Какво е елемент на Пелтие, неговото устройство, принцип на действие и практическо приложение. Как да направите хладилник за кола със собствените си ръце Хладилник на диоден елемент на Пелтие

Направи си сам хладилник за кола на елементи Pelte

Докато строех ВилаИмах желание да измисля друг начин за използване на екструдиран пенополистирол. Днес това е един от най-ефективните нагреватели с огромен брой предимства и много достъпна цена. Първото нещо, което разбрах е, че за пазаруване на хранителни стоки до хипермаркета е много полезно да имате термос контейнер, в който спокойно да транспортирате замразени храни.

За направата на такава кутия отне 160 рубли и половин час свободно време. Но реших да отида по-далеч и да усъвършенствам дизайна, за да го използвам като самостоятелен хладилник.

Да започнем да правим!

И така, нека започнем с контейнера за термос. Нуждаем се от един лист експандиран полистирол с размери 1200x600 мм, дебелина 50 мм, канцеларски нож и рулетка. Цената на такъв лист във всеки магазин за хардуер е 160 рубли. Изрязваме листа според шаблона, вземаме монтажната пяна и залепваме такъв контейнер.

Ето оформлението на листа. Листът има страни с дебелина 20 мм, те трябва да бъдат отрязани от всички страни с изключение на дъното. Листовете са залепени заедно монтажна пяна. Технологията е проста. Нанесете малко пяна върху мястото на залепване, изчакайте 1 минута, притиснете листовете плътно един към друг и след това ръчно контролирайте за 5 минути, така че да не се движат поради разширяване на пяната. Основното нещо е да не оставяте без надзор. Ще остане само малко парче пенополистирол, отбелязано в сиво на диаграмата.

Обърнете внимание на дизайна на капака, аз нарязах един от големите листове от диаграмата по-горе на 3 части на място при залепване, за да осигуря плътно прилягане. След това външната страна на кутията може да бъде боядисана. Боята разяжда малко полистироловата пяна, така че е по-добре да боядисвате на два етапа. Полученият контейнер тежи 820 грама и има невероятни топлинни загуби. В такава кутия можете да поставите няколко килограма замразена храна и да ги транспортирате без проблеми за няколко часа. Основното нещо е да не смесвате замразени и охладени храни. Възможно е да се допълни дизайнът със студен акумулатор.

Или можете да промените дизайна, за да получите пълноценен хладилник. За тези цели ще използваме елемента на Пелтие - термоелектричен преобразувател, чийто принцип на действие се основава на възникването на температурна разлика при протичане на електрически ток. Именно тези елементи се използват в серийните автомобилни хладилници, както и в седалките за кола с вентилация.

Цената на един елемент Pelte с максимална мощност 60 вата на aliexpress е 130-150 рубли. Модел TEC1-12706. По време на работа едната страна на елемента се нагрява, другата страна се охлажда. така че елементът да не изгори, се изисква интензивно отстраняване на топлината от горещата страна. За да направите това, се нуждаем от охладител на процесора с радиатор от компютърен магазин, струващ 250 рубли. За да подобря циркулацията на въздуха вътре в хладилното отделение и да предотвратя замръзване на радиатора, реших да инсталирам вентилатори от двете страни. Нуждаем се и от термостат с външен температурен сензор и реле, струващи 170 рубли, което ще ни позволи да контролираме зададената температура вътре в контейнера. Е, удължител с конектор за запалка за автомобил за 100 рубли.

И така, нека започнем да сглобяваме.

Елементът на Пелтие с помощта на термо паста (идва с охладителя) се монтира между два алуминиеви радиатора. Тук си струва да се отбележи, че е възможно да се увеличи температурният градиент на инсталацията чрез сглобяване на 2 или 3 елемента на Пелтие, инсталирани последователно. Така че един елемент на Пелтие охлажда другия. В това изпълнение е реалистично да се получи отрицателна температура в контейнера до -18 градуса по Целзий. По периметъра между елемента полагаме парче разпенена топлоизолация.

Свързваме радиаторите един към друг със стандартни монтажни плочи към дънната платка, като ги свързваме с пластмасови скоби. Това също така дава възможност за термична изолация на студената и горещата страна една от друга. Пробно изпълнение на инсталацията. Колкото по-интензивно охлаждаме горещата страна, толкова по-ниска ще бъде температурата на студената страна. Тук вентилаторите са насочени към притока на въздух към радиаторите, това е по-малко ефективно, отколкото ако се обърнат, за да издухат. В импровизирана кутия беше възможно да се постигне температура от -3 градуса при температура на околната среда от +26. Снимката показва ясно модела на охладителите, предимството им е в голямата площ на опорната подложка на радиатора. И като топлоизолационно уплътнение използвах парче топлоизолация за кръгли тръби.

Сега нека интегрираме термоелектрическия преобразувател в новия капак на контейнера. За удобство на поставянето на цялата конструкция ще увеличим дебелината на покритието до 100 мм (2 листа експандиран полистирол). Тази снимка ясно показва уплътнението по периметъра между двата радиатора.

Художествено изрязване върху пенополистирол и обработка с шкурка. Отново рисуваме. След боядисване външната обвивка на експандирания полистирол става по-здрава.

Покриваме шевовете с уплътнител, обръщаме двата вентилатора, за да духат. От потенциалните подобрения може да си струва да намалите скоростта на вентилатора на студената страна (сега и двата вентилатора работят на максимална скорост).

До кутията монтираме термостатната платка и фиксираме захранващия проводник по такъв непретенциозен начин. Първо притискаме плочата с самонарезни винтове, след което я фиксираме с уплътнител.

Контейнерът е сглобен. Теглото на контейнера без капак е 800 грама, капакът със сглобения термоелектричен преобразувател тежи същото. Общи разходи - 1000 рубли и няколко часа време. Тестовете с охладени продукти в багажника на автомобил показаха способността на системата да поддържа температурата на дъното (!) на контейнера в рамките на +5 градуса по Целзий, при температура на околната среда от +29 градуса (да, в багажника е много по-топло , дори когато климатикът е включен) и консумация на ток - 3 ампера. Мисля, че това е отличен резултат.

Смятам да направя следващия контейнер от 3 последователно монтирани елемента на Пелтие, за да получа пълноценен фризер.

През 1834 г. френският физик Жан Шарл Пелтие, изследвайки ефекта на електричеството върху проводниците, открива много интересен ефект. Ако ток преминава през два различни проводника, разположени в непосредствена близост един до друг, тогава един от тези проводници започва да се нагрява силно, а вторият, напротив, силно се охлажда. Количеството генерирана и погълната топлина зависи пряко от силата и посоката на електрическия ток. Ако промените посоката на тока, тогава студената и горещата страна ще сменят местата си. Малко по-късно това явление беше наречено ефект на Пелтие и беше безопасно забравено поради практическата липса на търсене по това време.

И само след повече от сто години, с настъпването на ерата на полупроводниците, има спешна нужда от компактни, евтини и ефективни охладители. И така, през 60-те години на 20-ти век се появяват първите полупроводникови термоелектрични модули, които се наричат елементи на Пелтие.

В основата на всеки термоелектричен модул е фактът, че различните проводници имат различни нива на електронна енергия. С други думи, един проводник може да бъде представен като област с висока енергия, а вторият проводник като област с ниска енергия. Когато два проводими материала влязат в контакт, по време на преминаването на електрически ток през тях, електрон от нискоенергийна област трябва да отиде в област с висока енергия.

Това няма да се случи, ако електронът не придобие необходимото количество енергия. В момента на поглъщане на тази енергия от електрон мястото на контакт на два проводника се охлажда. Ако промените посоката на тока, напротив, ще се получи ефектът от нагряване на контактната точка.

Могат да се използват всякакви проводници, но този ефект става физически забележим и значим само когато се използват полупроводници. Например, когато металите са в контакт, ефектът на Пелтие е толкова незначителен, че е практически невидим на фона на омично нагряване.

Един термоелектричен модул (ТЕМ), независимо от неговия размер и място на приложение, се състои от различен брой т. нар. термодвойки. Термодвойка е същата тухла, от която е изграден всеки TEM. Състои се от два полупроводника, които се различават по вида на проводимостта. Както знаете, има два вида проводимост p и n тип. Съответно има два вида полупроводници. Тези два различни елемента са свързани в термодвойка с помощта на меден мост. Като полупроводници се използват соли на метали като бисмут, телур, селен или антимон.

ТЕМ - набор от подобни термодвойки, свързани помежду си последователно. Всички термодвойки са разположени между две керамични плочи. плоча Пелтие. Плочите са изработени от нитрид или алуминиев оксид. Директно броят на термодвойките в един елемент може да варира в много широк диапазон, от няколко парчета до няколко стотици или хиляди.

С други думи, елементите на Пелтие могат да бъдат с абсолютно всякаква мощност, от стотни до няколко стотици или хиляди вата. Постоянен ток преминава през всички термодвойки последователно и в резултат на това горната керамична плоча се охлажда, а долната, напротив, се нагрява. Ако промените посоката на тока, тогава плочите ще сменят местата си, горната ще започне да се нагрява, а долната ще се охлади.

Има една особеност в работата на елемента, която се използва активно за подобряване на ефективността на охлаждане на това устройство. Както знаете, когато ток преминава през елемент на Пелтие, възниква температурна разлика между повърхността, която се нагрява, и повърхността, която се охлажда. Така че, ако повърхността, която се нагрява активно, е подложена на принудително охлаждане. Например с помощта на специален охладител това ще доведе до още по-силно охлаждане на повърхността, тоест тази, която се охлажда. В този случай температурната разлика с околния въздух може да достигне няколко десетки градуса.

Предимства и недостатъци

Като всеки техническо устройство, за термоелектричен модул има своите предимства и недостатъци:

проблем повишаване на ефективносттаза TEM се сблъсква с нерешим, но технически пъзел. Свободните електрони всъщност имат двойна природа, която се проявява на практика и те са едновременно носители както на електрически ток, така и на топлинна енергия. В резултат на това високоефективен елемент на Пелтие трябва да бъде направен от материал, който има едновременно две взаимно изключващи се свойства. Този материал трябва да провежда добре електричество и лошо да провежда топлина. Засега такъв материал не съществува в природата, но учените работят активно в тази посока.

Всички термоелектрически модули имат съответните технически характеристики:

Приложение на ТЕМ

Въпреки сериозния недостатък, присъщ на всички елементи на Пелтие без изключение, а именно много ниската ефективност, тези устройства са намерили доста широко приложение както в науката и технологиите, така и в ежедневието.

Термоелектричните модули са важни конструктивни елементи на такива устройства като:

Елемент на Пелтие в ръцете на домашен майстор

Необходимо е да се направи резервация веднага, независимото производство на термоелектричен елемент е най-малкото безсмислена и безполезна задача. Освен ако производителят не е ученик в седми клас и не консолидира знанията, придобити в уроците по физика по този начин.

Много по-лесно да се купи нов термоелектричен елементв съответния магазин. За щастие те са евтини и няма недостиг при избора на конкретен модел. И освен че в тях няма какво да се счупи или износи, всеки термоелемент, изваден от стар компютър или климатик за кола, няма да се различава по техническите си характеристики от нов.

Моделът на термодвойка е най-популярен: TEC1-12706. Размерите на това устройство са 40 на 40 милиметра. Състои се от 127 термодвойки, свързани последователно. Проектиран за ток от 5 A, с напрежение на веригата от 12 V. Такъв елемент струва средно от 200 до 300 рубли. Но можете да го намерите за сто, или общо взето за толкова, ако го премахнете от стар компютър или някое друго ненужно устройство.

С помощта на такъв елемент можете да направите поне две много интересни и полезни устройства в домакинството.

Как да си направим хладилник със собствените си ръце

Производството на преносими хладилници, особено за автомобили, се основава изцяло на ефекта на Пелтие. За да направите такова устройство у дома, ще ви трябва:

Термоелемент марка TEC1-12706. Струва 200 рубли в най-близкия магазин (специализиран).
Радиатор и вентилатор. Те са взети от стар компютър, който е изпълнил предназначението си.
Контейнер. Всеки ненужен контейнер, изработен от пластмаса, метал или дърво. Отвън и отвътре такъв контейнер е залепен с топлоспестяващи плочи, изработени от пенополистирол или експандиран полистирол.

Термоелектрическият модул е вграден в капака на контейнера. В този случай потокът от студ ще се появи отгоре надолу, което ще доведе до равномерно охлаждане на контейнера. От вътрешната страна на контейнера към капака му е прикрепен радиатор с помощта на термо паста и фиксиращи болтове.

За да се увеличи мощността на бъдещото хладилно устройство, е възможно да се увеличи броят на термоелементите до два или три или повече. В този случай модулите са залепени един към друг, като се спазва полярността. С други думи, горещата страна на основния елемент е в контакт със студената страна на горния елемент.

Отвън към капака е прикрепен друг радиатор заедно с компютърен охладител. На мястото, където са закрепени радиаторите, трябва да има добра топлоизолация между студено - вътрешно и горещо - външни страни. Необходимо е много внимателно да затегнете горния и долния радиатори с фиксиращи болтове, така че керамичните плочи на термоелементите, разположени между тях, да не се напукат.

Електричеството се свързва чрез захранване, което може да се вземе от стар компютър.

Преносим термоелектричен генератор

Такава мини електроцентрала наистина може да помогне на турист или ловец, когато батериите на всички електронни джаджи се изчерпят в гората. Много е романтично в тази ситуация да вземете няколко сухи чипса и шишарки, да запалите малък огън и да го използвате за зареждане на разредените батерии и в същото време да готвите храна. Това прави възможно да се направи преносим термогенератор, изграден върху термоелемент.

За да изградите това чудо-устройство, имате нужда от преносима печка за къмпинг, която работи на всякакъв вид гориво. V последна инстанциядори малка свещ или таблетка сух алкохол ще свърши работа.

В печката се прави огън, а отвън с помощта на термо паста към него се прикрепя термоелектричен модул. С помощта на проводници той е свързан към преобразувател на напрежение.

Стойността на получения ток ще зависи пряко от температурната разлика между студената и горещата страна на термоелемента. За ефективна работа е необходима разлика между студената и горещата повърхност от поне 100 градуса.

В този случай трябва да се разбере, че максималната температура е ограничена от температурата на топене на спойката, с която е направен самият модул. Ето защо за такива устройства се използват специални термични модули, които са направени с помощта на специална огнеупорна спойка. При конвенционалните модули температурата на топене на спойка е 150 градуса. В огнеупорните модули спойката започва да се топи при температура от 300 градуса.

Докато се занимавах с изграждането на селска къща, желанието да измисля друг начин за използване на екструдирана полистиролова пяна не ме напусна. Днес това е един от най-ефективните нагреватели с огромен брой предимства и много достъпна цена. Първото нещо, което разбрах е, че за пазаруване на хранителни стоки до хипермаркета е много полезно да имате термос контейнер, в който спокойно да транспортирате замразени храни. За направата на такава кутия отне 160 рубли и половин час свободно време. Но реших да отида по-далеч и да усъвършенствам дизайна, за да го използвам като самостоятелен хладилник.

Да започнем да правим!

2. И така, нека започнем с термос контейнер. Нуждаем се от един лист експандиран полистирол с размери 1200x600 мм, дебелина 50 мм, канцеларски нож и рулетка. Цената на такъв лист във всеки магазин за хардуер е 160 рубли. Изрязваме листа според шаблона, вземаме монтажната пяна и залепваме такъв контейнер.

3. Ето схема за рязане на листове. Листът има страни с дебелина 20 мм, те трябва да бъдат отрязани от всички страни с изключение на дъното. Помежду си листовете са залепени заедно с монтажна пяна. Технологията е проста. Нанесете малко пяна върху мястото на залепване, изчакайте 1 минута, притиснете листовете плътно един към друг и след това ръчно контролирайте за 5 минути, така че да не се движат поради разширяване на пяната. Основното нещо е да не оставяте без надзор. Ще остане само малко парче пенополистирол, отбелязано в сиво на диаграмата.

4. Обърнете внимание на дизайна на капака, аз изрязах един от големите листове от диаграмата по-горе на 3 части на място при залепване, за да осигуря плътно фиксиране. След това външната страна на кутията може да бъде боядисана. Боята разяжда малко полистироловата пяна, така че е по-добре да боядисвате на два етапа. Полученият контейнер тежи 820 грама и има невероятни топлинни загуби. В такава кутия можете да поставите няколко килограма замразена храна и да ги транспортирате без проблеми за няколко часа. Основното нещо е да не смесвате замразени и охладени храни. Възможно е да се допълни дизайнът със студен акумулатор.

5. Или можете да модифицирате дизайна, за да получите пълноценен хладилник. За тези цели ще използваме елемента на Пелтие - термоелектричен преобразувател, чийто принцип на действие се основава на възникването на температурна разлика при протичане на електрически ток. Именно тези елементи се използват в серийните автомобилни хладилници, както и в седалките за кола с вентилация.

И така, нека започнем да сглобяваме.

6. Монтирайте елемента Peltier с помощта на термо паста (включена в охладителя) между два алуминиеви радиатора. Тук си струва да се отбележи, че е възможно да се увеличи температурният градиент на инсталацията чрез сглобяване на 2 или 3 елемента на Пелтие, инсталирани последователно. Така че един елемент на Пелтие охлажда другия. В това изпълнение е реалистично да се получи отрицателна температура в контейнера до -18 градуса по Целзий. По периметъра между елемента полагаме парче разпенена топлоизолация.

7. Свързваме радиаторите един към друг със стандартни монтажни плочи към дънната платка, като ги свързваме с пластмасови скоби. Това също така дава възможност за термична изолация на студената и горещата страна една от друга. Пробно изпълнение на инсталацията. Колкото по-интензивно охлаждаме горещата страна, толкова по-ниска ще бъде температурата на студената страна. Тук вентилаторите са насочени към притока на въздух към радиаторите, това е по-малко ефективно, отколкото ако се обърнат, за да издухат. В импровизирана кутия беше възможно да се постигне температура от -3 градуса при температура на околната среда от +26. Снимката показва ясно модела на охладителите, предимството им е в голямата площ на опорната подложка на радиатора. И като топлоизолационно уплътнение използвах парче топлоизолация за кръгли тръби.

8. Сега нека интегрираме термоелектрическия преобразувател в новия капак за контейнера. За удобство на поставянето на цялата конструкция ще увеличим дебелината на покритието до 100 мм (2 листа експандиран полистирол). Тази снимка ясно показва уплътнението по периметъра между двата радиатора.

9. Художествено изрязване върху пенополистирол и шлайфане. Отново рисуваме. След боядисване външната обвивка на експандирания полистирол става по-здрава.

10. Покриваме шевовете с уплътнител, обръщаме двата вентилатора за издухване. От потенциалните подобрения - може би си струва да намалите скоростта на вентилатора на студената страна (сега и двата вентилатора работят на максимална скорост).

11. До кутията монтираме термостатната платка и фиксираме захранващия проводник по такъв непретенциозен начин. Първо притискаме плочата с самонарезни винтове, след което я фиксираме с уплътнител.

12. Сглобяване на контейнера. Теглото на контейнера без капака е 800 грама, капакът със сглобения термоелектричен преобразувател тежи същото. Общи разходи - 1000 рубли и няколко часа време. Тестове с хладилни продукти в багажника на автомобил показаха способността на системата да поддържа температурата на дъното (!) на контейнера в рамките на +5 градуса по Целзий, при температура на околната среда от +29 градуса (да, в багажника е много по-топло , дори когато климатикът е включен) и консумация на ток - 3 ампера. Мисля, че това е отличен резултат.

направи хладилник за коланаправи си сам е най-добре върху елементите на Пелтие. Устройството на такъв хладилник е много по-просто от устройството, с което сме свикнали с компресор и фреон като хладилен агент. Въпреки факта, че компресорният хладилник има по-висока ефективност от този, базиран на ефекта на Пелтие, последният е за предпочитане да се използва в автомобили. Тъй като има други важни предимства: по-малки размери и безшумна работа.

Компресорната климатична технология все още се използва в автомобилите, например климатиците. Това се обяснява с факта, че климатикът охлажда голям обем и не може да бъде направен въз основа на ефекта на Пелтие. Освен това, климатикът трябва да отвежда топлината от купето по-далеч, отколкото позволява дизайнът на елемента на Пелтие. Ако имате стар домашен климатик, не бързайте да се радвате, тъй като едва ли ще успеете да направите хладилник за кола от него.

Охлаждане без компресор

Ефектът на Пелтие се крие във факта, че когато електрически ток протича през контакта на два полупроводника с различни видове проводимост ( p-n преход), в зависимост от посоката на тока, той се охлажда или загрява. Това се обяснява с взаимодействието на електроните с топлинните вибрации на атомите на кристалната решетка. И когато токът преминава през последователно свързани връзки, топлинната енергия, погълната от един p-n преход, се освобождава от друг.

Ако поставите елемента на Пелтие така, че единият p-n възел да е вътре в контейнер с добра топлоизолация, а другият да е отвън, получавате малък хладилник, който има достатъчно мощност от запалка за автомобил. Друг хладилник, който работи без компресор, е абсорбционният хладилник. Можете да направите хладилник в колата от такъв стар агрегат. Но в този случай дизайнът ще зависи от това, което имате, така че определено ще трябва да смените нагревателите и термостатите на 12 волта.

Изработване на тялото

За производството на кутията ще ви трябват материали:

Един елемент на Пелтие няма да може да охлади значително голям обем, така че за един термоелектричен елемент не правете корпуса по-голям от 40×40×30 cm.

За да изрежете плоча, използвайте електрически прободен трион или циркуляр, ако не са във вашия арсенал, ще свърши обикновена ножовка с малък зъб. От MDF листове с помощта на ъгли и нитове сглобете кутия, която ще бъде тялото на вашия мини хладилник. Поставете ъглите от вътрешната страна, така че нитовете да се задържат по-сигурно. Запълнете всички кухини в фугите между конструктивните части с уплътнител. След като уплътнителят изсъхне, залепете вътрешната повърхност на получената кутия с нагревател. Използвайте "течни нокти" за това.

Залепете уплътнител от пяна в горните краища на стените. MDF е много хигроскопичен, така че трябва да се грундира преди залепване на тялото. Вместо грунд, разредете малко PVA с вода (добавете 2 части течност към 1 част лепило). Грундирайте корпуса, оставете го да изсъхне и го покрийте с кърпа. Не залепвайте вратата, тъй като тя е радиатор и залепването ще влоши нейния топлопренос.

Монтаж на охладител

За това ще ви трябва:

Първо трябва да направите два радиатора от алуминий, да монтирате охлаждащ елемент между тях и да ги отделите един от друг с лист топлоизолация. Този дизайн ще бъде хладилна врата на непълно работно време. При външни размери на корпуса 40х40х30см, горният радиатор трябва да е 40х40см, тъй като ще покрива кутията, а долният 38х38см, защото трябва да влиза вътре. Изрежете квадрат 38×38 см от изолационния лист, изрежете дупка в центъра му според размера на охлаждащия елемент и го залепете към по-малкия радиатор с помощта на „течни пирони“. Запоете захранващите проводници към клемите на елемента (трябва да приложите „+“ към червения изход и „земя“ към черния).

Поставете голям радиатор надолу, а върху него, с топлоизолация нагоре, малък, така че центровете им да съвпадат. На сантиметър от всеки ъгъл на прореза в топлоизолацията пробийте дупка Ø 3 мм едновременно в два радиатора. Смажете охладителния елемент от двете страни с топлопроводима паста и го поставете върху зоната на по-малкия радиатор без изолация с охлаждащата страна към метала. Покрийте го с голям радиатор, така че предварително направените отвори да съвпадат, и затегнете получения сандвич с винтове и гайки, докато топлоизолацията се компресира и радиаторите докоснат охладителя. Контролирайте компресията с шублер, като измерите разстоянието между радиаторите. Дебелината на елемента е 3,8 мм. След намаляване на пролуката до тази стойност, затягането на радиаторните плочи трябва да бъде спряно.

Прикрепете получената врата към пантите, а те към кутията по такъв начин, че когато се затвори, по-малкият радиатор да влезе във вътрешността на кутията. За да извадите проводниците от корпуса, поставете върху тях парче гумена тръба с подходящ диаметър. Пробийте дупка, малко по-малка от външния диаметър на тръбата в горната плоча до щифтовете за захранване на охладителя. Издърпайте проводниците през него, оставяйки тръбата в отвора, така че жицата да не се трие в краищата му. Прикрепете вентилатора към вратата с лице към нея и го свържете към същия чифт проводници. Остава да прикрепите резето и някаква дръжка за носене на устройството и студен генератор е готов.

Избор на сечение на проводника

За да разберете тока, който консумира вграденият климатик, добавете номиналния ток на вентилатора със същия параметър на охлаждащия елемент. След това остава само да изберете от директорията секцията на проводника, съответстваща на този ток. По-долу е даден фрагмент от справочника, достатъчен за вземане на решение в този случай. За дължини на свързване до 2 m:

ток до 1,5 A, напречно сечение на проводника - 0,3 mm 2;
ток - 2,5 A, напречно сечение - 0,5 mm 2;
ток - 3,5 A, тел - 0,7 квадрата;
ток - 7,5 A, тел 1,5 квадрат;
ток - 10 A, тел - 2 mm 2.

С дължина на свързване 3 м:

I nom до 1,5 A, тел - 0,4 mm 2;
I ном - 2,5 A, тел - 0,8 mm 2;
I nom - 3,5 A, тел - 1,1 квадрата;
I ном - 7,5 A, напречно сечение - 2,3 mm 2;
I ном - 10 A, напречно сечение - 3,2 квадрата.

Ако вашият климатик черпи повече ток, отколкото е предназначен предпазителя на запалката, ще трябва да го свържете към клемите на батерията чрез собствен предпазител. Но ще спестите от конектора за свързване към гнездото на запалката.

Напречното сечение на едножилен проводник S след измерване на неговия диаметър d може да се изчисли по формулата - S \u003d π * (d / 2) 2. За да определите напречното сечение на многожилен проводник, трябва да преброите броя на вените под изолацията, да изчислите напречното сечение на едно и да умножите по техния брой.

Ако нямате шублер, можете да определите диаметъра на твърда тел с помощта на обикновена линийка. За да направите това, навийте 10 завъртания на тел от кръг към кръг върху отвертка и измерете дължината на получената намотка с линийка. Разделете резултата на 10, за да получите диаметъра на жицата.

Изисквания към захранването

Захранването на устройството трябва да бъде с постоянен ток с напрежение не повече от 15 V. Малките вълни не пречат на работата. Това означава, че домашният климатик не се нуждае от специални условия и може просто да бъде свързан към бордовата мрежа на автомобил с 12 волтово електрическо оборудване. За собствениците на превозни средства с напрежение на бордовата мрежа от 24 V се препоръчва последователно свързване на два охлаждащи елемента.

Предимства и недостатъци на термоелектрическите охладителни устройства

Термоелектрическият хладилен климатик, базиран на ефекта на Пелтие, има следните предимства:

Висок специфичен охлаждащ капацитет. С размери 40×40×3,8 mm, един елемент може да отстрани топлинна енергия до 57 вата.
Тиха работа.
Ниска цена. Един артикул струва не повече от $3.
Висока надеждност. Времето на непрекъсната работа преди повреда достига 200 хиляди часа.

Недостатъци на охладителите Peltier:

Ниска ефективност. Следователно при голям охладен обем е трудно да се постигне значителна температурна разлика между противоположните повърхности.
Климатикът консумира сравнително голямо количество енергия. Токът, консумиран от един елемент, достига 6 A.
Част от консумираната мощност се изразходва за отопление на радиатора, който отдава топлина на атмосферата.

Самостоятелно изработеният хладилник, разбира се, няма да забележи климатика или климатика, но във всеки случай ще улесни пътуването в горещо време.

Полупроводникови хладилници Peltier

Работата на съвременните високопроизводителни електронни компоненти, които формират основата на компютрите, е придружена от значително разсейване на топлината, особено когато те работят в режими на принудителен овърклок. Ефективната работа на такива компоненти изисква адекватни средства за охлаждане, за да се осигурят необходимите температурни условия за тяхната работа. Като правило, такива средства за поддържане оптимално температурни условияса охладители, базирани на традиционни радиатори и вентилатори.

Надеждността и производителността на такива инструменти непрекъснато се увеличават поради подобряването на техния дизайн, употреба най-новите технологиии използването на различни сензори и контроли в състава им. Това дава възможност за интегриране на такива инструменти в компютърни системи, осигуряващи диагностика и контрол на тяхната работа с цел постигане на най-голяма ефективност при осигуряване на оптимални температурни условия за работа на компютърните елементи, което повишава надеждността и удължава безпроблемната им работа.

Параметрите на традиционните охладители обаче непрекъснато се подобряват Напоследъктакива специфични средства за охлаждане на електронни елементи като полупроводниковите хладилници на Пелтие се появяват на компютърния пазар и скоро стават популярни (въпреки че често се използва думата охладител, но правилният термин в случая на елементите на Пелтие е именно хладилник).

Хладилниците Пелтие, съдържащи специални полупроводникови термоелектрични модули, базирани на ефекта на Пелтие, открит още през 1834 г., са изключително обещаващи охладителни устройства. Такива инструменти се използват успешно от много години в различни области на науката и технологиите.

През шейсетте и седемдесетте години на миналия век местната индустрия прави многократни опити за производство на домакински малки хладилници, чиято работа се основава на ефекта на Пелтие. Въпреки това, несъвършенството на съществуващите технологии, ниски стойности на коефициента полезно действиеа високите цени не позволиха на такива устройства да напуснат по това време изследователските лаборатории и изпитателните стендове.

Но ефектът на Пелтие и термоелектричните модули не останаха само на учените. В процеса на усъвършенстване на технологиите много негативни явления са значително намалени. В резултат на тези усилия са създадени високоефективни и надеждни полупроводникови модули.

През последните години тези модули, чиято работа се основава на ефекта на Пелтие, се използват активно за охлаждане на различни електронни компоненти на компютрите. По-специално, те започнаха да се използват за охлаждане на съвременни мощни процесори, чиято работа е придружена от високо ниво на разсейване на топлината.

Благодарение на уникалната си топлинна и експлоатационни свойстваустройства, създадени на базата на термоелектрични модули - модули на Пелтие, позволяват да се постигне необходимото ниво на охлаждане на компютърните елементи без специални технически затруднения и финансови разходи. Като охладители на електронни компоненти, тези средства за поддържане на необходимите температурни условия за тяхната работа са изключително обещаващи. Те са компактни, удобни, надеждни и имат много висока работна ефективност.

Особено голям интересполупроводниковите хладилници са представени като средство за осигуряване на интензивно охлаждане в компютърни системи, чиито елементи са инсталирани и експлоатирани в трудни режими. Използването на такива режими - овърклок (овърклок) често осигурява значително увеличение на производителността на използваните електронни компоненти и, следователно, като правило, цялата компютърна система. Въпреки това, работата на компютърните компоненти в такива режими се характеризира със значително разсейване на топлината и често е на границата на възможностите на компютърните архитектури, както и на съществуващите и използвани микроелектронни технологии. Такива компютърни компоненти, чиято работа е придружена от високо разсейване на топлината, са не само високопроизводителни процесори, но и елементи на съвременни високопроизводителни видео адаптери, а в някои случаи и чипове на модул памет. Такива мощни елементи изискват интензивно охлаждане за правилната им работа дори в нормални режими и още повече в режими на овърклок.

Модули на Пелтие

Хладилниците Пелтие използват конвенционален, така наречен термоелектричен хладилник, чиято работа се основава на ефекта на Пелтие. Този ефект е кръстен на френския часовникар Пелтие (1785-1845), който прави своето откритие преди повече от век и половина – през 1834 година.

Самият Пелтие не е разбрал съвсем същността на открития от него феномен. Истинското значение на явлението е установено няколко години по-късно през 1838 г. от Ленц (1804-1865).

Във вдлъбнатината на кръстовището на две пръчки от бисмут и антимон Ленц постави капка вода. При преминаване на електрически ток в една посока, капка вода замръзва. При преминаване на тока в обратна посока, полученият лед се стопи. Така беше установено, че при преминаване през контакта на два проводника на електрически ток, в зависимост от посоката на последния, освен джауловата топлина, той се отделя или поглъща допълнителна топлина, което се нарича топлина на Пелтие. Това явление се нарича феномен на Пелтие (ефект на Пелтие). По този начин това е обратното на явлението Seebeck.

Ако в затворена верига, състояща се от няколко метала или полупроводника, температурите в контактните точки на металите или полупроводниците са различни, тогава във веригата се появява електрически ток. Това явление на термоелектричен ток е открито през 1821 г. от немския физик Зеебек (1770-1831).

За разлика от топлината на Джоул-Ленц, която е пропорционална на квадрата на силата на тока (Q=R·I·I·t), топлината на Пелтие е пропорционална на първата степен на силата на тока и променя знака, когато посоката на последните промени. Топлината на Пелтие, както показват експерименталните изследвания, може да се изрази с формулата:

Qp = P q

където q е количеството пропуснато електричество (q=I t), P е така нареченият коефициент на Пелтие, чиято стойност зависи от естеството на контактуващите материали и тяхната температура.

Топлината на Пелтие Qp се счита за положителна, ако се отделя, и отрицателна, ако се абсорбира.

Ориз. 1. Схема на експеримента за измерване на топлината на Пелтие, Cu - мед, Bi - бисмут.

В представената схема на експеримента за измерване на топлина на Пелтие със същото съпротивление на проводниците R (Cu + Bi), потопени в калориметрите, една и съща джаулова топлина ще се отделя във всеки калориметър, а именно чрез Q=R·I·I·t . Топлината на Пелтие, от друга страна, ще бъде положителна в един калориметър и отрицателна в друг. В съответствие с тази схема е възможно да се измери топлината на Пелтие и да се изчислят стойностите на коефициентите на Пелтие за различни двойки проводници.

Трябва да се отбележи, че коефициентът на Пелтие е силно зависим от температурата. Някои стойности на коефициента на Пелтие за различни двойки метали са представени в таблицата.

Стойности на коефициента на Пелтие за различни метални двойки
железен константан		Медно-никел		Оловно-константан
Т, К	P, mV	Т, К	P, mV	Т, К	P, mV
273	13,0	292	8,0	293	8,7
299	15,0	328	9,0	383	11,8
403	19,0	478	10,3	508	16,0
513	26,0	563	8,6	578	18,7
593	34,0	613	8,0	633	20,6
833	52,0	718	10,0	713	23,4

Коефициентът на Пелтие, който е важен Техническа Спецификацияматериали, като правило, не се измерва, а се изчислява чрез коефициента на Томсън:

P = a T

където P е коефициентът на Пелтие, a е коефициентът на Томсън, T е абсолютната температура.

Откриването на ефекта на Пелтие оказва голямо влияние върху последващото развитие на физиката, а по-късно и на различни области на техниката.

И така, същността на отворения ефект е следната: когато електрически ток преминава през контакта на два проводника, направени от различни материали, в зависимост от посоката му, освен джауловата топлина се отделя или поглъща допълнителна топлина, която се нарича топлина на Пелтие. Степента на проявление на този ефект до голяма степен зависи от материалите на избраните проводници и използваните електрически режими.

Класическата теория обяснява феномена на Пелтие с факта, че електроните, пренасяни с ток от един метал към друг, се ускоряват или забавят от вътрешната контактна потенциална разлика между металите. В първия случай кинетичната енергия на електроните се увеличава и след това се отделя под формата на топлина. Във втория случай кинетичната енергия на електроните намалява и тази загуба на енергия се попълва поради топлинните вибрации на атомите на втория проводник. Резултатът е охлаждане. Една по-пълна теория не отчита промяната в потенциалната енергия по време на прехвърлянето на електрон от един метал на друг, а промяната в общата енергия.

Ефектът на Пелтие се наблюдава най-силно при p- и n-тип полупроводници. В зависимост от посоката на електрическия ток през полупроводниковия контакт различен тип- p-n- и n-p-преходи, дължащи се на взаимодействието на заряди, представени от електрони (n) и дупки (p), и тяхната рекомбинационна енергия се абсорбира или освобождава. В резултат на тези взаимодействия и генерирани енергийни процеси топлината се абсорбира или освобождава. Използването на полупроводници с p- и n-тип проводимост в термоелектрически хладилници е илюстрирано на фиг. 2.

Ориз. 2. Използване на p- и n-тип полупроводници в термоелектрически хладилници.

Комбинирането на голям брой двойки полупроводници p- и n-тип ви позволява да създавате охлаждащи елементи - модули на Пелтие с относително висока мощност. Структурата на полупроводников термоелектричен модул на Пелтие е показана на фиг. 3.

Ориз. 3. Структура на модула Пелтие

Модулът на Пелтие е термоелектричен хладилник, състоящ се от p- и n-тип полупроводници, свързани последователно, образуващи p-n- и n-p-преходи. Всеки от тези преходи има термичен контакт с един от двата радиатора. В резултат на преминаването на електрически ток с определена полярност се образува температурна разлика между радиаторите на модула Пелтие: единият радиатор работи като хладилник, другият радиатор се нагрява и служи за отстраняване на топлината. На фиг. 4 показва външния вид на типичен модул Пелтие.

Ориз. 4. Външен видМодул на Пелтие

Типичен модул осигурява значителна температурна разлика, която е няколко десетки градуса. При подходящо принудително охлаждане на отоплителния радиатор вторият радиатор, хладилникът, дава възможност за постигане на отрицателни температури. За увеличаване на температурната разлика е възможно каскадно свързване на термоелектрически модули на Пелтие, при условие че са достатъчно охладени. Това позволява относително прости средстваполучават значителна температурна разлика и осигуряват ефективно охлаждане на защитените елементи. На фиг. 5 показва пример за каскадно свързване на типични модули на Пелтие.

Ориз. 5. Пример за каскадно свързване на модули Пелтие

Охлаждащите устройства, базирани на модули на Пелтие, често се наричат активни охладители на Пелтие или просто охладители на Пелтие.

Използването на модули Peltier в активните охладители ги прави значително по-ефективни от стандартните типове охладители, базирани на традиционни радиатори и вентилатори. Въпреки това, в процеса на проектиране и използване на охладители с модули Peltier е необходимо да се вземат предвид редица специфични особености, произтичащи от дизайна на модулите, техния принцип на работа, архитектурата на съвременния компютърен хардуер и функционалността на системата. и приложен софтуер.

От голямо значение е мощността на модула Пелтие, която по правило зависи от неговия размер. Модулът с ниска мощност не осигурява необходимото ниво на охлаждане, което може да доведе до неизправност на защитения електронен елемент, например процесор поради неговото прегряване. Използването на твърде големи модули обаче може да доведе до падане на температурата на охлаждащия радиатор до нивото на кондензация на влага от въздуха, което е опасно за електронните схеми. Това се дължи на факта, че непрекъснато образуваната в резултат на кондензация вода може да доведе до къси съединения в електронните схеми на компютъра. Тук е уместно да припомним, че разстоянието между проводими проводници на съвременните печатни платки често е част от милиметъра. Въпреки всичко, въпреки всичко, именно мощните модули Peltier като част от високопроизводителни охладители и съответните допълнителни системи за охлаждане и вентилация някога позволиха на KryoTech и AMD в съвместни изследвания да овърклокнат процесори AMD, създадени с помощта на традиционна технология до честота над 1 GHz , тоест да увеличат честотата им на работа почти 2 пъти в сравнение с нормалния режим на работа. И трябва да се подчертае, че това ниво на производителност е постигнато в условия на осигуряване на необходимата стабилност и надеждност на процесорите в принудителни режими. Е, резултатът от такъв екстремен овърклок беше рекорд за производителност сред процесори с архитектура 80x86 и набор от инструкции. И KryoTech направи добри пари, като предложи своите охладителни единици на пазара. Оборудвани с подходяща електроника, те се оказаха търсени като платформи за високопроизводителни сървъри и работни станции. И AMD получи потвърждение за високото ниво на своите продукти и богат експериментален материал за по-нататъшно подобряване на архитектурата на своите процесори. Между другото, подобни проучвания бяха проведени с Intel процесори Celeron, Pentium II, Pentium III, което също доведе до значително увеличение на производителността.

Трябва да се отбележи, че модулите на Пелтие отделят относително голямо количество топлина по време на работа. Поради тази причина трябва да използвате не само мощен вентилатор като част от охладителя, но и мерки за намаляване на температурата в корпуса на компютъра, за да предотвратите прегряване на други компютърни компоненти. За да направите това, е препоръчително да използвате допълнителни вентилатори в дизайна на корпуса на компютъра, за да осигурите по-добър топлообмен с околната среда извън корпуса.

На фиг. 6 показва външния вид на активен охладител, който включва полупроводников модул на Пелтие.

Ориз. 6. Външен вид на охладителя с модул Пелтие

Трябва да се отбележи, че охладителните системи на базата на модули на Пелтие се използват не само в електронни системи като компютрите. Такива модули се използват за охлаждане на различни високоточни устройства. Модулите на Пелтие са от голямо значение за науката. На първо място, това се отнася до експериментални изследвания, проведени във физиката, химията и биологията.

Информация за модулите и хладилниците Peltier, както и характеристиките и резултатите от тяхното приложение, можете да намерите на интернет сайтове, например на следните адреси:

Характеристики на работа

Модулите на Пелтие, използвани за охлаждане на електронни компоненти, се характеризират с относително висока надеждност и за разлика от хладилниците, създадени по традиционна технология, те нямат движещи се части. И, както беше отбелязано по-горе, за да се повиши ефективността на тяхната работа, те позволяват каскадно използване, което дава възможност да се доведе температурата на корпусите на защитените електронни елементи до отрицателни стойности дори със значителната им мощност на разсейване.

Въпреки това, в допълнение към очевидните предимства, модулите на Peltier имат и редица специфични свойства и характеристики, които трябва да се вземат предвид при използването им като част от охлаждащите течности. Някои от тях вече са отбелязани, но за правилното приложение на модулите на Пелтие те изискват по-подробно разглеждане. Най-важните характеристики включват следните характеристики на работа:

Модулите на Пелтие, които отделят голямо количество топлина по време на работа, изискват наличието на подходящи радиатори и вентилатори в охладителя, които могат ефективно да отстраняват излишната топлина от охлаждащите модули. Трябва да се отбележи, че термоелектричните модули се характеризират с относително нисък коефициент на производителност (COP) и, изпълнявайки функциите на термопомпа, самите те са мощни източници на топлина. Използването на тези модули като част от средства за охлаждане на компютърни електронни компоненти води до значително повишаване на температурата вътре в системния блок, което често изисква допълнителни мерки и средства за намаляване на температурата в корпуса на компютъра. В противен случай повишената температура вътре в корпуса създава затруднения за работа не само на защитените елементи и техните охладителни системи, но и на останалите компютърни компоненти. Трябва също така да се подчертае, че модулите на Пелтие са относително мощен допълнителен товар за захранването. Като се вземе предвид стойността на текущата консумация на модулите на Пелтие, мощността на захранването на компютъра трябва да бъде най-малко 250 W. Всичко това води до целесъобразността на избора на ATX дънни платки и корпуси с достатъчна мощност. Използването на тази конструкция улеснява компютърните компоненти да организират оптимални топлинни и електрически режими. Трябва да се отбележи, че има хладилници Peltier със собствено захранване.
Модулът на Пелтие в случай на повреда изолира охладения елемент от радиатора на охладителя. Това води до много бързо нарушаване на топлинния режим на защитения елемент и ранния му отказ от последващо прегряване.
Ниските температури, които възникват при работа на хладилници Пелтие с излишна мощност, допринасят за кондензацията на влагата от въздуха. Това представлява опасност за електронните компоненти, тъй като кондензацията може да причини къси съединения между елементите. За да премахнете тази опасност, е препоръчително да използвате хладилници Peltier с оптимална мощност. Дали ще се появи конденз или не зависи от няколко параметъра. Най-важните са: температурата на околната среда (в случая температурата на въздуха вътре в кутията), температурата на охладения обект и влажността на въздуха. Колкото по-топъл е въздухът вътре в корпуса и колкото по-голяма е влажността, толкова по-вероятно е кондензация на влага и последваща повреда на електронните компоненти на компютъра. По-долу е дадена таблица, илюстрираща зависимостта на температурата на кондензация на влага върху охладен обект в зависимост от влажността и температурата на околната среда. С помощта на тази таблица можете лесно да определите дали има опасност от конденз на влага или не. Например, ако външната температура е 25°C и влажността е 65%, тогава кондензация на влага върху охладения обект възниква, когато температурата на повърхността му е под 18°C.

Точка на оросяване

Влажност, %
температура среда, °С	30	35	40	45	50	55	60	65	70
30	11	13	15	17	18	20	21	23	24
29	10	12	14	16	18	19	20	22	23
28	9	11	13	15	17	18	20	21	22
27	8	10	12	14	16	17	19	20	21
26	7	9	11	13	15	16	18	19	20
25	6	9	11	12	14	15	17	18	19
24	5	8	10	11	13	14	16	17	18
23	5	7	9	10	12	14	15	16	17
22	4	6	8	10	11	13	14	15	16
21	3	5	7	9	10	12	13	14	15
20	2	4	6	8	9	11	12	13	14

В допълнение към тези характеристики е необходимо да се вземат предвид редица специфични обстоятелства, свързани с използването на термоелектрически модули на Пелтие като част от охладители, използвани за охлаждане на високопроизводителни централни процесори на мощни компютри.

Архитектурата на съвременните процесори и някои системни програми предвиждат промяна в консумацията на енергия в зависимост от натоварването на процесорите. Това ви позволява да оптимизирате тяхната консумация на енергия. Между другото, това се осигурява и от стандартите за пестене на енергия, поддържани от някои функции, вградени в хардуера и софтуера. съвременни компютри. При нормални условия оптимизирането на процесора и неговата консумация на енергия има благоприятен ефект както върху топлинния режим на самия процесор, така и върху общия топлинен баланс. Трябва обаче да се отбележи, че режимите с периодична промяна в консумацията на енергия може да не се комбинират добре със средствата за охлаждане на процесори, използващи модули на Peltier. Това се дължи на факта, че съществуващите хладилници Peltier обикновено са проектирани за непрекъсната работа. В тази връзка най-простите хладилници Peltier, които нямат контроли, не се препоръчват да се използват заедно с програми за охлаждане като например CpuIdle, както и с операционна система Windows NT/2000 или Linux.

Ако процесорът премине в режим на ниска мощност и съответно разсейване на топлината, е възможно значително намаляване на температурата на корпуса и чипа на процесора. Преохлаждането на ядрото на процесора в някои случаи може да причини временно спиране на неговата производителност и в резултат на това постоянно замръзване на компютъра. Трябва да се припомни, че според документацията на Intel минималната температура, при която се гарантира правилната работа на масово произвежданите процесори Pentium II и Pentium III, обикновено е +5 °C, въпреки че, както показва практиката, те работят добре дори при по-ниски температури.

Някои проблеми могат да възникнат и в резултат на работата на редица вградени функции, например тези, които управляват вентилаторите на охладителя. По-специално, режимите за управление на мощността на процесора в някои компютърни системи осигуряват промяна на скоростта на охлаждащите вентилатори чрез вградения хардуер на дънната платка. При нормални условия това значително подобрява термичното поведение на компютърния процесор. Въпреки това, в случай на използване на най-простите хладилници на Пелтие, намаляването на скоростта на въртене може да доведе до влошаване на топлинния режим с фатален резултат за процесора вече поради прегряването му от работещия модул Пелтие, който освен изпълнявайки функциите на термопомпа, е мощен източник на допълнителна топлина.

Трябва да се отбележи, че както в случая с компютърните централни процесори, хладилниците Peltier могат да бъдат добра алтернатива на традиционните средства за охлаждане на видеочипсети, използвани в съвременните високопроизводителни видео адаптери. Работата на такива видеочипсети е придружена от значително разсейване на топлината и обикновено не подлежи на резки промени в режимите на работа.

За да премахнете проблеми с режимите на променлива мощност, които причиняват кондензация на влага от въздуха и възможна хипотермия, а в някои случаи дори прегряване на защитени елементи, като компютърни процесори, трябва да откажете да използвате такива режими и редица вградени функции. Въпреки това, като алтернатива, можете да използвате охладителни системи, които осигуряват интелигентно управление на хладилниците Peltier. Такива инструменти могат да контролират не само работата на вентилаторите, но и да променят режимите на работа на самите термоелектрически модули, използвани в активните охладители.

Има съобщения за експерименти за вграждане на миниатюрни модули на Пелтие директно в процесорни чипове за охлаждане на най-критичните им структури. Това решение допринася за по-добро охлаждане чрез намаляване на термичното съпротивление и може значително да се увеличи работна честотаи производителност на процесора.

Работата в посока усъвършенстване на системи за осигуряване на оптимални температурни условия за електронни елементи се извършва от много изследователски лаборатории. А охладителните системи, включващи използването на термоелектрически модули на Пелтие, се считат за изключително обещаващи.

Примери за хладилници Пелтие

Сравнително наскоро на компютърния пазар се появиха модули на Пелтие от местно производство. Това са прости, надеждни и сравнително евтини ($7-$15) устройства. По принцип не е включен вентилатор за охлаждане. Независимо от това, такива модули позволяват не само да се запознаят с обещаващи средства за охлаждане, но и да ги използват по предназначение в системите за защита на компютърните компоненти. Ето резюме на една от извадките.

Размер на модула (фиг. 7) - 40×40 mm, максимален ток - 6 A, максимално напрежение - 15 V, консумация на мощност - до 85 W, температурна разлика - повече от 60 °C. При предоставяне мощен вентилатормодулът е в състояние да защити процесора с разсейване на мощност до 40 вата.

Ориз. 7. Външен вид на хладилника PAP2X3B

На пазара има както по-малко, така и по-мощни варианти на домашни модули Peltier.

Обхватът на чуждестранните устройства е много по-широк. По-долу са дадени примери за хладилници, в дизайна на които са използвани термоелектрически модули на Пелтие.

Активни хладилници Peltier от Computernerd

име	Производител/доставчик	Параметри на вентилатора	процесор
PAX56B	Computernerd	сачмен лагер	Pentium/MMX до 200MHz, 25W
PA6EXB	Computernerd	двоен сачмен лагер, тахометър	Pentium MMX до 40W
DT-P54A	Решения на DesTech	двоен сачмен лагер	Pentium
AC-P2	AOC охладител	сачмен лагер	Pentium II
PAP2X3B	Computernerd	3 сачмен лагер	Pentium II
STEP-UP-53X2	Стъпка термодинамика	2 сачмени лагера	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier	Computernerd	3 сачмени лагери, тахометър	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier	Computernerd	3 сачмени лагери, тахометър	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier	Computernerd	3 сачмени лагери, тахометър	Pentium II, Celeron

Хладилникът PAX56B е предназначен за охлаждане на процесори Intel, Cyrix и AMD Pentium и Pentium-MMX, работещи на честоти до 200 MHz. Термоелектрическият модул 30x30 mm позволява на охладителя да поддържа температурата на процесора под 63°C с 25W разсейване на мощността и външна температураравна на 25 °C. Поради факта, че повечето процесори разсейват по-малко енергия, този охладител ви позволява да поддържате температурата на процесора много по-ниска от много алтернативни охладители, базирани на радиатори и вентилатори. Модулът Peltier, включен в хладилника PAX56B, се захранва от 5 V захранване, способно да осигури ток от 1,5 A (максимум). Вентилаторът на този хладилник изисква напрежение от 12 V и ток от 0,1 A (максимум). Параметри на вентилатора на хладилника PAX56B: сачмен лагер, 47,5 мм, 65 000 часа, 26 dB. Общият размер на този хладилник е 25×25×28,7 мм. Прогнозната цена на хладилника PAX56B е $35. Посочената цена е дадена в съответствие с ценовата листа на фирмата за средата на 2000г.

Хладилникът PA6EXB е предназначен за охлаждане на по-мощни Pentium-MMX процесори с разсейване на мощност до 40W. Този хладилник е подходящ за всички процесори Intel, Cyrix и AMD, свързани чрез Socket 5 или Socket 7. Термоелектрическият модул на Peltier, включен в хладилника PA6EXB, е с размери 40 × 40 mm и консумира максимален ток от 8 A (обикновено 3 A) при напрежение 5 B с връзка през стандартен компютърен захранващ конектор. Общият размер на хладилника PA6EXB е 60×60×52,5 мм. При монтажа на този хладилник за добър топлообмен между радиатора и околната среда е необходимо да се осигури отворено пространство около хладилника от най-малко 10 мм отгоре и 2,5 мм отстрани. Охладителят PA6EXB постига температура на процесора от 62,7°C с разсейвана мощност от 40W и температура на околната среда от 45°C. Като се има предвид принципа на работа на термоелектрическия модул, включен в този хладилник, за да се избегне кондензация на влага и късо съединение, е необходимо да се избягва използването на програми, които поставят процесора в режим на заспиване. дълго време. Прогнозната цена на такъв хладилник е $65. Посочената цена е дадена в съответствие с ценовата листа на фирмата за средата на 2000г.

Хладилникът DT-P54A (известен още като PA5B от Computernerd) е предназначен за Pentium процесори. Въпреки това, някои компании, които предлагат тези хладилници на пазара, го препоръчват и на потребителите на Cyrix/IBM 6x86 и AMD K6. Радиаторът, включен в хладилника, е доста малък. Размерите му са 29×29 мм. Хладилникът има вграден температурен сензор, който при необходимост ще Ви уведоми за прегряване. Той също така контролира елемента на Пелтие. Комплектът включва външно устройство за управление. Той изпълнява функциите за наблюдение на напрежението и работата на самия елемент на Пелтие, работата на вентилатора, както и температурата на процесора. Устройството ще генерира аларма, ако елементът или вентилаторът на Пелтие се повреди, ако вентилаторът работи с по-малко от 70% от желаната скорост (4500 RPM) или ако температурата на процесора се е повишила над 145°F (63°C) . Ако температурата на процесора се повиши над 100°F (38°C), тогава елементът на Пелтие се активира автоматично, в противен случай е в деактивиран режим. Последната функция елиминира проблемите, свързани с кондензацията на влага. За съжаление самият елемент е залепен за радиатора толкова силно, че не може да бъде отделен, без да се разруши структурата му. Това прави невъзможно монтирането му на друг, по-мощен радиатор. Що се отнася до вентилатора, неговият дизайн се характеризира с високо ниво на надеждност и има високи параметри: захранващо напрежение - 12 V, скорост на въртене - 4500 RPM, скорост на подаване на въздух - 6.0 CFM, консумация на мощност - 1 W, характеристики на шум - 30 dB Този хладилник е доста продуктивен и полезен за овърклок. Въпреки това, в някои случаи на овърклок на процесора, трябва просто да използвате голям радиатор и добър охладител. Цената на този хладилник варира от $39 до $49. Посочената цена е дадена в съответствие с ценовата листа на няколко фирми за средата на 2000г.

Хладилникът AC-P2 е предназначен за процесори тип Pentium II. Комплектът включва 60 мм охладител, радиатор и 40 мм елемент на Пелтие. Слабо подходящ за Pentium II 400 MHz и по-високи процесори, тъй като SRAM чиповете с памет практически не се охлаждат. Прогнозната цена за средата на 2000 г. е $59.

Хладилник PAP2X3B (фиг. 8) е подобен на AOC AC-P2. Към него се добавят два 60 мм охладителя. Проблемите с охлаждането на SRAM остават неразрешени. Трябва да се отбележи, че хладилникът не се препоръчва да се използва заедно с програми за охлаждане, като например CpuIdle, както и под операционни системи Windows NT или Linux, тъй като е вероятно кондензация на влага върху процесора. Прогнозната цена за средата на 2000 г. е $79.

Ориз. 8. Външен вид на хладилника PAP2X3B

Хладилникът STEP-UP-53X2 е оборудван с два вентилатора, които изпомпват голямо количество въздух през радиатора. Прогнозната цена за средата на 2000 г. е $79 (Pentium II), $69 (Celeron).

Серията хладилници Bcool на Computernerd (PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier, PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier, PAP2CX3B-10S, BCool-EST PC-Peltier) са проектирани за процесори Pentium II и Celeron, както е показано, и имат подобни маса.

Хладилници от серия BCool

вещ	PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier	PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier	PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier
Препоръчани процесори	Pentium II и Celeron
Брой фенове	3
Тип централен вентилатор	сачмен лагер, тахометър (12 V, 120 mA)
Централен размер на вентилатора	60х60х10 мм
Тип външен вентилатор	Сачмен лагер	Сачмен лагер, тахометър	Сачмен лагер, термистор
Размер на външен вентилатор	60х60х10 мм	60x60x25 мм
Напрежение, ток	12 V, 90 mA	12 V, 130 mA	12V, 80-225mA
Пълно покритие на феновете	84,9 см2
Общ ток за вентилатори (мощност)	300 mA (3,6 W)	380 mA (4,56 W)	280-570 mA (3,36-6,84 W)
Брой щифтове на радиатора (в центъра)	63 дълги и 72 къси
Брой щифтове на радиатора (всеки край)	45 дълги и 18 къси
Общ брой изводи на радиатора	153 дълги и 108 къси
Размери на радиатора (в центъра)	57x59x27 mm (включително термоелектричен модул)
Размери на радиатора (всеки край)	41х59х32 мм
Общи размери на радиатора	145x59x38 mm (включително термоелектрически модул)
Общи размери на хладилника	145х60х50мм	145х60х65мм
Тегло на хладилника	357 грама	416 грама	422 грама
Гаранция	5 години
Прогнозна цена (2000)	$74.95	$79.95	$84.95

Трябва да се отбележи, че групата хладилници BCool включва и устройства, които имат подобни характеристики, но нямат елементи на Пелтие. Такива хладилници са естествено по-евтини, но и по-малко ефективни като средство за охлаждане на компютърните компоненти.

При изготвянето на статията са използвани материалите от книгата "PC: настройка, оптимизация и овърклок". 2-ро изд., преработено. и допълнителни, - Санкт Петербург: BHV - Петербург. 2000. - 336 с.