Пельтье элемент 12703 12706 какой лучше поставить на холодильник?

11 ответов на вопрос “Пельтье элемент 12703 12706 какой лучше поставить на холодильник?”

  1. Sarn Ответить

    Эксплуатационные требования к элементам Пельтье.
    Модули Пельтье – капризные устройства. Их применение сопряжено с рядом требований, не выполнение которых приводит: к деградации модуля или выходу из строя, снижению эффективности системы.
    Модули выделяют значительное количество тепла. Для отвода тепла должен быть установлен соответствующий радиатор. Иначе:
    Невозможно достичь нужной температуры холодной стороны, т.к. элемент Пельтье снижает температуру относительно горячей поверхности.
    Допустимый нагрев горячей стороны как правило + 80 °C ( в высокотемпературных до 150 °C). Т.е. модуль может просто выйти из строя.
    При высоких температурах кристаллы модуля деградируют, т.е. снижается эффективность и срок службы модуля.
    Важен надежный тепловой контакт модуля с радиатором охлаждения.
    Источник питания для модуля должен обеспечивать ток с пульсациями не более 5%. При более высоком уровне пульсаций эффективность модуля снизится, по некоторым данным на 30-40%.
    Не допустимо, для управления элементом Пельтье, использовать релейные регуляторы. Это приведет к быстрой деградации модуля. Каждое включение – выключение вызывает деградацию полупроводниковых термопар. Из-за резких изменений температуры между пластинами модуля возникают механические напряжения в местах спайки с полупроводниками. Производители элементов Пельтье нормируют  количество циклов старт-стопов модуля. Для бытовых модулей это порядка 5000 циклов. Релейный регулятор выведет из строя модуль Пельтье за 1-2 месяца.
    К тому же элемент Пельтье обладает высокой теплопроводностью между поверхностями. При выключении, тепло радиатора горячей стороны, через модуль будет передаваться на холодную сторону.
    Недопустимо, для регулирования мощности на элементе Пельтье, использовать ШИМ модуляцию.
    Чем надо питать элемент Пельтье источником тока или напряжения? Обычно используют источник напряжения. Он проще в реализации. Но вольт-амперная характеристика модуля Пельтье нелинейная и крутая. Т.е. при небольшом изменении напряжения ток меняется значительно. И вдобавок, характеристика меняется при изменении температуры поверхностей модуля. Надо стабилизировать мощность, т.е. произведение тока через модуль на напряжение на нем. Охлаждающая способность элемента Пельтье напрямую связана с электрической мощностью. Конечно, для этого необходим достаточно сложный регулятор.
    Напряжение модуля зависит от количества термопар в нем. Чаще всего это 127 термопар, что соответствует напряжению 16 В. Разработчики элементов рекомендуют подавать до 12 В, или 75% Umax. При таком напряжении обеспечивается оптимальная эффективность модулей.
    Модули имеют герметичное исполнение, их можно использовать даже в воде.
    Полярность модуля отмечена цветами проводов – черный и красный. Как правило, красный (положительный) провод расположен справа, относительно холодной стороны.
    Мною был разработан контроллер элемента Пельтье для холодильника, удовлетворяющим всем этим требованиям. Он:
    Вырабатывает питание для элемента Пельтье с пульсациями не более 2%.
    Стабилизирует на модуле электрическую мощность, т.е. произведение тока на напряжение.
    Обеспечивает плавное включение модуля.
    Регулировка температуры происходит по принципу аналогового регулирования, т.е. плавного изменения мощности на элементе пельтье.
    Контроллер разработан для холодильника, поэтому математика регуляторов учитывает инерционность охлаждения воздуха в камере.
    Обеспечивает контроль температуры горячей стороны модуля и управление вентилятором.
    Имеет высокий кпд, широкие функциональные возможности.
    Термоэлектрический модуль Пельтье TEC1-12706.
    Это самый распространенный тип элемента Пельтье. Используется во многих бытовых приборах. Не дорогой, с неплохими параметрами. Хороший вариант для изготовления маломощных холодильников, охладителей воды и т.п.

    Характеристики модуля TEC1-12706 привожу в переводе на русский из документации TEC1-12706.pdf компании производителя – HB Corporation.
    Технические параметры TEC1-12706.
    Обозначение
    Параметр
    Значение, при температуре горячей стороны
    25 °C
    50 °C
    Qmax
    Холодопроизводительность
    50 Вт
    57 Вт
    Delta Tmax
    Разность температур
    66 °C
    75 °C
    Imax
    Максимальный ток
    6.4 А
    6.4 А
    Umax
    Максимальное напряжение
    14.4 В
    16.4 В
    Resistance
    Сопротивление
    1.98 Ом
    2.3 Ом
    Графические характеристики.

    Габаритный чертеж модуля TEC1-12706.

    Обозначение
    Размер
    A
    40 мм
    B
    40 мм
    C
    3.8 мм
    Рекомендации по эксплуатации.
    Максимально – допустимая температура 138 °C.
    Не допустимо превышение значения параметров Imax и Umax.
    Срок службы 200 000 часов.
    Параметр частота отказов основан на длительных испытаниях с выборкой 0.2%.
    Производитель – HB Corporation.
    Пример разработки на элементе Пельтье – холодильник для вина.

  2. ПРОСТО Русик Ответить

    Охлаждать воздух в холодильнике мы будем с помощью элемента Пельтье.

    По сути это термоэлектрический преобразователь в форме небольшой пластины, при подключении его к электрическому току в пластине возникает разность температур, одна сторона пластины нагревается, вторая наоборот остывает. Эту особенность мы и будем использовать для работы холодильника.
    Материалы для изготовления:
    Пенополистирол (автор использовал лист размером 1200?600х50 мм).
    Элемент Пельтье (можно приобрести в радиомагазинах).
    Два радиатора с кулерами от старых компьютеров.
    Термопаста.
    Регулятор температуры с датчиком (продаются в радиомагазинах).
    Кусок провода и штекер для подключения в прикуриватель авто.
    Пена монтажная.
    Инструменты:
    Нож канцелярский.
    Линейка, карандаш.
    Паяльник с паяльными принадлежностями.
    Приступаем к изготовлению, первым делом из листов пенополистирола сделаем корпус будущего мини холодильника.
    Пенополистирол очень хороший теплоизолятор, даже после отключения холодильника от электричества, он будет удерживать холод внутри контейнера продолжительное время.
    На рисунке показаны размеры корпуса, но вы можете сделать короб по своим размерам в зависимости от требуемого объёма холодильника.

    Лист пенополистирола легко разрезается канцелярским ножом, все части коробки склеиваются монтажной пеной, после нанесения пены, детали нужно прижать на 5 минут пока пена схватится.



    Теперь в холодильник установим охлаждающий элемент.
    Для охлаждения будем использовать элемент Пельтье, при подключении его в сеть 12 V, одна сторона его становится очень холодной, она и будет охлаждать воздух внутри холодильника. Вторая сторона элемента будет сильно нагреваться, чтобы устройство не перегорело, нужно отводить тепло, сделать это можно с помощью радиатора и кулера от компьютера.
    Схема охлаждающего устройства для автомобильного холодильника.


    Но если с внутренней стороны на элемент Пельтье просто поставить радиатор, то он начнёт обмерзать, оптимально установить кулер для равномерного отвода холода от радиатора.

    Для хорошей теплоотдачи, между радиаторами и элементом Пельтье наносим слой термопасты. Радиаторы соединяем между собой стандартными скобами, которые используются для крепления к системной плате компьютера.

    Тестируем работоспособность устройства, подключаем его к аккумулятору на 12 V.

    По сути устройство представляет собой пластину, по бокам которой с обеих сторон закреплены радиаторы с кулерами, работающими на выдув.
    Устанавливаем прибор в отверстие коробки, охлаждающей стороной во внутрь, щели между отверстием корпуса и прибора замазываются герметиком.

    Наружный блок, радиатор с кулером для отвода горячего воздуха.

    Для регулировки температуры установим регулятор температуры с датчиком, сам провод с датчиком нужно протянуть через отверстие в контейнер. Холодильник готов, включаем его в гнездо прикуривателя авто или напрямую к аккумулятору на 12 V и пользуемся.

    Один элемент Пельтье охлаждает холодильник до температуры – 3 °С, при температуре окружающего воздуха +25 °С.
    При +30°С на улице, в холодильнике стабильно поддерживается температура +6 °С как и в обычном холодильнике.
    Автор самоделки Виктор Борисов.

  3. kaen Ответить

    Свежие статьи


    Перепелятник своими руками

    Бытовой домкрат своими руками

    Детектор скрытой проводки своими руками

    Настольная лампа с сенсорным управлением своими руками

    Универсальная быстрозажимная ручка-держатель для пилок из анкера

    Органайзер для инструмента из AGM аккумулятора

    Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

    USB паяльник на сменных жалах Т12 своими руками

    Рубрики

    Гаджеты (13)
    Для дачи (19)
    Для животных (3)
    Для кухни (10)
    Игрушки (45)
    Идеи (20)
    Инструменты (30)
    Интерьер (34)
    Мебель (20)
    Музыкальные инструменты (1)
    Одежда (5)
    Оригами (21)
    Оружие (3)
    Полезные вещи (35)
    Полезные советы (11)
    Ремонт (2)
    Рукоделие (9)
    Самоделки (189)
    Справочник (1)
    Техника (14)
    Украшения (17)
    Электроника (52)

    Теги

  4. Karol odnoklassnikov Ответить

    Сначала одна сторона резко охладилась, сильнее чем при тестах на 7.4 вольта, но потом начала нагреваться, так как обратная сторона тоже так не хило нагрелась, а радиатор от видяхи и кулер от старого ПэКа не справлялись с её охлаждением. Так как эти элементы в середине имеют полупроводники, которые припаяны легкоплавким припоем (который плавиться при температуре около 125 градусов Цельсия) то я решил дальше (читай дольше) не тестировать при 11,1 вольтах, от греха подальше. А подождать нормального процессорного радиатора и сделать ещё один тест.
    Но вывод уже могу сделать:
    Минусы:
    1 – Для нормальных генераторов электричества – не подойдут
    2 – Для нормального походного холодильника – не подойдут
    3 – Нужен большой радиатор, что при его размерах и отдачи не оправданно
    4 – Легкоплавкий припой – вообще самый большой минус
    Плюсы:
    1 – Маленькие размеры – 4х4 сантиметра
    2 – Отлично подойдёт для изготовления самодельного кулера воды (в офисах такие стоят)
    3 – Отлично подойдёт как аварийный генератор в связке с платой от аварийного “павербанка” на пальчиковых батареях, так как он может выдавать до 1.5 вольта, а они как раз и работают от 15 вольтовых батареек, телефон заряжать конечно долго будет, но экстренный звонок совершить сможете.
    4 – Подходит для замены вышедших элементов в кондиционерах автомобилей
    5 – Низкая цена
    6 – идеально подходит для создания мини холодильника для газировок (незаменимая вещь в душных офисах)
    Характеристики:
    Модель TEC1-12706
    Наличие герметизации Да
    Рабочее напряжение, Вольт (V) от 3.7 до 12
    Максимальное напряжение, Вольт (V) 15,4 (есть шанс вывести из строя)
    Рабочий ток, Ампер (A) 6
    Мощность, Ватт (W) 53.3
    Максимальная мощность охлаждения, Ватт (W) 53
    Рабочая температура, градусов Цельсия <60C
    Максимальная рабочая температура, градусов Цельсия <80C
    Размеры, мм 40x40x4
    Длинна проводов, мм 300
    Ко-во термопар 127
    Цвет Белый
    Вообще советую для приобретения в целях экспериментов, если хотите соорудить что нибудь серьёзно сначала закажите и поработайте с этим элементом.
    кому интересно - покупал у этого продавца

  5. Zann Ответить

    Контроллер для холодильника на элементе Пельтье.
    Контроллер получился крайне удачным. Ему будет посвящена следующая статья. Там я:
    Подробно расскажу о проблемах управления элементом Пельтье.
    Опишу работу контроллера.
    Приведу принципиальную схему контроллера элемента Пельтье.
    Выложу резидентное программное обеспечение.

    Сейчас просто скажу, что контроллер:
    Измеряет и стабилизирует температуру воздуха в холодильнике с точностью 0,1 °C.
    Ограничивает потребляемую мощность по заданному значению.
    Контролирует температуру внешнего радиатора и управляет вентилятором.
    Формирует непрерывный ток и напряжение на элементе Пельтье, сглаживает пульсации и броски напряжения.
    Осуществляет диагностику датчиков температуры и других элементов системы.
    Особо хочу отметить, что контроллер не включает и выключает элемент Пельтье для регулирования температуры, а плавно снижает или увеличивает мощность на элементе. Таким образом через элемент Пельтье всегда идет ток, только его значение определяется температурой окружающей среды.
    Это позволяет:
    Держать значение температуры стабильным, без малейших скачков.
    У элемента Пельтье ограничено число включений и выключений. Релейные регулятор испортит его за 2 месяца.
    Избежать проблемы связанной с тем, что пластина передающая холод в камеру холодильника, при выключении элемента Пельтье, начинает передавать в него тепло от внешнего радиатора.
    Размеры контроллера всего 110 x 90 x 38 мм.

    А это весь холодильник.


    Испытания и оценка результатов.
    Контроллер отображает:
    температуру воздуха в холодильнике;
    температуру радиатора;
    электрическую мощность на элементе Пельтье.
    Поэтому испытание проходило без дополнительных приборов. Просто включил холодильник и наблюдал.
    При заданной максимальной мощности 15 Вт температура в холодильнике снижается на 6 °C относительно окружающей среды.
    В принципе этого уже достаточно для хранения вина. Хотелось лучших результатов, но с учетом недостатков конструкции узла охлаждения, результат получился не плохой.
    Тем более, что осталось огромное число резервов для увеличения эффективности холодильника:
    Изменить конструкцию узла охлаждения, как было описано выше.
    Добавить направляющие воздуха для вентилятора.
    Увеличить площадь внешнего и внутреннего радиаторов.
    Увеличить толщину стенок корпуса холодильника хотя бы до расчетной (50 мм).
    Уверен, что этим можно значительно повысить эффективность холодильника:
    Добиться более низких температур.
    Снизить потребляемую мощность, хотя 15 Вт мне не кажется большой величиной.
    Кстати, все промышленные холодильники для вина содержат второй вентилятор на внутреннем радиаторе. Я думаю, что без него можно обойтись, как сделано в этой разработке.
    Что касается стоимости изготовления этой разработки, то я точно не считал, но не думаю, что потратил больше тысячи на материалы для корпуса. Все остальное делал из подручных материалов. Трудно оценить все вместе, думаю, что тысячи в 2-2,5 можно уложиться.
    Буду рад, если кто-нибудь улучшит мою конструкцию. Сообщите мне о результатах.
    Схему контроллера и прошивку выложу в следующей статье.
    На сайте появилась серия статей о новом варианте контроллера модуля Пельтье, но если Вы не читали про первый вариант, то начните с него. Там много информации о принципах управления элементом Пельтье, которой нет в последующих статьях.
    При использовании материала на других ресурсах, прошу давать активную ссылку на мой сайт.

  6. Sinkiller Ответить

    Для данного эксперимента был выбран процессор Intel Core i7-3970X. Забегая вперед, скажу, что мое знакомство с ним состоялось в рамках подготовки к написанию необычной и интересной статьи о ЦП Intel.
    Конфигурация:
    Материнская плата: ASUS Rampage IV Extreme, LGA 2011, X79, ATX, BIOS 4901;
    Процессор: Intel Core i7-3970X, 6/12 @3.3 ГГц, 1.27-1.276 В;
    Система охлаждения процессора:
    Noctua NH-D15S + 2 х Noctua NF-A15 PWM 1210 об/мин;
    Элемент Пельтье TEC1-12706;
    Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
    Оперативная память: DDR3 G.Skill Trident X (F3-2400C10D-16GTX), 32 Гбайта (4 x 8), PC19200 2400 МГц;
    Видеокарта: ASUS ROG Poseidon GTX 980 4 Гбайта (модернизированная);
    Накопитель SSD: Plextor M5 Pro PX-512M5P, 512 Гбайт;
    Блок питания: Corsair AX1200i, 1200 Ватт, 80Plus Platinum (терморегулируемый вентилятор);
    Реобас:
    Lamptron FC5 V3;
    Zalman ZM-MFC3 (управление PWM вентиляторами, мониторинг энергопотребления);
    Корпус: открытый стенд Lian Li PC-T60B (модернизированный).
    В составе тестового стенда используется блок питания Corsair AX1200i мощностью 1200 Ватт с сертификатом качества 80Plus Platinum. Он отличается высоким уровнем КПД и очень высоким уровнем надежности. За охлаждение БП отвечает терморегулируемый вентилятор, который находится в состоянии покоя до того момента, пока нагрузка не превысит 40%. В процессе тестирования вентилятор Corsair AX1200i оставался абсолютно бесшумным, никак не влияя на показатели уровня звукового давления.
    Методика тестирования и ПО
    Нагрев процессора происходил при помощи программы LinX 0.6.5 с объемом задачи 16 330 Мбайт в течение 10 минут для каждого режима. Для корректности данных между каждым режимом тестирования делалась пятиминутная пауза, во время которой система охлаждения достигала первоначальной температуры (состояние покоя).

    реклама

  7. Doomconjuror Ответить

    Под данным термином подразумевают термоэлектрическое явление, открытое в 1834 году французским естествоиспытателем Жаном-Шарлем Пельтье. Суть эффекта заключается в выделении или поглощении тепла в зоне, где контактируют разнородные проводники, по которым проходит электрический ток.
    В соответствии с классической теорией существует следующее объяснение явления: электрический ток переносит между металлами электроны, которые могут ускорять или замедлять свое движение, в зависимости от контактной разности потенциалов в проводниках, сделанных из различных материалов. Соответственно, при увеличении кинетической энергии, происходит ее превращение в тепловую.
    На втором проводнике наблюдается обратный процесс, требующий пополнения энергии, в соответствии с фундаментальным законом физики. Это происходит за счет теплового колебания, что вызывает охлаждение металла, из которого изготовлен второй проводник.
    Современные технологии позволяют изготовить полупроводниковые элементы-модули с максимальным термоэлектрическим эффектом. Имеет смысл кратко рассказать об их конструкции.

    Устройство и принцип работы

    Современные модули представляет собой конструкцию, состоящую из двух пластин-изоляторов (как правило, керамических), с расположенными между ними последовательно соединенными термопарами. С упрощенной схемой такого элемента можно ознакомиться на представленном ниже рисунке.
    Устройство модульного элемента Пельтье
    Обозначения:
    А – контакты для подключения к источнику питания;
    B – горячая поверхность элемента;
    С – холодная сторона;
    D – медные проводники;
    E – полупроводник на основе р-перехода;
    F – полупроводник n-типа.
    Конструкция выполнена таким образом, что каждая из сторон модуля контактирует либо p-n, либо n-p переходами (в зависимости от полярности). Контакты p-n нагреваются, n-p – охлаждаются (см. рис.3). Соответственно, возникает разность температур (DT) на сторонах элемента. Для наблюдателя этот эффект будет выглядеть, как перенос тепловой энергии между сторонами модуля. Примечательно, что изменение полярности питания приводит к смене горячей и холодной поверхности.
    Рис. 3. А – горячая сторона термоэлемента, В – холодная

    Технические характеристики

    Характеристики термоэлектрических модулей описываются следующими параметрами:
    холодопроизводительностью (Qmax), эта характеристика определяется на основе максимально допустимого тока и разности температуры между сторонами модуля, измеряется в Ваттах;
    максимальным температурным перепадом между сторонами элемента (DTmax), параметр приводится для идеальных условий, единица измерения — градусы;
    допустимая сила тока, необходимая для обеспечения максимального температурного перепада – Imax;
    максимальным напряжением Umax, необходимым для тока Imax, чтобы достигнуть пиковой разницы DTmax;
    внутренним сопротивлением модуля – Resistance, указывается в Омах;
    коэффициентом эффективности – СОР (аббревиатура от английского — coefficient of performance), по сути это КПД устройства, показывающее отношение охлаждающей к потребляемой мощности. У недорогих элементов этот параметр находится в пределах 0,3-0,35, у более дорогих моделей приближается к 0,5.

    Маркировка

    Рассмотрим, как расшифровывается типовая маркировка модулей на примере рисунка 4.
    Рис 4. Модуль Пельтье с маркировкой ТЕС1-12706
    Маркировка разбивается на три значащих группы:
    Обозначение элемента. Две первые литеры всегда неизменны (ТЕ), говорят о том, что это термоэлемент. Следующая указывает размер, могут быть литеры «С» (стандартный) и «S» (малый). Последняя цифра указывает, сколько слоев (каскадов) в элементе.
    Количество термопар в модуле, изображенном на фото их 127.
    Величина номинального тока в Амперах, у нас – 6 А.
    Таким же образом читается маркировка и других моделей серии ТЕС1, например: 12703, 12705, 12710 и т.д.

    Применение

    Несмотря на довольно низкий КПД, термоэлектрические элементы нашли широкое применение в измерительной, вычислительной, а также бытовой технике. Модули являются важным рабочим элементом следующих устройств:
    мобильных холодильных установок;
    небольших генераторов для выработки электричества;
    систем охлаждения в персональных компьютерах;
    кулеры для охлаждения и нагрева воды;
    осушители воздуха и т.д.
    Приведем детальные примеры использования термоэлектрических модулей.

    Холодильник на элементах Пельтье

    Термоэлектрические холодильные установки значительно уступают по производительности компрессорным и абсорбционным аналогам. Но они имеют весомые достоинства, что делает целесообразным их использование при определенных условиях. К таким преимуществам можно отнести:
    простота конструкции;
    устойчивость к вибрации;
    отсутствие движущихся элементов (за исключением вентилятора, обдувающего радиатор);
    низкий уровень шума;
    небольшие габариты;
    возможность работы в любом положении;
    длительный срок службы;
    небольшое потребление энергии.
    Такие характеристики идеально подходят для мобильных установок.
    Термоэлектрический автохолодильник установленный в салоне автомобиля

    Элемент Пельтье как генератор электроэнергии

    Термоэлектрические модули могут работать в качестве генераторов электроэнергии, если одну из их сторон подвергнуть принудительному нагреву. Чем больше разница температур между сторонами, тем выше сила тока, вырабатываемая источником. К сожалению, максимальная температура для термогенератора ограничена, она не может быть выше точки плавления припоя, используемого в модуле. Нарушение этого условия приведет к выходу элемента из строя.
    Для серийного производства термогенераторов используют специальные модули с тугоплавким припоем, их можно нагревать до температуры 300°С. В обычных элементах, например, ТЕС1 12715, ограничение – 150 градусов.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *