Элементы пельтье своими руками видео

Элементы пельтье своими руками видеоЭлемент Пельтье стал известен миру давно. Еще в 18 веке французский часовщик Жан-Шарль Пельтье совсем случайно для самого себя открыл новый эффект на границе двух металлов: висмута и сурьмы. Он заключался в резком изменении температуры помещенной между контактами капли воды, которая при подведении тока превратилась в лед. Это свойство стало новым для часовщика, потому что до того момента еще ни один ученый мира не излагал в своих материалах подобной информации.

Эффект хоть и был интересен, но не нашел практического применения в то время, что было связано с небольшим количеством электронной техники, которой требовалось бы интенсивное охлаждение. Спустя 2 столетия об открытии ученого вспомнили, потому что возникла острая необходимость изготовить устройство, которое могло бы обеспечить качественное охлаждение кристалла греющегося микропроцессора.

В результате многочисленных исследований в этой области и огромного количества практических опытов ученые выяснили, что термоэлектрическая пара может вырабатывать достаточное количество холода для нормальной работы практически любого микропроцессора. А благодаря небольшим размерам их научились встраивать в корпуса микросхем, обеспечивая, таким образом, собственный внутренний генератор холода.

Открытие Жан-Шарля Пельте стало огромным толчком для целой отрасли по производству мобильных холодильных установок. Сегодня свойство термоэлектрического элемента используется в следующей технике:

  • переносные холодильники;
  • автомобильные кондиционеры;
  • портативные охладители;
  • фотоаппараты, телескопы и многое другое.

Активно используют для охлаждения микропроцессоров и прочих элементов электронной техники. Кроме прямого эффекта охлаждения, элемент Пельтье многие стали использовать в качестве генератора. Примером чего может стать фонарик на 3 элементах.

Знают немногие, что для осуществления радиосвязи с командованием солдаты ставили на огонь специальный котелок и заваривали чай, готовили кашу и прочие бытовые вещи, а в это время осуществляли передачу необходимой информации по переносной радиостанции.

Как изготовить элемент Пельтье своими руками?

Элементы пельтье своими руками видеоМногих интересует вопрос, что такое Пельтье элемент своими руками, как сделать его в домашних условиях? Для этого потребуется высокоточное дозированное добавление разных веществ и материалов. Изготовить в домашних условиях подобное устройство невозможно, потому что требуется иметь технологии и обладать необходимыми методами обработки металлов. Также требуются особо чистые материалы в таких же лабораториях, чего в домашних условиях добиться невозможно. Поэтому на вопрос, как сделать термоэлектрический модуль Пельтье, можно ответить однозначно. Никак. Но для построения эффективной системы охлаждения вполне достаточно имеющихся навыков.

Изготовление элемента Пельтье из диодов

Существует мнение о том, что можно сделать термоэлектрический модуль на диодах. Дело в том, что каждая пара разнородных полупроводников – это два материала с p и n -проводимостями. А диод как раз таковым и является. Чтобы выявить изменение проводимости при нагреве, необходимо выбирать определенные элементы. Но для получения низкой температуры на поверхности устройства никакие диоды не помогут. При подаче большого тока можно добиться лишь разогрева.

Радиолюбители используют в качестве датчика температуры диоды малой мощности в стеклянном корпусе. При подключении их в обратном направлении и разогреве переход начинает открываться и пропускать ток в обратном направлении. Но при этом вырабатывать электричество он не будет.

Читайте также:  Сравнение литий ионных и никель кадмиевых аккумуляторов

Как устроен элемент Пельте?

Элементы пельтье своими руками видеоТермоэлектрический модуль Пельтье в упрощенном виде представляет собой пару пластин из разных металлов, которыми могут быть висмут, сурьма, теллур или селен. Между ними расположена пара полупроводников с разной проводимостью n и p -типа. Все образованные разными металлами термоэлектрические пары соединены последовательно в единую цепь. В результате образуется своего рода матрица из большого количества отдельных термопар, расположенных между двумя керамическими пластинами.

Образованный термопарами термоэлектрический модуль изготовлен в едином корпусе небольших размеров. При их последовательном или параллельном соединении можно добиться усиления эффекта охлаждения или выработки электрической энергии. В режиме охладителя положительный вывод матрицы подключается к первой паре с проводником n -типа, отрицательный контакт подведен к проводникам p -типа. В качестве внешних обкладок используется специальная керамика, изготовленная на основе оксида и нитрида алюминия. Это обеспечивает наилучшие показатели теплоотдачи на обеих сторон как при высоких, так и при низких температурах.

Число термопар в модуле ничем не ограничено и может быть до нескольких сотен. Чем их больше, тем лучше ощущается эффект охлаждения. Для повышения эффективности работы элемента Пельтье к его холодной стороне крепится радиатор с наибольшей площадью теплоотдачи. Разница в температуре между обкладками должна составлять не менее двух десятков градусов.

При подаче напряжения на обкладки одна из сторон становится горячей, а другая холодной. При смене полярности питающего напряжения температура пластин меняется местами.

Учитывая сложность и технологичность, сделать своими руками термоэлектрический элемент не представляется возможным. Но все же встречаются умельцы, которые предлагают свои разработки. Эффект наблюдается, но для повышения КПД без специальной исследовательской лаборатории получить невозможно. Даже можно найти видео по этой теме с пошаговым руководством.

Особенности элемента Пельтье

К особенностям элемента на основе биметаллических пар следует отнести:

  • Элементы пельтье своими руками видеоКомпактность. По сравнению с термоэлектрическим эффектом, которым обладает устройство, элемент Пельтье имеет незначительные габариты, но при этом позволяет на десятки градусов понизить температуру микропроцессора, что существенно упрощает системы охлаждения.
  • Не требует использования вентиляторов. Благодаря отсутствию движущихся и вращающихся компонентов все устройство не создает лишнего шума и помех, которые могут сильно повлиять на работу компонентов.
  • Благодаря каскадному соединению нескольких термоэлементов можно добиться повышенной эффективности охлаждения процессора с минимальными затратами.
  • Кроме охладителя, элемент Пельтье можно также использовать в качестве устройства экстренного нагрева, если поменять полярность на обкладках.

Формульное отображение

Эффект Пельтье заключается в протекании тока через контакт двух металлов с разной проводимостью. В результате выделяется тепло или холод, что зависит от направления протекания тока.

В формульном выражении эффект Пельтье можно изобразить:

Q п=П12 j , где П12 – это коэффициент Пельтье. Показатель зависит от типа используемого металла, его термоэлектрических свойств.

Кроме преимуществ, в устройстве можно выделить и некоторые недостатки, к которым следует отнести:

Невысокий КПД. Для того чтобы получить значительный перепад температур, необходимо к обкладкам подводить достаточно большой ток.

Для эффективного отвода тепловой энергии необходимо предусматривать радиатор.

Генераторный режим элемента Пельтье

Элементы пельтье своими руками видеоОткрытие Жака-Шарля Пельтье буквально перевернуло мир, так как устройство может использоваться в качестве универсального генератора тепла и холода. Кроме этих функций, был отмечен еще один немаловажный эффект – генераторный режим. Если теплую сторону устройства нагревать, а холодную охлаждать, то на выводах возникает разница потенциалов, и при замыкании цепи начинает течь ток.

Читайте также:  Масло для редуктора мотоблока

Генератор на основе элемента Пельтье можно сделать своими руками и для этого не потребуется особых навыков. Но стоит понимать, что используемый китайскими разработчиками материал не обладает идеальными характеристиками, позволяющими получать максимум энергии. Доступных термоэлектрических модулей в продаже хватит для:

  • зарядки мобильных устройств;
  • питания светодиодного освещения;
  • изготовления автономного радиоприемника и прочих целей.

По этой теме можно найти массу видео с подробным описанием всех этапов. Поэтому если вы хотите сделать термоэлектрический модуль для получения энергии, то это вполне реально.

Первым делом необходимо заказать необходимое количество элементов Пельтье с учетом их характеристик. Устройство с мощностью 10 Вт на том же e — Bay стоит 15$. И этого вполне достаточно будет для зарядки смартфонов. Далее, необходимо обеспечить эффективное теплоотведение. Для этих целей можно сконструировать систему жидкостного охлаждения с естественной циркуляцией. А горячую сторону нагревать любым источником тепла, в том числе открытым огнем. В результате любой радиолюбитель может сделать сам великолепный термоэлектрический генератор, который можно взять с собой в поход, на рыбалку или дачу.

Один стандартный элемент-ячейка вырабатывает 5 В и 1 Вт мощности, чего вполне достаточно для небольшого освещения. Например, для изготовления фонарика с подогревом от тепла рук. В продаже имеются и готовые элементы с выходным напряжением до 12 В.

Переносная термоэлектрическая печка с генераторным режимом

Сегодня можно найти массу способов, как сделать своими руками достаточно эффективный термоэлектрический генератор на основе элемента Пельтье. Как один из них – портативная печка с топкой из старого компьютерного блока питания. К одной из сторон корпуса прикрепляется сам термоэлектрический элемент Пельтье через термопасту с радиатором внушительных размеров. Такая установка позволит получить тепло в любом удобном месте, приготовить пищу и зарядить телефон.

Наглядный эксперимент, который мы покажем на этом видео, хорошо показывает возможности генераторов Пельте, которые можно собрать своими руками в работающую конструкцию. Достаточно нагреть одну и охладить вторую стороны таблетки Пельтье и схема выйдет на режим выработки электричества.

Мощности хватит для вращения лопастей маленького вентилятора или для светодиодной лампочки. Соединив несколько элементов, можно увеличить возможности этого гениального по простоте изобретения. Как работает Пельтье в другой статье. Продается он в этом китайском магазине. Есть и специальный кулер охлаждения.

Элементы пельтье своими руками видео

Как быстро получить ток из Пельтье

А пока посмотрите, как можно за 5 минут сделать работающую схему электрогенератора. Для этого нужно взять две металлические емкости и налить в одну из них холодную воду, а в другую – горячую. Напряжение в 1 вольт, получаемое этим генератором позволит проработать вентилятору около 40 минут. Кстати, если в вашей ванной или туалете трубы горячей и холодной воды металлические и между ними удастся втиснуть элементы Пельтье, то можно подключить к нему вытяжной вентилятор на бесплатном электричестве, который даже не нужно выключать.

Читайте также:  Приспособление для опрессовки шлангов высокого давления

Обсуждение

cccpredarmy
Не могу понять некоторых людей которые говорят что “бессмысленно”…
почему бессмысленно? Если подумать, сколько мест на земле не имеющих доступа к эл. энергии, то данный модуль очень даже “осмысленный”. Несколько таких модулей + примитивная печь + охолождение в любом виде (к примеру вода) будут достаточным что-бы питать мало мальское освещение, тем самым продлевая рабочий день в кустарных условиях.
Не говоря уже о российских необъятных просторах и том факте, что чем холоднее, тем меньше дневного света у нас становится, а значит в любом захолустье где дома стоит печь можно будет добывать эл. энергию. причём очень лёгким не не замысловатым способом. А КПД будет расти с приходом зимы да и печь всё-равно топить нужно, а почему-бы и не использовать её и в качестве выработки эл. энергии?.
Единственное, что под вопросом – к сожалению неизвестен срок действия и максимальный нагрев данных модулей… но кажется конструкция довольно прочная и стабильная. Может кто знает точные даты?

Тигра Электронная
И что в этом невероятного то? КПД никакой. Его можно было бы компенсировать увеличением числа модулей, но на сегодняшний день он стоит уже не жалких 30 рублей, а за 100ку. Как источник электроэнергии ещё пошёл бы, а как охлаждающий элемент для холодильника только для малых объёмов, иначе в полевых условиях на него электричества не напасёшься. С момента открытия уже прошло много времени, а он до сих пор используется только в узкой сфере.

Чтобы получить горячую воду и лёд, надо затратить столько энергии, что этот моторчик сможет год крутиться. Вы бы лучше с элементом пельтье показали такой эксперимент, где утилизируется сопутствующее или неиспользуемое тепло, как пример – тепло человеческого тела.

Звук Жизни
походную зарядку так можно сделать, желательно чтобы был ручей рядом, ну зимой можно использовать снег, 4 элемента и можно заряжать планшет причём достаточно быстро, только нужно в сеть поставить регулятор напряжения до 5 вольт, иначе сгорит телефон или планшет!

Владимир Межаков
Важен переход к направлениям без принудительного охлаждения, способствующего большим потерям тепловой энергии при бесполезном рассеивании в окружающую среду, к максимально полному использованию для “проталкивания” электрического тока тогда и КПД вместо максимальных до 8 %, характерных для модулей Пельтье, будет огромнейшим.

CayzerOK [Ник]
Я тут посмотрел коменты ниже и вот мои соображения: Вечного двигателя конечно не выйдет, но если у вас есть в доме место, где очень близко расположены отопительная (с горячей водой) и водопроводная (с холодной) трубы то между ними можно такой генератор собрать и доп. энергию вырабатывать. Мелочь, а приятно.

You are using an outdated browser. Please upgrade your browser to improve your experience.

элемент пельтье своими руками — Video

Подборка видео на тему: элемент пельтье своими руками — видео. Смотрите онлайн, комментируйте, ставьте оценки и делитесь с друзьями.