из двух металлических пластинок и проводки с контактами. Для ее установки готовят проводники «РР» и располагают их у основания. Для контроля за температурным режимом применяют на выходе полупроводники. Чтобы собрать все компоненты воедино используют паяльник средней мощности. В последнюю очередь подсоединяют два провода, по которым проходит электроток.

Модуль пельтье своими руками имеет следующие нюансы подключения:

1. Первый токопроводящий провод монтируется у нижнего основания конструкции.
2. Он фиксируется возле крайнего проводящего звена.
3. При этом стоит избегать любых соприкосновений с металлической деталью.
4. Далее крепится второй такой проводок в верхней части.
5. Его фиксируют аналогично предыдущему.

Тестируем модуль пельтье, собранный своими руками

Учитывая простоту сборки, самостоятельно изготовить приспособление не сложно. Протестировать элемент пельтье своими руками из диодов, как и любой другой, тоже не представляет труда. Главное на начальных этапах использовать правильные материалы — подготовить две металлические пластины и проводку с нужными контактами, полупроводники с маркировкой «РР». Проверить все на исправность можно при помощи мультиметра или обычного тестера, при этом диоды должны светиться при подключении устройства к сети.

Как показывает пельтье своими руками видео, для теста необходимо:

1. Перед пуском стоит устранить любые сторонние соприкосновения с металлической деталью и проверить надежность крепления проводов, качество пайки схем.
2. Функциональность готового устройства, проверенного на предмет технических несоответствий, проверяется тестером.
3. Прибору присоединяется два проводка и проверяется вольтаж — отклонения напряжения будут составлять примерно 23В.
4. Если в результате, одна из сторон отдает тепло, а другая остается холодной, то ваша конструкция собрана верно.

Поделиться

Что такое Пельтье и как сделать термоэлектрический охладитель Пельтье своими руками?

Ознакомьтесь с этим руководством, чтобы узнать, что такое Пельтье, и узнать, как сделать термоэлектрический охладитель Пельтье своими руками. Эти модули Пельтье действительно крутые и простые в использовании!

Идея пришла мне в голову, когда я искал недорогой термоэлектрический холодильник своими руками. Вместо классического компрессора в этих холодильниках для охлаждения используются модули Пельтье. Главное преимущество этих устройств в том, что в них нет движущихся частей, нет хлорфторуглеродов (ХФУ), они управляются изменением подаваемого тока, имеют более длительный срок службы и их легко заменить в случае поломки.

В этом проекте я использовал свой блок питания ATX с коммутационной платой ATX, чтобы создать самодельный мини-холодильник с элементами Пельтье или холодильник с датчиком Пельтье с цифровым термостатом (W1209).

Проверьте эти модули Пельтье TEC12706 на Amazon (филиал)

Содержание

Что такое Пельтье?

Модули Пельтье состоят из керамического квадрата, содержащего два различных типа полупроводников. Модуль Пельтье действует как тепловой насос, когда на модуль подается электрический ток. Одна сторона Пельтье охлаждается, а другая нагревается. Есть два основных типа модулей, использующих эффект Пельтье; термоэлектрический охладитель (ТЭО) и термоэлектрический генератор (ТЭГ).

ТЭГ может выдерживать более высокие температуры и имеет тенденцию быть более эффективным при большей разнице температур между горячей и холодной сторонами. Эти модули в основном используются для выработки электрического тока путем нагревания одной стороны при сохранении температуры другой стороны. Они коммерчески используются для создания вентиляторов дровяных печей, работающих на тепле. Для получения дополнительной информации о ТЭГ, проверьте мой другой пост о термоэлектрических генераторах. С другой стороны, модуль Пельтье, который я буду использовать в этом проекте, представляет собой термоэлектрический охладитель (ТЭО). Существуют различные типы TEC, и я решил использовать TEC1 12706.

К вашему сведению, ТЭ относится к термоэлектрическим. C обозначает нормальный размер по сравнению с маленьким размером (S). Цифра 1 обозначает номер этапа, который обычно равен одному. Следующие числа используются для определения количества пар и текущего рейтинга. Число 127 означает, что существует 127 пар полупроводников. Чем выше это число, тем более проводящим и эффективным будет этот модуль. Последнее число 06 относится к текущей емкости этого модуля Пельтье. Таким образом, в этом случае номинальный ток TEC1-12706 составляет 6 ампер. Дополнительную информацию об этих устройствах Пельтье можно найти в Википедии.

Эффективны ли термоэлектрические охладители?

Эффективность модуля зависит от разницы температур между горячей и холодной сторонами элемента Пельтье. Эти модули TEC более эффективны, когда разница температур между обеими сторонами ближе друг к другу. Таким образом, важно эффективно рассеивать тепло и холод, производимые с каждой стороны.

Как сделать охладитель Пельтье или мини-холодильник с помощью термоэлектрического модуля ?

Для этого проекта я использую радиаторы, которые я взял со своего старого ПК, но вы можете использовать любой тип радиаторов, который сможете найти. Для повышения энергоэффективности радиаторы и модуль Пельтье следует собирать с использованием термопасты или теплопроводящих силиконовых прокладок. Таким образом, тепло и холод будут свободно рассеиваться на радиаторах и повышать эффективность охладителя Пельтье.

Я также использую компьютерные вентиляторы для рассеивания энергии на обоих радиаторах. Я использовал горячий клей, чтобы закрепить вентиляторы. Меньший нужно разместить над маленьким радиатором. Я использовал вентилятор на 24 В для внутренней стороны кулера, хотя я использую источник питания на 12 В. Таким образом, скорость вентилятора снижается, а также выделяемое им тепло. Таким образом, ваш холодильник будет работать немного эффективнее.

Обязательно проверьте модуль Пельтье, прежде чем все подключать. Вы можете использовать батарею 1,5 В, чтобы увидеть, какая сторона горячая, а какая холодная. Вы должны подключить большой радиатор и вентилятор к горячей стороне и использовать меньший радиатор и меньший вентилятор для холодной стороны. Чтобы построить мини-холодильник на Пельтье, я использовал старую транспортировочную коробку из пенополистирола, которая была у меня под рукой. Опять же, чем больше изоляция, тем эффективнее будет ваш самодельный холодильник. Я выбрал этот, потому что было легко разрезать крышку и поместить в нее термоэлектрический модуль Пельтье.

AliExpress.com Продукт – Элемент Пельтье TEC1-12706 термоэлектрический модуль Пельтье 12706 TEC 12V холодильник своими руками Кулер Пельтье TEC1-12706 самодельный электронный

Для контроля температуры моего самодельного холодильника Пельтье я использую цифровой термостат W1209. Этот переключатель контроля температуры дешев и прост в использовании. Вы можете установить желаемую температуру с точностью до 0,1 градуса. Датчик будет контролировать питание, включая и выключая модуль Пельтье, в зависимости от настроек.

Посмотрите на электрическую схему в конце этого поста, чтобы увидеть, как все подключить к датчику Пельтье и источнику питания. Модуль Пельтье TEC-12706 теоретически может потреблять до 6 ампер, поэтому ему нужен хороший источник питания. Я использовал старый блок питания ATX от своего компьютера и преобразовал его в настольный блок питания с помощью переходника ATX.

Эффективность охладителя Пельтье своими руками

Я использовал горячий клей, чтобы закрепить вентиляторы. Меньший нужно разместить над маленьким радиатором. Я использовал вентилятор на 24 В для внутренней стороны кулера, хотя я использую источник питания на 12 В. Таким образом, скорость вентилятора снижается, а также выделяемое им тепло. Таким образом, ваш холодильник будет работать немного эффективнее. Вы можете ожидать разницу в 10-15 градусов по Цельсию между температурой кулера и температурой окружающей среды. По Фаренгейту она поднялась с 70 до 50 градусов.

Общие выводы о самодельном холодильнике Пельтье

Этот холодильник явно не так эффективен, как классический компрессорный холодильник, но это крутая электронная штука, дешевая и простая в сборке! Посмотрите мои инструкции по монтажной плате ATX или мое видео на YouTube, чтобы получить дополнительную информацию об источнике питания лабораторного стола, используемом в этом проекте, и о том, как преобразовать блок питания вашего компьютера ATX. Я надеюсь, что вы найдете эту информацию полезной.

Материал, необходимый для изготовления охладителя Пельтье своими руками

Самодельный холодильник на Пельтье:

— Модуль Пельтье TEC1 12706 (eBay) (AliExpress) (Amazon)
— Переключатель контроля температуры W1209, цифровой термостат (eBay) (AliExpress) (Amazon)
— Теплопроводящая силиконовая прокладка (eBay) (AliExpress) )
— Компьютерный вентилятор 8 см (eBay) (AliExpress)
— 4 см Компьютерный вентилятор 24 В (eBay) (AliExpress)
— Транспортировочная коробка из пенополистирола (или любой тип кулера, который у вас есть под рукой)
— Малый и большой радиаторы от старого ПК компьютер или любые радиаторы, которые у вас могут быть
— Электрические провода (я использую провода AWG14 и кабели Dupont)
— Пистолет для горячего клея

Преобразование блока питания ATX в лабораторный стол:

— Разделительная плата ATX (eBay) (AliExpress)
— Блок питания ATX (eBay)

Пожалуйста, посетите мою страницу Instructables, чтобы узнать больше об этом самодельном холодильнике Пельтье. Прочтите также мой предыдущий пост, чтобы узнать, как использовать цифровой мультиметр DT830B для измерения напряжения и силы тока.

Предупреждение и отказ от ответственности

Блок питания ATX может выдавать ток, достаточный для серьезных травм или смерти. Я не несу ответственности за любые несчастные случаи или повреждения. Не стесняйтесь использовать партнерские ссылки, представленные на этой странице. Цены одинаковые, это анонимно, и таким образом вы можете поддержать создание этих видео.

Как спроектировать модульную систему Пельтье

Модули Пельтье, также называемые термоэлектрическими модулями, часто являются основой эффективного решения по управлению температурным режимом, когда необходимо точно контролировать температуру объекта. Хотя их можно использовать как для нагрева, так и для охлаждения объектов, чаще всего модули Пельтье используются для охлаждения объектов до температуры ниже температуры окружающей среды. Поскольку они обычно предлагаются как компонент, а не как полная система, для правильной интеграции и управления модулем потребуется некоторая работа по проектированию. Спроектировать тепловую систему Пельтье несложно, но базовое понимание характеристик термоэлектрического модуля полезно для обеспечения успешного применения. Для простоты в этом обсуждении будет сделано предположение, что модуль Пельтье охлаждает интересующий объект. Однако следует отметить, что конструктивные соображения по нагреву объекта идентичны, за исключением того факта, что полярность напряжения и тока, питающих устройство Пельтье, обратная (обратно также направлено направление теплового потока через модуль).

Загрузить бесплатную электронную книгу «Всеобъемлющее управление температурным режимом»

Модульные системы Пельтье

На приведенной ниже схеме показаны основные подсистемы, необходимые при использовании модуля Пельтье для контроля температуры объекта. Модуль Пельтье является ключевым элементом системы, но необходимы и другие элементы. Термоэлектрический модуль будет передавать тепло от охлаждаемого объекта, а радиатор необходим для рассеивания как тепла, передаваемого через модуль Пельтье, так и тепла, выделяемого источником электроэнергии. Источник питания обеспечивает ток, необходимый для работы устройства Пельтье, а внешняя петля обратной связи, связанная с тепловым монитором, позволяет системе точно контролировать температуру охлаждаемого объекта.

Типовая конструкция модульной системы Пельтье

Критерии первоначального выбора модуля Пельтье

Модули Пельтье обычно выбираются на основе тепловых требований приложения. Оттуда можно определить требуемый ток и соответствующее напряжение привода. Наиболее важными тепловыми условиями являются теплота, передаваемая через модуль, максимальная температура по модулю Пельтье и максимальная температура горячей стороны модуля. Производители Пельтье обычно предлагают ряд термоэлектрических модулей, которые будут работать в заданном наборе тепловых условий и обеспечивают диапазон рабочих значений тока и напряжения питания. Более подробное обсуждение выбора устройства Пельтье можно найти в нашем блоге «Как выбрать модуль Пельтье».

Питание модуля Пельтье

Модули Пельтье легче всего охарактеризовать по потребляемому току. Уровень тока, необходимый для приложения, определяется путем оценки характеристик выбранного устройства Пельтье. Доминирующими параметрами, влияющими на требуемый ток, являются передаваемая тепловая мощность, температура, которую необходимо поддерживать, и рабочая температура модуля. Хотя характеристики модуля Пельтье определяются током, для питания устройства и обеспечения требуемого рабочего тока можно использовать источник регулируемого напряжения. Прикладываемое напряжение, необходимое для подачи желаемого тока, можно определить, просмотрев характеристики выбранного термоэлектрического модуля (см. пример).

Управление напряжением, подаваемым на модуль Пельтье

В некоторых приложениях предполагается, что модуль Пельтье должен работать таким образом, чтобы обеспечить непрерывное максимальное охлаждение. В этих случаях к устройству Пельтье прикладывается постоянное напряжение, а результирующий ток нагрузки и охлаждение можно определить на основе графиков характеристик в спецификациях.

Конструкция системы модулей Пельтье с постоянным напряжением

Однако в других приложениях модули Пельтье применяются для поддержания объекта при контролируемой температуре. В этих конструкциях используется тепловой датчик, такой как термопара, твердотельный датчик температуры или инфракрасный датчик, для контроля температуры объекта. Данные о температуре возвращаются обратно в источник питания через контур терморегулирования для регулировки напряжения (или тока), подаваемого на модуль Пельтье. Распространенным методом управления напряжением, подаваемым на термоэлектрический модуль, является включение каскада широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на выходе стандартного источника питания. Внешний ШИМ-каскад необходим, потому что многие блоки питания не имеют возможности простой регулировки выходного напряжения в широком диапазоне. Выходное напряжение каскада ШИМ также должно быть отфильтровано, чтобы его пульсации составляли менее 5%. Более высокие пульсации напряжения не повредят модуль Пельтье, но снизят его коэффициент полезного действия (COP) и могут вызвать проблемы с электрическими помехами в охлаждаемом объекте. Конструкция контура терморегулирования может быть реализована во многих формах из-за требуемой узкой полосы пропускания контура. Кроме того, полярность контролируемого напряжения или тока должна быть реверсивной, если система контроля температуры должна одновременно охлаждать и нагревать объект.

Проект системы модуля Пельтье со ступенью ШИМ

Учет всех источников тепла

Устройства Пельтье передают тепло через модуль при подаче электроэнергии. Помимо передаваемого тепла, термоэлектрические модули в процессе работы выделяют дополнительное тепло за счет подводимой электрической мощности. Тепловое решение для системы Пельтье должно рассеивать как тепло, передаваемое через модуль Пельтье, так и собственное генерируемое тепло. В системах, работающих при низком КПД, тепло, выделяемое при электрической работе устройства Пельтье, будет значительно больше, чем его теплопередача. Сочетание температуры окружающей среды и эффективности радиатора будет определять максимальную рабочую температуру модуля Пельтье и производительность системы.