Τι είναι ένα στοιχείο peltier, η συσκευή του, αρχή λειτουργίας και πρακτική εφαρμογή. Πώς να φτιάξετε ένα ψυγείο αυτοκινήτου με τα χέρια σας Ψυγείο σε ένα στοιχείο peltier διόδου

Φτιάξτο μόνος σου ψυγείο αυτοκινήτου σε στοιχεία Pelte

Ενώ έχτιζα εξοχική κατοικίαΕίχα την επιθυμία να σκεφτώ έναν άλλο τρόπο χρήσης αφρού εξηλασμένης πολυστερίνης. Σήμερα είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς θερμαντήρες με τεράστιο αριθμό πλεονεκτημάτων και πολύ προσιτη τιμη. Το πρώτο πράγμα που συνειδητοποίησα ήταν ότι για τις εξορμήσεις για ψώνια στην υπεραγορά, είναι πολύ χρήσιμο να έχετε ένα δοχείο θερμός στο οποίο μπορείτε να μεταφέρετε με ασφάλεια κατεψυγμένα τρόφιμα.

Χρειάστηκαν 160 ρούβλια και μισή ώρα ελεύθερου χρόνου για να φτιάξεις ένα τέτοιο κουτί. Αλλά αποφάσισα να προχωρήσω περισσότερο και να βελτιώσω το σχέδιο για να το χρησιμοποιήσω ως αυτόνομο ψυγείο.

Ας αρχίσουμε να φτιάχνουμε!

Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε με το δοχείο θερμός. Χρειαζόμαστε ένα φύλλο διογκωμένης πολυστερίνης με διαστάσεις 1200x600 mm, πάχος 50 mm, μαχαίρι χαρτικής και μεζούρα. Το κόστος ενός τέτοιου φύλλου σε οποιοδήποτε κατάστημα υλικού είναι 160 ρούβλια. Κόβουμε το φύλλο σύμφωνα με το πρότυπο, παίρνουμε τον αφρό στερέωσης και κολλάμε ένα τέτοιο δοχείο.

Εδώ είναι η διάταξη του φύλλου. Το φύλλο έχει πλευρές πάχους 20 mm, πρέπει να αποκοπούν από όλες τις πλευρές εκτός από το κάτω μέρος. Τα φύλλα είναι κολλημένα μεταξύ τους αφρός τοποθέτησης. Η τεχνολογία είναι απλή. Απλώστε λίγο αφρό στην περιοχή κόλλησης, περιμένετε 1 λεπτό, πιέστε τα φύλλα σφιχτά το ένα πάνω στο άλλο και στη συνέχεια ελέγξτε χειροκίνητα για 5 λεπτά ώστε να μην μετακινηθούν λόγω διαστολής του αφρού. Το κύριο πράγμα είναι να μην φύγετε χωρίς επίβλεψη. Θα μείνει μόνο ένα μικρό κομμάτι αφρού πολυστυρενίου, σημειωμένο με γκρι χρώμα στο διάγραμμα.

Προσοχή στο σχέδιο του καπακιού, έκοψα ένα από τα μεγάλα φύλλα από το παραπάνω διάγραμμα σε 3 μέρη στη θέση τους όταν κολλάω για να εξασφαλίσω σφιχτή εφαρμογή. Μετά από αυτό, το εξωτερικό του κουτιού μπορεί να βαφτεί. Η βαφή διαβρώνει λίγο τον αφρό πολυστυρενίου, επομένως είναι καλύτερο να βάφετε σε δύο στάδια. Το δοχείο που προκύπτει ζυγίζει 820 γραμμάρια και έχει απίστευτη απόδοση απώλειας θερμότητας. Σε ένα τέτοιο κουτί, μπορείτε να βάλετε πολλά κιλά κατεψυγμένων τροφίμων και να τα μεταφέρετε χωρίς προβλήματα για αρκετές ώρες. Το κύριο πράγμα είναι να μην ανακατεύετε κατεψυγμένα και παγωμένα τρόφιμα. Είναι δυνατή η συμπλήρωση του σχεδίου με συσσωρευτή κρύου.

Ή μπορείτε να τροποποιήσετε το σχέδιο για να αποκτήσετε ένα πλήρες ψυγείο. Για τους σκοπούς αυτούς, θα χρησιμοποιήσουμε το στοιχείο Peltier - έναν θερμοηλεκτρικό μετατροπέα, η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στην εμφάνιση διαφοράς θερμοκρασίας όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτά τα στοιχεία χρησιμοποιούνται σε σειριακά ψυγεία αυτοκινήτων, καθώς και σε καθίσματα αυτοκινήτου με εξαερισμό.

Το κόστος ενός στοιχείου Pelte με μέγιστη ισχύ 60 watt στο aliexpress είναι 130-150 ρούβλια. Μοντέλο TEC1-12706. Κατά τη λειτουργία, η μία πλευρά του στοιχείου θερμαίνεται, η άλλη πλευρά ψύχεται. έτσι ώστε το στοιχείο να μην καεί, απαιτείται εντατική αφαίρεση της θερμότητας από την καυτή πλευρά. Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε ένα ψυγείο επεξεργαστή με ψύκτρα από ένα κατάστημα υπολογιστών, που κοστίζει 250 ρούβλια. Για να βελτιώσω την κυκλοφορία του αέρα μέσα στο διαμέρισμα του ψυγείου και να αποτρέψω το πάγωμα του ψυγείου, αποφάσισα να εγκαταστήσω ανεμιστήρες και στις δύο πλευρές. Θα χρειαστούμε επίσης έναν θερμοστάτη με έναν εξωτερικό αισθητήρα θερμοκρασίας και ένα ρελέ, που κοστίζει 170 ρούβλια, που θα μας επιτρέψει να ελέγξουμε τη ρυθμισμένη θερμοκρασία μέσα στο δοχείο. Λοιπόν, ένα καλώδιο προέκτασης με σύνδεσμο για έναν αναπτήρα αυτοκινήτου για 100 ρούβλια.

Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση.

Το στοιχείο Peltier με χρήση θερμικής πάστας (συνοδεύεται από το ψυγείο) τοποθετείται ανάμεσα σε δύο καλοριφέρ αλουμινίου. Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι είναι δυνατή η αύξηση της διαβάθμισης θερμοκρασίας της εγκατάστασης συναρμολογώντας 2 ή 3 στοιχεία Peltier τοποθετημένα σε σειρά. Έτσι ώστε το ένα στοιχείο Peltier να ψύχει το άλλο. Σε αυτήν την υλοποίηση, είναι ρεαλιστικό να λάβετε μια αρνητική θερμοκρασία στο δοχείο έως και -18 βαθμούς Κελσίου. Κατά μήκος της περιμέτρου μεταξύ του στοιχείου στρώνουμε ένα κομμάτι αφρώδους θερμομόνωσης.

Συνδέουμε τα θερμαντικά σώματα μεταξύ τους με τυπικές πλάκες στερέωσης στη μητρική πλακέτα, συνδέοντάς τα με πλαστικούς σφιγκτήρες. Αυτό καθιστά επίσης δυνατή τη θερμική απομόνωση της ψυχρής και της θερμής πλευράς μεταξύ τους. Δοκιμαστική εκτέλεση της εγκατάστασης. Όσο πιο εντατικά ψύχουμε την καυτή πλευρά, τόσο χαμηλότερη θα είναι η θερμοκρασία στην κρύα πλευρά. Εδώ, οι ανεμιστήρες κατευθύνονται προς τη ροή του αέρα προς τα καλοριφέρ, αυτό είναι λιγότερο αποτελεσματικό από ό,τι αν αναποδογυριστούν για να φουσκώσουν. Σε ένα αυτοσχέδιο κουτί, ήταν δυνατό να επιτευχθεί θερμοκρασία -3 μοίρες, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος +26. Η φωτογραφία δείχνει ξεκάθαρα το μοντέλο των ψυγείων, το πλεονέκτημά τους είναι στη μεγάλη περιοχή του μαξιλαριού στήριξης του ψυγείου. Και ως θερμομονωτικό παρέμβυσμα, χρησιμοποίησα ένα κομμάτι θερμομόνωσης για στρογγυλούς σωλήνες.

Τώρα ας ενσωματώσουμε τον θερμοηλεκτρικό μετατροπέα στο νέο καπάκι του δοχείου. Για την ευκολία τοποθέτησης ολόκληρης της δομής, θα αυξήσουμε το πάχος του καλύμματος στα 100 mm (2 φύλλα διογκωμένης πολυστερίνης). Αυτή η φωτογραφία δείχνει καθαρά την περιμετρική φλάντζα μεταξύ των δύο καλοριφέρ.

Καλλιτεχνική κοπή σε αφρό πολυστερίνης και επεξεργασία με γυαλόχαρτο. Ζωγραφίζουμε ξανά. Μετά τη βαφή, το εξωτερικό κέλυφος της διογκωμένης πολυστερίνης γίνεται ισχυρότερο.

Επικαλύπτουμε τις ραφές με στεγανωτικό, αναποδογυρίζουμε και τους δύο ανεμιστήρες για να φυσήξουν. Από τις πιθανές βελτιώσεις, ίσως αξίζει να χαμηλώσετε την ταχύτητα του ανεμιστήρα στην ψυχρή πλευρά (τώρα και οι δύο ανεμιστήρες λειτουργούν στη μέγιστη ταχύτητα).

Δίπλα στη θήκη, τοποθετούμε την πλακέτα του θερμοστάτη και στερεώνουμε το καλώδιο ρεύματος με τόσο ανεπιτήδευτο τρόπο. Πρώτα, πιέζουμε την πλάκα με βίδες με αυτοκόλλητη τομή και στη συνέχεια τη στερεώνουμε με στεγανωτικό.

Δοχείο συναρμολογημένο. Το βάρος του δοχείου χωρίς καπάκι είναι 800 γραμμάρια, το καπάκι με τον συναρμολογημένο θερμοηλεκτρικό μετατροπέα ζυγίζει το ίδιο. Γενικά έξοδα - 1000 ρούβλια και μερικές ώρες χρόνου. Δοκιμές με κρύα προϊόντα στο πορτμπαγκάζ ενός αυτοκινήτου έδειξαν την ικανότητα του συστήματος να διατηρεί τη θερμοκρασία στο κάτω μέρος (!) του δοχείου εντός +5 βαθμών Κελσίου, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος +29 βαθμών (ναι, είναι πολύ πιο ζεστή στο πορτμπαγκάζ , ακόμη και όταν το κλιματιστικό είναι ενεργοποιημένο) και κατανάλωση ρεύματος - 3 Ampere. Νομίζω ότι αυτό είναι ένα εξαιρετικό αποτέλεσμα.

Σκοπεύω να φτιάξω το επόμενο δοχείο από 3 διαδοχικά εγκατεστημένα στοιχεία Peltier για να αποκτήσω έναν πλήρη καταψύκτη.

Το 1834, ο Γάλλος φυσικός Jean Charles Peltier, ερευνώντας την επίδραση του ηλεκτρισμού στους αγωγούς, ανακάλυψε ένα πολύ ενδιαφέρον φαινόμενο. Εάν ένα ρεύμα διέρχεται από δύο ανόμοιους αγωγούς που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους, τότε ένας από αυτούς τους αγωγούς αρχίζει να θερμαίνεται έντονα και ο δεύτερος, αντίθετα, ψύχεται έντονα. Η ποσότητα της θερμότητας που παράγεται και απορροφάται εξαρτάται άμεσα από την ισχύ και την κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος. Εάν αλλάξετε την κατεύθυνση του ρεύματος, τότε η κρύα και η ζεστή πλευρά θα αλλάξουν θέση. Λίγο αργότερα, αυτό το φαινόμενο ονομάστηκε φαινόμενο Peltier και ξεχάστηκε με ασφάλεια λόγω της πρακτικής έλλειψης ζήτησης εκείνη την εποχή.

Και μόνο μετά από εκατό και πλέον χρόνια, με την άνοδο της εποχής των ημιαγωγών, υπάρχει επείγουσα ανάγκη για συμπαγείς, φθηνούς και αποδοτικούς ψύκτες. Έτσι, στη δεκαετία του '60 του 20ου αιώνα, εμφανίστηκαν οι πρώτες θερμοηλεκτρικές μονάδες ημιαγωγών, οι οποίες ονομάστηκαν στοιχεία Peltier.

Η βάση οποιασδήποτε θερμοηλεκτρικής μονάδας είναι το γεγονός ότι διαφορετικοί αγωγοί έχουν διαφορετικά επίπεδα ενέργειας ηλεκτρονίων. Με άλλα λόγια, ένας αγωγός μπορεί να αναπαρασταθεί ως περιοχή υψηλής ενέργειας, ο δεύτερος αγωγός ως περιοχή χαμηλής ενέργειας. Όταν δύο αγώγιμα υλικά έρχονται σε επαφή, κατά τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος από αυτά, ένα ηλεκτρόνιο από μια περιοχή χαμηλής ενέργειας πρέπει να πάει σε μια περιοχή υψηλής ενέργειας.

Αυτό δεν θα συμβεί εάν το ηλεκτρόνιο δεν αποκτήσει την απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας. Τη στιγμή της απορρόφησης αυτής της ενέργειας από ένα ηλεκτρόνιο, ο τόπος επαφής δύο αγωγών ψύχεται. Αν αλλάξετε την κατεύθυνση της ροής του ρεύματος, αντίθετα, θα προκύψει η επίδραση της θέρμανσης του σημείου επαφής.

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιοιδήποτε αγωγοί, αλλά αυτό το αποτέλεσμα γίνεται φυσικά αισθητό και σημαντικό μόνο όταν χρησιμοποιούνται ημιαγωγοί. Για παράδειγμα, όταν τα μέταλλα έρχονται σε επαφή, το φαινόμενο Peltier είναι τόσο ασήμαντο που είναι πρακτικά αόρατο στο φόντο της ωμικής θέρμανσης.

Μια θερμοηλεκτρική μονάδα (TEM), ανεξάρτητα από το μέγεθος και τον τόπο εφαρμογής της, αποτελείται από διαφορετικό αριθμό λεγόμενων θερμοστοιχείων. Ένα θερμοστοιχείο είναι το ίδιο τούβλο από το οποίο κατασκευάζεται κάθε TEM. Αποτελείται από δύο ημιαγωγούς που διαφέρουν ως προς τον τύπο αγωγιμότητας. Όπως γνωρίζετε, υπάρχουν δύο τύποι αγωγιμότητας τύπου p και n. Κατά συνέπεια, υπάρχουν δύο τύποι ημιαγωγών. Αυτά τα δύο ανόμοια στοιχεία συνδέονται σε ένα θερμοστοιχείο χρησιμοποιώντας μια χάλκινη γέφυρα. Ως ημιαγωγοί χρησιμοποιούνται άλατα μετάλλων όπως βισμούθιο, τελλούριο, σελήνιο ή αντιμόνιο.

TEM - ένα σύνολο παρόμοιων θερμοστοιχείων που συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά. Όλα τα θερμοστοιχεία βρίσκονται ανάμεσα σε δύο κεραμικές πλάκες. Πιάτο Peltier. Οι πλάκες είναι κατασκευασμένες από νιτρίδιο ή οξείδιο αλουμινίου. Απευθείας ο αριθμός των θερμοστοιχείων σε ένα στοιχείο μπορεί να ποικίλλει σε ένα πολύ ευρύ φάσμα, από λίγα κομμάτια έως αρκετές εκατοντάδες ή χιλιάδες.

Με άλλα λόγια, τα στοιχεία Peltier μπορούν να έχουν απολύτως οποιαδήποτε ισχύ, από εκατοστά έως αρκετές εκατοντάδες ή χιλιάδες watt. Ένα συνεχές ρεύμα διέρχεται από όλα τα θερμοστοιχεία σε σειρά και ως αποτέλεσμα, η επάνω κεραμική πλάκα ψύχεται, ενώ η κάτω, αντίθετα, θερμαίνεται. Εάν αλλάξετε την κατεύθυνση του ρεύματος, τότε οι πλάκες θα αλλάξουν θέση, η επάνω θα αρχίσει να θερμαίνεται και η κάτω θα κρυώσει.

Υπάρχει ένα χαρακτηριστικό στη λειτουργία του στοιχείου που χρησιμοποιείται ενεργά για τη βελτίωση της απόδοσης ψύξης αυτής της συσκευής. Όπως γνωρίζετε, όταν το ρεύμα διέρχεται από ένα στοιχείο Peltier, προκύπτει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας που θερμαίνεται και της επιφάνειας που ψύχεται. Έτσι, εάν η επιφάνεια που θερμαίνεται ενεργά υποβάλλεται σε εξαναγκασμένη ψύξη. Για παράδειγμα, με τη βοήθεια ενός ειδικού ψυγείου, αυτό θα οδηγήσει σε ακόμα πιο δυνατή ψύξη της επιφάνειας, δηλαδή αυτής που ψύχεται. Σε αυτή την περίπτωση, η διαφορά θερμοκρασίας με τον περιβάλλοντα αέρα μπορεί να φτάσει αρκετές δεκάδες μοίρες.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Όπως οποιοσδήποτε τεχνική συσκευή, για θερμοηλεκτρική μονάδα έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του:

Πρόβλημα αύξηση της αποτελεσματικότηταςγια τα TEM αντιμετωπίζει έναν άλυτο αλλά τεχνικό γρίφο. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια έχουν, μάλιστα, διττή φύση, η οποία εκδηλώνεται στην πράξη και είναι ταυτόχρονα φορείς τόσο του ηλεκτρικού ρεύματος όσο και της θερμικής ενέργειας. Κατά συνέπεια, ένα εξαιρετικά αποδοτικό στοιχείο Peltier πρέπει να κατασκευαστεί από ένα υλικό που έχει ταυτόχρονα δύο αμοιβαία αποκλειστικές ιδιότητες. Αυτό το υλικό θα πρέπει να άγει καλά τον ηλεκτρισμό και τη θερμότητα κακώς. Μέχρι στιγμής, τέτοιο υλικό δεν υπάρχει στη φύση, αλλά οι επιστήμονες εργάζονται ενεργά προς αυτή την κατεύθυνση.

Όλες οι θερμοηλεκτρικές μονάδες έχουν τα αντίστοιχα τεχνικά χαρακτηριστικά:

Εφαρμογή ΤΕΜ

Παρά ένα σοβαρό μειονέκτημα που είναι εγγενές σε όλα τα στοιχεία Peltier χωρίς εξαίρεση, δηλαδή την πολύ χαμηλή απόδοση, αυτές οι συσκευές έχουν βρει αρκετά ευρεία εφαρμογή τόσο στην επιστήμη και την τεχνολογία όσο και στην καθημερινή ζωή.

Οι θερμοηλεκτρικές μονάδες είναι σημαντικά στοιχεία σχεδιασμού τέτοιων συσκευών όπως:

Στοιχείο Peltier στα χέρια ενός κύριου σπιτιού

Είναι απαραίτητο να κάνετε κράτηση αμέσως, η ανεξάρτητη κατασκευή ενός θερμοηλεκτρικού στοιχείου είναι τουλάχιστον μια άσκοπη και άχρηστη εργασία. Εκτός αν ο κατασκευαστής είναι μαθητής της έβδομης τάξης και δεν εμπεδώνει τις γνώσεις που αποκτήθηκαν στα μαθήματα φυσικής με αυτόν τον τρόπο.

Πολύ πιο εύκολο να αγοράσετε νέο θερμοηλεκτρικό στοιχείοστο εκάστοτε κατάστημα. Ευτυχώς είναι φθηνά και δεν υπάρχει έλλειψη στην επιλογή συγκεκριμένου μοντέλου. Και εκτός του ότι δεν υπάρχει τίποτα να σπάσει ή να φθαρεί σε αυτά, οποιοδήποτε θερμοστοιχείο αφαιρεθεί από έναν παλιό υπολογιστή ή ένα κλιματιστικό αυτοκινήτου δεν θα διαφέρει στα τεχνικά του χαρακτηριστικά από ένα νέο.

Το μοντέλο θερμοστοιχείου είναι το πιο δημοφιλές: TEC1-12706. Οι διαστάσεις αυτής της συσκευής είναι 40 επί 40 χιλιοστά. Αποτελείται από 127 θερμοστοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά. Σχεδιασμένο για ρεύμα 5 A, με τάση κυκλώματος 12 V. Ένα τέτοιο στοιχείο κοστίζει κατά μέσο όρο 200 έως 300 ρούβλια. Αλλά μπορείς να το βρεις για εκατό, ή, γενικά, για τόσα πολλά, αν το αφαιρέσεις από έναν παλιό υπολογιστή ή κάποια άλλη περιττή συσκευή.

Με τη βοήθεια ενός τέτοιου στοιχείου, μπορείτε να φτιάξετε τουλάχιστον δύο πολύ ενδιαφέρουσες και χρήσιμες συσκευές στο νοικοκυριό.

Πώς να φτιάξετε ένα ψυγείο με τα χέρια σας

Η παραγωγή φορητών ψυγείων, ιδίως για αυτοκίνητα, βασίζεται εξ ολοκλήρου στο φαινόμενο Peltier. Για να φτιάξετε μια τέτοια συσκευή στο σπίτι, θα χρειαστείτε:

  • Thermoelement μάρκας TEC1-12706. Κοστίζει 200 ​​ρούβλια στο πλησιέστερο κατάστημα (εξειδικευμένο).
  • Καλοριφέρ και ανεμιστήρας. Είναι παρμένα από έναν παλιό υπολογιστή που έχει εξυπηρετήσει το σκοπό του.
  • Δοχείο. Οποιοδήποτε περιττό δοχείο από πλαστικό, μέταλλο ή ξύλο. Εξωτερικά και μέσα, ένα τέτοιο δοχείο επικολλάται με πλάκες εξοικονόμησης θερμότητας από αφρό πολυστυρενίου ή διογκωμένη πολυστερίνη.

Η θερμοηλεκτρική μονάδα είναι ενσωματωμένη στο καπάκι του δοχείου. Σε αυτή την περίπτωση, η ροή του κρύου θα συμβεί από πάνω προς τα κάτω, γεγονός που θα οδηγήσει σε ομοιόμορφη ψύξη του δοχείου. Από το εσωτερικό του δοχείου, ένα ψυγείο στερεώνεται στο καπάκι του με τη βοήθεια θερμικής πάστας και μπουλονιών στερέωσης.

Προκειμένου να αυξηθεί η ισχύς της μελλοντικής συσκευής ψύξης, είναι δυνατό να αυξηθεί ο αριθμός των θερμοστοιχείων, έως δύο ή τρία ή περισσότερα. Σε αυτή την περίπτωση, οι μονάδες είναι κολλημένες μεταξύ τους, παρατηρώντας την πολικότητα. Με άλλα λόγια, η καυτή πλευρά του υποκείμενου στοιχείου είναι σε επαφή με την ψυχρή πλευρά του υπερκείμενου.

Εξωτερικά, ένα άλλο ψυγείο είναι προσαρτημένο στο καπάκι μαζί με ένα ψυγείο υπολογιστή. Στο σημείο που στερεώνονται τα καλοριφέρ πρέπει να υπάρχει καλή θερμομόνωση ανάμεσα στο κρύο - εσωτερικό και ζεστό - εξωτερικά μέρη. Είναι απαραίτητο να σφίξετε πολύ προσεκτικά τα πάνω και τα κάτω καλοριφέρ με μπουλόνια στερέωσης, έτσι ώστε οι κεραμικές πλάκες των θερμοστοιχείων που βρίσκονται μεταξύ τους να μην σπάσουν.

Η ηλεκτρική ενέργεια συνδέεται με τροφοδοτικό, το οποίο μπορεί να ληφθεί από έναν παλιό υπολογιστή.

Φορητή θερμοηλεκτρική γεννήτρια

Μια τέτοια μίνι μονάδα παραγωγής ενέργειας μπορεί πραγματικά να βοηθήσει έναν τουρίστα ή έναν κυνηγό όταν οι μπαταρίες όλων των ηλεκτρονικών συσκευών τελειώνουν στο δάσος. Είναι πολύ ρομαντικό σε αυτήν την κατάσταση να παίρνετε μερικά στεγνά τσιπς και κώνους, να βάλετε μια μικρή φωτιά και να τη χρησιμοποιήσετε για να φορτίσετε τις αποφορτισμένες μπαταρίες και ταυτόχρονα να μαγειρέψετε φαγητό. Αυτό είναι που καθιστά δυνατή την κατασκευή μιας φορητής θερμογεννήτριας που να βασίζεται σε ένα θερμοστοιχείο.

Για να φτιάξετε αυτή τη θαυματουργή συσκευή, χρειάζεστε μια φορητή σόμπα κάμπινγκ που να λειτουργεί με οποιοδήποτε τύπο καυσίμου. ΣΤΟ έσχατη λύσηακόμα και ένα μικρό κερί ή ένα δισκίο ξηρού αλκοόλ θα κάνει.

Μια φωτιά γίνεται στη σόμπα και μια θερμοηλεκτρική μονάδα είναι προσαρτημένη σε αυτήν από έξω με τη βοήθεια θερμικής πάστας. Μέσω καλωδίων συνδέεται με μετατροπέα τάσης.

Η τιμή του λαμβανόμενου ρεύματος θα εξαρτηθεί άμεσα από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της ψυχρής και της θερμής πλευράς του θερμοστοιχείου. Για αποτελεσματική λειτουργία, απαιτείται διαφορά μεταξύ της ψυχρής και της θερμής επιφάνειας τουλάχιστον 100 μοιρών.

Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι η μέγιστη θερμοκρασία περιορίζεται από τη θερμοκρασία τήξης της συγκόλλησης με την οποία κατασκευάζεται η ίδια η μονάδα. Επομένως, για τέτοιες συσκευές, χρησιμοποιούνται ειδικές θερμικές μονάδες, οι οποίες κατασκευάζονται με χρήση ειδικής πυρίμαχης συγκόλλησης. Σε συμβατικές μονάδες, η θερμοκρασία τήξης της συγκόλλησης είναι 150 μοίρες. Σε πυρίμαχες μονάδες, η συγκόλληση αρχίζει να λιώνει σε θερμοκρασία 300 βαθμών.


Ενώ ασχολήθηκα με την κατασκευή εξοχικής κατοικίας, η επιθυμία να σκεφτώ έναν άλλο τρόπο χρήσης αφρού εξηλασμένης πολυστερίνης δεν με άφησε. Σήμερα είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς θερμαντήρες με τεράστιο αριθμό πλεονεκτημάτων και πολύ προσιτή τιμή. Το πρώτο πράγμα που συνειδητοποίησα ήταν ότι για τις εξορμήσεις για ψώνια στην υπεραγορά, είναι πολύ χρήσιμο να έχετε ένα δοχείο θερμός στο οποίο μπορείτε να μεταφέρετε με ασφάλεια κατεψυγμένα τρόφιμα. Χρειάστηκαν 160 ρούβλια και μισή ώρα ελεύθερου χρόνου για να φτιάξεις ένα τέτοιο κουτί. Αλλά αποφάσισα να προχωρήσω περισσότερο και να βελτιώσω το σχέδιο για να το χρησιμοποιήσω ως αυτόνομο ψυγείο.

Ας αρχίσουμε να φτιάχνουμε!


2. Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε με ένα δοχείο θερμός. Χρειαζόμαστε ένα φύλλο διογκωμένης πολυστερίνης με διαστάσεις 1200x600 mm, πάχος 50 mm, μαχαίρι χαρτικής και μεζούρα. Το κόστος ενός τέτοιου φύλλου σε οποιοδήποτε κατάστημα υλικού είναι 160 ρούβλια. Κόβουμε το φύλλο σύμφωνα με το πρότυπο, παίρνουμε τον αφρό στερέωσης και κολλάμε ένα τέτοιο δοχείο.

3. Εδώ είναι ένα σχέδιο κοπής φύλλου. Το φύλλο έχει πλευρές πάχους 20 mm, πρέπει να αποκοπούν από όλες τις πλευρές εκτός από το κάτω μέρος. Μεταξύ τους, τα φύλλα είναι κολλημένα μεταξύ τους με αφρό στερέωσης. Η τεχνολογία είναι απλή. Απλώστε λίγο αφρό στην περιοχή κόλλησης, περιμένετε 1 λεπτό, πιέστε τα φύλλα σφιχτά το ένα πάνω στο άλλο και στη συνέχεια ελέγξτε χειροκίνητα για 5 λεπτά ώστε να μην μετακινηθούν λόγω διαστολής του αφρού. Το κύριο πράγμα είναι να μην φύγετε χωρίς επίβλεψη. Θα μείνει μόνο ένα μικρό κομμάτι αφρού πολυστυρενίου, σημειωμένο με γκρι χρώμα στο διάγραμμα.

4. Προσοχή στο σχέδιο του καπακιού, έκοψα ένα από τα μεγάλα φύλλα από το παραπάνω διάγραμμα σε 3 μέρη στη θέση τους όταν κολλάω για να εξασφαλίσω σφιχτή στερέωση. Μετά από αυτό, το εξωτερικό του κουτιού μπορεί να βαφτεί. Η βαφή διαβρώνει λίγο τον αφρό πολυστυρενίου, επομένως είναι καλύτερο να βάφετε σε δύο στάδια. Το δοχείο που προκύπτει ζυγίζει 820 γραμμάρια και έχει απίστευτη απόδοση απώλειας θερμότητας. Σε ένα τέτοιο κουτί, μπορείτε να βάλετε πολλά κιλά κατεψυγμένων τροφίμων και να τα μεταφέρετε χωρίς προβλήματα για αρκετές ώρες. Το κύριο πράγμα είναι να μην ανακατεύετε κατεψυγμένα και παγωμένα τρόφιμα. Είναι δυνατή η συμπλήρωση του σχεδίου με συσσωρευτή κρύου.

5. Ή μπορείτε να τροποποιήσετε το σχέδιο για να αποκτήσετε ένα πλήρες ψυγείο. Για τους σκοπούς αυτούς, θα χρησιμοποιήσουμε το στοιχείο Peltier - έναν θερμοηλεκτρικό μετατροπέα, η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στην εμφάνιση διαφοράς θερμοκρασίας όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτά τα στοιχεία χρησιμοποιούνται σε σειριακά ψυγεία αυτοκινήτων, καθώς και σε καθίσματα αυτοκινήτου με εξαερισμό.

Το κόστος ενός στοιχείου Pelte με μέγιστη ισχύ 60 watt στο aliexpress είναι 130-150 ρούβλια. Μοντέλο TEC1-12706. Κατά τη λειτουργία, η μία πλευρά του στοιχείου θερμαίνεται, η άλλη πλευρά ψύχεται. έτσι ώστε το στοιχείο να μην καεί, απαιτείται εντατική αφαίρεση της θερμότητας από την καυτή πλευρά. Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε ένα ψυγείο επεξεργαστή με ψύκτρα από ένα κατάστημα υπολογιστών, που κοστίζει 250 ρούβλια. Για να βελτιώσω την κυκλοφορία του αέρα μέσα στο διαμέρισμα του ψυγείου και να αποτρέψω το πάγωμα του ψυγείου, αποφάσισα να εγκαταστήσω ανεμιστήρες και στις δύο πλευρές. Θα χρειαστούμε επίσης έναν θερμοστάτη με έναν εξωτερικό αισθητήρα θερμοκρασίας και ένα ρελέ, που κοστίζει 170 ρούβλια, που θα μας επιτρέψει να ελέγξουμε τη ρυθμισμένη θερμοκρασία μέσα στο δοχείο. Λοιπόν, ένα καλώδιο προέκτασης με σύνδεσμο για έναν αναπτήρα αυτοκινήτου για 100 ρούβλια.

Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση.

6. Τοποθετήστε το στοιχείο Peltier χρησιμοποιώντας θερμική πάστα (περιλαμβάνεται με το ψυγείο) ανάμεσα σε δύο καλοριφέρ αλουμινίου. Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι είναι δυνατή η αύξηση της διαβάθμισης θερμοκρασίας της εγκατάστασης συναρμολογώντας 2 ή 3 στοιχεία Peltier τοποθετημένα σε σειρά. Έτσι ώστε το ένα στοιχείο Peltier να ψύχει το άλλο. Σε αυτήν την υλοποίηση, είναι ρεαλιστικό να λάβετε μια αρνητική θερμοκρασία στο δοχείο έως και -18 βαθμούς Κελσίου. Κατά μήκος της περιμέτρου μεταξύ του στοιχείου στρώνουμε ένα κομμάτι αφρώδους θερμομόνωσης.

7. Συνδέουμε τα καλοριφέρ μεταξύ τους με τυπικές πλάκες στερέωσης στη μητρική πλακέτα, συνδέοντάς τα με πλαστικούς σφιγκτήρες. Αυτό καθιστά επίσης δυνατή τη θερμική απομόνωση της ψυχρής και της θερμής πλευράς μεταξύ τους. Δοκιμαστική εκτέλεση της εγκατάστασης. Όσο πιο εντατικά ψύχουμε την καυτή πλευρά, τόσο χαμηλότερη θα είναι η θερμοκρασία στην κρύα πλευρά. Εδώ, οι ανεμιστήρες κατευθύνονται προς τη ροή του αέρα προς τα καλοριφέρ, αυτό είναι λιγότερο αποτελεσματικό από ό,τι αν αναποδογυριστούν για να φουσκώσουν. Σε ένα αυτοσχέδιο κουτί, ήταν δυνατό να επιτευχθεί θερμοκρασία -3 μοίρες, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος +26. Η φωτογραφία δείχνει ξεκάθαρα το μοντέλο των ψυγείων, το πλεονέκτημά τους είναι στη μεγάλη περιοχή του μαξιλαριού στήριξης του ψυγείου. Και ως θερμομονωτικό παρέμβυσμα, χρησιμοποίησα ένα κομμάτι θερμομόνωσης για στρογγυλούς σωλήνες.

8. Τώρα ας ενσωματώσουμε τον θερμοηλεκτρικό μετατροπέα στο νέο καπάκι του δοχείου. Για την ευκολία τοποθέτησης ολόκληρης της δομής, θα αυξήσουμε το πάχος του καλύμματος στα 100 mm (2 φύλλα διογκωμένης πολυστερίνης). Αυτή η φωτογραφία δείχνει καθαρά την περιμετρική φλάντζα μεταξύ των δύο καλοριφέρ.

9. Καλλιτεχνική κοπή σε αφρό πολυστερίνης και λείανση. Ζωγραφίζουμε ξανά. Μετά τη βαφή, το εξωτερικό κέλυφος της διογκωμένης πολυστερίνης γίνεται ισχυρότερο.

10. Καλύπτουμε τις ραφές με σφραγιστικό, αναποδογυρίζουμε και τους δύο ανεμιστήρες για να φυσήξουν. Από τις πιθανές βελτιώσεις - ίσως αξίζει να μειώσετε την ταχύτητα του ανεμιστήρα στην ψυχρή πλευρά (τώρα και οι δύο ανεμιστήρες λειτουργούν στη μέγιστη ταχύτητα).

11. Δίπλα στη θήκη, τοποθετούμε την πλακέτα του θερμοστάτη και στερεώνουμε το καλώδιο ρεύματος με τόσο ανεπιτήδευτο τρόπο. Πρώτα, πιέζουμε την πλάκα με βίδες με αυτοκόλλητη τομή και στη συνέχεια τη στερεώνουμε με στεγανωτικό.

12. Συγκρότημα δοχείου. Το βάρος του δοχείου χωρίς καπάκι είναι 800 γραμμάρια, το καπάκι με τον συναρμολογημένο θερμοηλεκτρικό μετατροπέα ζυγίζει το ίδιο. Γενικά έξοδα - 1000 ρούβλια και μερικές ώρες χρόνου. Δοκιμές με προϊόντα ψύξης στο πορτμπαγκάζ ενός αυτοκινήτου έδειξαν την ικανότητα του συστήματος να διατηρεί τη θερμοκρασία στο κάτω μέρος (!) του δοχείου στους +5 βαθμούς Κελσίου, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος +29 βαθμούς (ναι, είναι πολύ πιο ζεστή στο πορτμπαγκάζ , ακόμη και όταν το κλιματιστικό είναι ενεργοποιημένο) και κατανάλωση ρεύματος - 3 Ampere. Νομίζω ότι αυτό είναι ένα εξαιρετικό αποτέλεσμα.

Σκοπεύω να φτιάξω το επόμενο δοχείο από 3 διαδοχικά εγκατεστημένα στοιχεία Peltier για να αποκτήσω έναν πλήρη καταψύκτη.

Κάνω ψυγείο αυτοκινήτουΤο do-it-yourself είναι το καλύτερο σε στοιχεία Peltier. Η συσκευή ενός τέτοιου ψυγείου είναι πολύ πιο απλή από τη μονάδα που έχουμε συνηθίσει με συμπιεστή και φρέον ως ψυκτικό. Παρά το γεγονός ότι το ψυγείο συμπιεστή έχει υψηλότερη απόδοση από αυτό που βασίζεται στο φαινόμενο Peltier, το τελευταίο είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα. Επειδή έχει άλλα σημαντικά πλεονεκτήματα: μικρότερες διαστάσεις και αθόρυβη λειτουργία.

Η τεχνολογία κλιματισμού συμπιεστών εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα, για παράδειγμα, κλιματισμό. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι το κλιματιστικό ψύχει μεγάλο όγκο και δεν μπορεί να κατασκευαστεί με βάση το φαινόμενο Peltier. Επιπλέον, το κλιματιστικό μηχάνημα πρέπει να αφαιρεί τη θερμότητα από τον χώρο επιβατών περισσότερο από όσο επιτρέπει ο σχεδιασμός του στοιχείου Peltier. Εάν έχετε ένα παλιό κλιματιστικό για το σπίτι, μην βιαστείτε να χαρείτε, καθώς είναι απίθανο να καταφέρετε να φτιάξετε ένα ψυγείο αυτοκινήτου από αυτό.

Ψύξη χωρίς συμπιεστή

Το φαινόμενο Peltier έγκειται στο γεγονός ότι όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω της επαφής δύο ημιαγωγών με διαφορετικούς τύπους αγωγιμότητας ( διασταύρωση p-n), ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος, είτε ψύχεται είτε θερμαίνεται. Αυτό εξηγείται από την αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με τις θερμικές δονήσεις των ατόμων του κρυσταλλικού πλέγματος. Και όταν το ρεύμα διέρχεται από συνδέσμους που συνδέονται σε σειρά, η θερμική ενέργεια που απορροφάται από μια σύνδεση p-n απελευθερώνεται σε μια άλλη.

Εάν τοποθετήσετε το στοιχείο Peltier έτσι ώστε η μία διασταύρωση p-n να βρίσκεται μέσα σε ένα δοχείο με καλή θερμομόνωση και η άλλη να είναι έξω, θα έχετε ένα μικρό ψυγείο που έχει αρκετή ισχύ από έναν αναπτήρα αυτοκινήτου. Ένα άλλο ψυγείο που λειτουργεί χωρίς συμπιεστή είναι ένα ψυγείο απορρόφησης. Μπορείτε να φτιάξετε ένα ψυγείο στο αυτοκίνητο από μια τόσο παλιά μονάδα. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, ο σχεδιασμός θα εξαρτηθεί από αυτό που έχετε, επομένως θα χρειαστεί οπωσδήποτε να αλλάξετε τους θερμαντήρες και τους θερμοστάτες σε 12 βολτ.

Φτιάχνοντας το σώμα

Για την κατασκευή της θήκης θα χρειαστείτε υλικά:

Ένα στοιχείο Peltier δεν θα μπορεί να ψύξει σημαντικά μεγάλο όγκο, επομένως για ένα θερμοηλεκτρικό στοιχείο, μην κάνετε τη θήκη μεγαλύτερη από 40×40×30 cm.

Για να κόψετε ινοσανίδες, χρησιμοποιήστε ηλεκτρικό παζλ ή κυκλικό πριόνι, αν δεν υπάρχουν στο οπλοστάσιό σας, θα κάνει ένα συνηθισμένο σιδηροπρίονο με μικρό δόντι. Από φύλλα MDF, χρησιμοποιώντας γωνίες και πριτσίνια, συναρμολογήστε ένα κουτί που θα είναι το σώμα του μίνι ψυγείου σας. Τοποθετήστε τις γωνίες στο εσωτερικό έτσι ώστε τα πριτσίνια να συγκρατούνται πιο καλά. Γεμίστε όλες τις κοιλότητες στις αρθρώσεις μεταξύ των δομικών μερών με στεγανωτικό. Αφού στεγνώσει το στεγανωτικό, κολλήστε την εσωτερική επιφάνεια του κουτιού που προκύπτει με μια θερμάστρα. Χρησιμοποιήστε "υγρά νύχια" για αυτό.

Κολλήστε μια σφραγίδα αφρού στα πάνω άκρα των τοίχων. Το MDF είναι πολύ υγροσκοπικό, επομένως πρέπει να ασταρωθεί πριν κολλήσετε το σώμα. Αντί για αστάρι, αραιώστε λίγο PVA με νερό (προσθέστε 2 μέρη υγρού σε 1 μέρος κόλλας). Ασταρώνουμε τη θήκη, την αφήνουμε να στεγνώσει και τη σκεπάζουμε με λαδόκολλα. Μην κολλάτε πάνω από την πόρτα, καθώς είναι καλοριφέρ και η επικόλληση θα επηρεάσει αρνητικά τη μεταφορά της θερμότητας.

Εγκατάσταση ψυγείου

Για αυτό θα χρειαστείτε:

Πρώτα πρέπει να φτιάξετε δύο καλοριφέρ από αλουμίνιο, να τοποθετήσετε ένα στοιχείο ψύξης μεταξύ τους και να τα διαχωρίσετε το ένα από το άλλο με ένα φύλλο θερμομόνωσης. Αυτό το σχέδιο θα είναι πόρτα ψυγείου μερικής απασχόλησης. Με εξωτερικές διαστάσεις της θήκης 40x40x30 cm, το επάνω καλοριφέρ να είναι 40x40 cm, καθώς θα καλύπτει το κουτί και το κάτω 38x38 cm, γιατί πρέπει να μπει μέσα. Κόψτε ένα τετράγωνο 38×38 cm από το μονωτικό φύλλο, κόψτε μια τρύπα στο κέντρο του ανάλογα με το μέγεθος του ψυκτικού στοιχείου και κολλήστε το στο μικρότερο καλοριφέρ χρησιμοποιώντας «υγρό καρφιά». Συγκολλήστε τα καλώδια τροφοδοσίας στους ακροδέκτες του στοιχείου (πρέπει να εφαρμόσετε "+" στην κόκκινη έξοδο και "γείωση" στη μαύρη).

Βάλτε ένα μεγάλο καλοριφέρ κάτω και πάνω, με θερμομόνωση επάνω, ένα μικρό για να συμπίπτουν τα κέντρα τους. Ένα εκατοστό από κάθε γωνία της εγκοπής στη θερμομόνωση, ανοίξτε μια τρύπα Ø 3 mm ταυτόχρονα σε δύο καλοριφέρ. Λιπάνετε το στοιχείο ψύξης και στις δύο πλευρές με θερμοαγώγιμη πάστα και τοποθετήστε το στην περιοχή του μικρότερου ψυγείου χωρίς μόνωση με την πλευρά ψύξης προς το μέταλλο. Καλύψτε το με ένα μεγάλο καλοριφέρ ώστε να συμπίπτουν οι προηγούμενες τρύπες και σφίξτε το σάντουιτς που προκύπτει με βίδες και παξιμάδια μέχρι να συμπιεστεί η θερμομόνωση και τα καλοριφέρ να αγγίξουν το ψυγείο. Ελέγξτε τη συμπίεση με δαγκάνα μετρώντας την απόσταση μεταξύ των καλοριφέρ. Το πάχος του στοιχείου είναι 3,8 mm. Μετά τη μείωση του κενού σε αυτήν την τιμή, το σφίξιμο των πλακών του ψυγείου πρέπει να σταματήσει.

Στερεώστε την πόρτα που προκύπτει στους μεντεσέδες και αυτές στη θήκη με τέτοιο τρόπο ώστε όταν κλείνει, το μικρότερο ψυγείο να μπαίνει στο εσωτερικό της θήκης. Για να βγάλετε τα καλώδια από το περίβλημα, βάλτε πάνω τους ένα κομμάτι ελαστικού σωλήνα κατάλληλης διαμέτρου. Ανοίξτε μια τρύπα ελαφρώς μικρότερη από την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα στην επάνω πλάκα δίπλα στις ακίδες σύνδεσης ρεύματος του ψυγείου. Τραβήξτε τα καλώδια μέσα από αυτό, αφήνοντας το σωλήνα στην τρύπα, έτσι ώστε το σύρμα να μην τρίβεται στις άκρες του. Συνδέστε τον ανεμιστήρα στην πόρτα, στραμμένη προς το μέρος της, και συνδέστε τον στο ίδιο ζεύγος καλωδίων. Απομένει να στερεώσετε το μάνδαλο και κάποιο είδος λαβής για τη μεταφορά της συσκευής και η γεννήτρια κρύου είναι έτοιμη.

Επιλογή τμήματος σύρματος

Για να μάθετε το ρεύμα που καταναλώνει το ενσωματωμένο κλιματιστικό, προσθέστε το ονομαστικό ρεύμα του ανεμιστήρα με την ίδια παράμετρο του στοιχείου ψύξης. Μετά από αυτό, μένει μόνο να επιλέξετε από τον κατάλογο το τμήμα καλωδίων που αντιστοιχεί σε αυτό το ρεύμα. Ένα απόσπασμα του βιβλίου αναφοράς επαρκές για τη λήψη απόφασης σε αυτήν την περίπτωση δίνεται παρακάτω. Για μήκη σύνδεσης έως 2 m:

  • ρεύμα έως 1,5 A, διατομή σύρματος - 0,3 mm 2;
  • ρεύμα - 2,5 A, διατομή - 0,5 mm 2;
  • ρεύμα - 3,5 A, σύρμα - 0,7 τετράγωνα.
  • ρεύμα - 7,5 A, σύρμα 1,5 τετραγωνικό.
  • ρεύμα - 10 A, σύρμα - 2 mm 2.

Με μήκος σύνδεσης 3 m:

  • I nom έως 1,5 A, σύρμα - 0,4 mm 2.
  • I nom - 2,5 A, σύρμα - 0,8 mm 2;
  • I nom - 3,5 A, σύρμα - 1,1 τετράγωνα.
  • I nom - 7,5 A, διατομή - 2,3 mm 2;
  • I nom - 10 A, διατομή - 3,2 τετράγωνα.

Εάν το κλιματιστικό σας αντλεί περισσότερο ρεύμα από αυτό για το οποίο έχει σχεδιαστεί η ασφάλεια του αναπτήρα, θα πρέπει να το συνδέσετε στους πόλους της μπαταρίας μέσω της δικής του ασφάλειας. Αλλά θα εξοικονομήσετε το βύσμα για τη σύνδεση στην υποδοχή του αναπτήρα.

Η διατομή ενός σύρματος μονού πυρήνα S μετά τη μέτρηση της διαμέτρου του d μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο - S \u003d π * (d / 2) 2. Για να προσδιορίσετε τη διατομή ενός συρματόσχοινου, πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των φλεβών κάτω από τη μόνωση, να υπολογίσετε τη διατομή ενός και να πολλαπλασιάσετε με τον αριθμό τους.

Εάν δεν έχετε παχύμετρο, μπορείτε να προσδιορίσετε τη διάμετρο ενός συμπαγούς σύρματος χρησιμοποιώντας έναν κανονικό χάρακα. Για να το κάνετε αυτό, τυλίξτε 10 στροφές σύρματος γύρω-γύρω σε ένα κατσαβίδι και μετρήστε το μήκος της περιέλιξης που προκύπτει με έναν χάρακα. Διαιρέστε το αποτέλεσμα με το 10 για να πάρετε τη διάμετρο του σύρματος.

Απαιτήσεις ισχύος

Η τροφοδοσία της συσκευής πρέπει να είναι τάση συνεχούς ρεύματος όχι μεγαλύτερη από 15 V. Μικροί κυματισμοί δεν παρεμποδίζουν τη λειτουργία. Αυτό σημαίνει ότι ένα οικιακό κλιματιστικό δεν χρειάζεται ειδικές συνθήκες και μπορεί απλώς να συνδεθεί στο ενσωματωμένο δίκτυο ενός αυτοκινήτου με ηλεκτρικό εξοπλισμό 12 volt. Για τους ιδιοκτήτες οχημάτων με ενσωματωμένη τάση δικτύου 24 V, συνιστάται η σύνδεση δύο στοιχείων ψύξης σε σειρά.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των συσκευών θερμοηλεκτρικής ψύξης

Το θερμοηλεκτρικό κλιματιστικό ψύξης που βασίζεται στο φαινόμενο Peltier έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

  1. Υψηλή ειδική ψυκτική ικανότητα. Με διαστάσεις 40×40×3,8 mm, ένα στοιχείο μπορεί να αφαιρέσει θερμική ενέργεια έως και 57 watt.
  2. Αθόρυβη λειτουργία.
  3. Χαμηλό κόστος. Ένα είδος δεν κοστίζει περισσότερο από 3 $.
  4. Υψηλή αξιοπιστία. Ο χρόνος συνεχούς λειτουργίας πριν την αστοχία φτάνει τις 200 χιλιάδες ώρες.

Μειονεκτήματα των ψύκτη Peltier:

  • Χαμηλή απόδοση. Επομένως, με μεγάλο όγκο ψύξης, είναι δύσκολο να επιτευχθεί σημαντική διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ απέναντι επιφανειών.
  • Το κλιματιστικό καταναλώνει σχετικά μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Το ρεύμα που καταναλώνεται από ένα στοιχείο φτάνει τα 6 A.
  • Μέρος της ενέργειας που καταναλώνεται δαπανάται για τη θέρμανση του καλοριφέρ, το οποίο εκπέμπει θερμότητα στην ατμόσφαιρα.

Ένα ιδιοκατασκευασμένο ψυγείο, φυσικά, δεν θα προσέξει τον κλιματισμό ή τον έλεγχο του κλίματος, αλλά σε κάθε περίπτωση θα διευκολύνει τα ταξίδια με ζεστό καιρό.

Ψυγεία ημιαγωγών Peltier

Η λειτουργία σύγχρονων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων υψηλής απόδοσης που αποτελούν τη βάση των υπολογιστών συνοδεύεται από σημαντική απαγωγή θερμότητας, ειδικά όταν λειτουργούν σε καταστάσεις αναγκαστικής υπερχρονισμού. Η αποτελεσματική λειτουργία τέτοιων εξαρτημάτων απαιτεί επαρκή μέσα ψύξης για τη διασφάλιση των απαραίτητων συνθηκών θερμοκρασίας για τη λειτουργία τους. Κατά κανόνα, τέτοια μέσα υποστήριξης βέλτιστη συνθήκες θερμοκρασίαςείναι ψύκτες που βασίζονται σε παραδοσιακές ψύκτρες και ανεμιστήρες.

Η αξιοπιστία και η απόδοση τέτοιων εργαλείων αυξάνονται συνεχώς λόγω της βελτίωσης του σχεδιασμού, της χρήσης τους τις τελευταίες τεχνολογίεςκαι τη χρήση διαφόρων αισθητήρων και χειριστηρίων στη σύνθεσή τους. Αυτό καθιστά δυνατή την ενσωμάτωση τέτοιων εργαλείων σε συστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, παρέχοντας διαγνωστικά και έλεγχο της λειτουργίας τους προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση, διασφαλίζοντας παράλληλα βέλτιστες συνθήκες θερμοκρασίας για τη λειτουργία των στοιχείων υπολογιστή, γεγονός που αυξάνει την αξιοπιστία και επεκτείνει την απρόσκοπτη λειτουργία τους.

Ωστόσο, οι παράμετροι των παραδοσιακών ψυγείων βελτιώνονται συνεχώς πρόσφατους χρόνουςΤέτοια ειδικά μέσα ψύξης ηλεκτρονικών στοιχείων όπως τα ψυγεία ημιαγωγών Peltier εμφανίστηκαν στην αγορά υπολογιστών και σύντομα έγιναν δημοφιλή (αν και η λέξη ψυγείο χρησιμοποιείται συχνά, αλλά ο σωστός όρος στην περίπτωση των στοιχείων Peltier είναι ακριβώς το ψυγείο).

Τα ψυγεία Peltier, που περιέχουν ειδικές θερμοηλεκτρικές μονάδες ημιαγωγών, των οποίων η λειτουργία βασίζεται στο φαινόμενο Peltier, που ανακαλύφθηκε το 1834, είναι εξαιρετικά υποσχόμενες συσκευές ψύξης. Τέτοια εργαλεία χρησιμοποιούνται με επιτυχία εδώ και πολλά χρόνια σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Στη δεκαετία του εξήντα και του εβδομήντα, η εγχώρια βιομηχανία έκανε επανειλημμένες προσπάθειες να παράγει οικιακά ψυγεία μικρού μεγέθους, η εργασία των οποίων βασίστηκε στο φαινόμενο Peltier. Ωστόσο, η ατέλεια των υπαρχουσών τεχνολογιών, οι χαμηλές τιμές του συντελεστή χρήσιμη δράσηκαι οι υψηλές τιμές δεν επέτρεπαν σε τέτοιες συσκευές να φύγουν από τα ερευνητικά εργαστήρια και τους πάγκους δοκιμών εκείνη την εποχή.

Αλλά το φαινόμενο Peltier και οι θερμοηλεκτρικές μονάδες δεν παρέμειναν στην τύχη των επιστημόνων μόνο. Στη διαδικασία βελτίωσης των τεχνολογιών, πολλά αρνητικά φαινόμενα έχουν περιοριστεί σημαντικά. Ως αποτέλεσμα αυτών των προσπαθειών, έχουν δημιουργηθεί πολύ αποδοτικές και αξιόπιστες μονάδες ημιαγωγών.

Τα τελευταία χρόνια, αυτές οι μονάδες, των οποίων η λειτουργία βασίζεται στο φαινόμενο Peltier, έχουν χρησιμοποιηθεί ενεργά για την ψύξη διαφόρων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων υπολογιστών. Συγκεκριμένα, άρχισαν να χρησιμοποιούνται για την ψύξη σύγχρονων ισχυρών επεξεργαστών, η λειτουργία των οποίων συνοδεύεται από υψηλό επίπεδο απαγωγής θερμότητας.

Χάρη στη μοναδική του θερμική και λειτουργικές ιδιότητεςσυσκευές που δημιουργούνται με βάση θερμοηλεκτρικές μονάδες - μονάδες Peltier, καθιστούν δυνατή την επίτευξη του απαιτούμενου επιπέδου ψύξης των στοιχείων υπολογιστή χωρίς ιδιαίτερες τεχνικές δυσκολίες και οικονομικό κόστος. Ως ψύκτες ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, αυτά τα μέσα διατήρησης των απαραίτητων συνθηκών θερμοκρασίας για τη λειτουργία τους είναι εξαιρετικά υποσχόμενα. Είναι συμπαγή, βολικά, αξιόπιστα και έχουν πολύ υψηλή απόδοση εργασίας.

Ειδικά μεγάλο ενδιαφέρονΤα ψυγεία ημιαγωγών παρουσιάζονται ως μέσο παροχής εντατικής ψύξης σε συστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, τα στοιχεία των οποίων εγκαθίστανται και λειτουργούν σε σκληρές καταναγκαστικές λειτουργίες. Η χρήση τέτοιων τρόπων λειτουργίας - overclocking (overclocking) συχνά παρέχει σημαντική αύξηση στην απόδοση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται και, κατά συνέπεια, κατά κανόνα, ολόκληρου του συστήματος υπολογιστή. Ωστόσο, η λειτουργία των εξαρτημάτων του υπολογιστή σε τέτοιους τρόπους λειτουργίας χαρακτηρίζεται από σημαντική απαγωγή θερμότητας και συχνά βρίσκεται στο όριο των δυνατοτήτων των αρχιτεκτονικών υπολογιστών, καθώς και των υπαρχουσών και χρησιμοποιούμενων μικροηλεκτρονικών τεχνολογιών. Τέτοια εξαρτήματα υπολογιστή, η λειτουργία των οποίων συνοδεύεται από υψηλή απαγωγή θερμότητας, δεν είναι μόνο επεξεργαστές υψηλής απόδοσης, αλλά και στοιχεία σύγχρονων προσαρμογέων βίντεο υψηλής απόδοσης και σε ορισμένες περιπτώσεις, τσιπ μονάδας μνήμης. Τέτοια ισχυρά στοιχεία απαιτούν εντατική ψύξη για τη σωστή λειτουργία τους ακόμη και σε κανονικές λειτουργίες και ακόμη περισσότερο σε λειτουργίες overclocking.

Ενότητες Peltier

Τα ψυγεία Peltier χρησιμοποιούν ένα συμβατικό, το λεγόμενο θερμοηλεκτρικό ψυγείο, η λειτουργία του οποίου βασίζεται στο φαινόμενο Peltier. Αυτό το φαινόμενο πήρε το όνομά του από τον Γάλλο ωρολογοποιό Peltier (1785-1845), ο οποίος έκανε την ανακάλυψή του πριν από περισσότερο από ενάμιση αιώνα - το 1834.

Ο ίδιος ο Peltier δεν κατανοούσε καλά την ουσία του φαινομένου που ανακάλυψε. Το πραγματικό νόημα του φαινομένου διαπιστώθηκε λίγα χρόνια αργότερα το 1838 από τον Lenz (1804-1865).

Στην εσοχή στη σύνδεση δύο ράβδων βισμούθιου και αντιμονίου, ο Lenz τοποθέτησε μια σταγόνα νερό. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται προς μία κατεύθυνση, μια σταγόνα νερού παγώνει. Όταν το ρεύμα διήλθε προς την αντίθετη κατεύθυνση, ο πάγος που προέκυψε έλιωσε. Έτσι, διαπιστώθηκε ότι όταν διέρχεται από την επαφή δύο αγωγών ηλεκτρικού ρεύματος, ανάλογα με την κατεύθυνση του τελευταίου, εκτός από θερμότητα Joule, απελευθερώνεται ή απορροφάται επιπλέον θερμότητα, που ονομάζεται θερμότητα Peltier. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο Peltier (φαινόμενο Peltier). Έτσι, είναι το αντίστροφο του φαινομένου Seebeck.

Εάν σε ένα κλειστό κύκλωμα που αποτελείται από πολλά μέταλλα ή ημιαγωγούς, οι θερμοκρασίες στα σημεία επαφής των μετάλλων ή των ημιαγωγών είναι διαφορετικές, τότε εμφανίζεται ηλεκτρικό ρεύμα στο κύκλωμα. Αυτό το φαινόμενο του θερμοηλεκτρικού ρεύματος ανακαλύφθηκε το 1821 από τον Γερμανό φυσικό Seebeck (1770-1831).

Σε αντίθεση με τη θερμότητα Joule-Lenz, η οποία είναι ανάλογη με το τετράγωνο της ισχύος ρεύματος (Q=R·I·I·t), η θερμότητα Peltier είναι ανάλογη με την πρώτη ισχύ της τρέχουσας ισχύος και αλλάζει πρόσημο όταν η κατεύθυνση του οι τελευταίες αλλαγές. Η θερμότητα Peltier, όπως έχουν δείξει πειραματικές μελέτες, μπορεί να εκφραστεί με τον τύπο:

Qp = P q

όπου q είναι η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που διέρχεται (q=I t), P είναι ο λεγόμενος συντελεστής Peltier, η τιμή του οποίου εξαρτάται από τη φύση των υλικών που έρχονται σε επαφή και τη θερμοκρασία τους.

Η θερμότητα Peltier Qp θεωρείται θετική εάν απελευθερωθεί και αρνητική εάν απορροφηθεί.

Ρύζι. 1. Σχέδιο του πειράματος για τη μέτρηση της θερμότητας Peltier, Cu - χαλκός, Bi - βισμούθιο.

Στο παρουσιαζόμενο σχήμα του πειράματος μέτρησης θερμότητας Peltier με την ίδια αντίσταση των συρμάτων R (Cu + Bi) βυθισμένα στα θερμιδόμετρα, η ίδια θερμότητα Joule θα απελευθερωθεί σε κάθε θερμιδόμετρο, δηλαδή κατά Q=R·I·I·t . Η θερμότητα Peltier, από την άλλη πλευρά, θα είναι θετική σε ένα θερμιδόμετρο και αρνητική σε άλλο. Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, είναι δυνατή η μέτρηση της θερμότητας Peltier και ο υπολογισμός των τιμών των συντελεστών Peltier για διαφορετικά ζεύγη αγωγών.

Πρέπει να σημειωθεί ότι ο συντελεστής Peltier εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. Ορισμένες τιμές του συντελεστή Peltier για διάφορα ζεύγη μετάλλων παρουσιάζονται στον πίνακα.

Τιμές συντελεστών Peltier για διάφορα ζεύγη μετάλλων
σιδήρου κονταντάνη Χαλκό-νικέλιο Μόλυβδος-constantan
Τ, Κ Ρ, mV Τ, Κ Ρ, mV Τ, Κ Ρ, 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

Ο συντελεστής Peltier, ο οποίος είναι σημαντικός τεχνικές προδιαγραφέςΤα υλικά, κατά κανόνα, δεν μετρώνται, αλλά υπολογίζονται μέσω του συντελεστή Thomson:

P = a T

όπου P είναι ο συντελεστής Peltier, a είναι ο συντελεστής Thomson, T είναι η απόλυτη θερμοκρασία.

Η ανακάλυψη του φαινομένου Peltier είχε μεγάλη επιρροή στη μετέπειτα ανάπτυξη της φυσικής και αργότερα σε διάφορους τομείς της τεχνολογίας.

Έτσι, η ουσία του ανοιχτού φαινομένου είναι η εξής: όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από την επαφή δύο αγωγών από διάφορα υλικά, ανάλογα με την κατεύθυνσή του, εκτός από τη θερμότητα Joule, απελευθερώνεται ή απορροφάται επιπλέον θερμότητα, η οποία ονομάζεται θερμότητα Peltier. Ο βαθμός εκδήλωσης αυτής της επίδρασης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα υλικά των επιλεγμένων αγωγών και τους ηλεκτρικούς τρόπους που χρησιμοποιούνται.

Η κλασική θεωρία εξηγεί το φαινόμενο Peltier από το γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από το ρεύμα από το ένα μέταλλο στο άλλο επιταχύνονται ή επιβραδύνονται από την εσωτερική διαφορά δυναμικού επαφής μεταξύ των μετάλλων. Στην πρώτη περίπτωση, η κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων αυξάνεται και στη συνέχεια απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας. Στη δεύτερη περίπτωση, η κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων μειώνεται και αυτή η απώλεια ενέργειας αναπληρώνεται λόγω θερμικών δονήσεων των ατόμων του δεύτερου αγωγού. Το αποτέλεσμα είναι ψύξη. Μια πιο ολοκληρωμένη θεωρία δεν λαμβάνει υπόψη τη μεταβολή της δυναμικής ενέργειας κατά τη μεταφορά ενός ηλεκτρονίου από το ένα μέταλλο στο άλλο, αλλά τη μεταβολή της συνολικής ενέργειας.

Το φαινόμενο Peltier παρατηρείται πιο έντονα στην περίπτωση των ημιαγωγών τύπου p και n. Ανάλογα με την κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της επαφής του ημιαγωγού διαφορετικού τύπου- p-n- και n-p-μεταπτώσεις λόγω της αλληλεπίδρασης φορτίων που αντιπροσωπεύονται από ηλεκτρόνια (n) και οπές (p), και η ενέργεια ανασυνδυασμού τους είτε απορροφάται είτε απελευθερώνεται. Ως αποτέλεσμα αυτών των αλληλεπιδράσεων και των παραγόμενων ενεργειακών διεργασιών, η θερμότητα είτε απορροφάται είτε απελευθερώνεται. Η χρήση ημιαγωγών αγωγιμότητας τύπου p και n σε θερμοηλεκτρικά ψυγεία απεικονίζεται στο σχ. 2.


Ρύζι. 2. Χρήση ημιαγωγών τύπου p και n σε θερμοηλεκτρικά ψυγεία.

Ο συνδυασμός μεγάλου αριθμού ζευγών ημιαγωγών τύπου p και n σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε στοιχεία ψύξης - μονάδες Peltier σχετικά υψηλής ισχύος. Η δομή μιας ημιαγωγικής θερμοηλεκτρικής μονάδας Peltier φαίνεται στο σχ. 3.


Ρύζι. 3. Δομή της μονάδας Peltier

Η μονάδα Peltier είναι ένα θερμοηλεκτρικό ψυγείο που αποτελείται από ημιαγωγούς τύπου p και n συνδεδεμένους σε σειρά, σχηματίζοντας διασταυρώσεις p-n και n-p. Κάθε μία από αυτές τις μεταβάσεις έχει θερμική επαφή με ένα από τα δύο θερμαντικά σώματα. Ως αποτέλεσμα της διέλευσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος ορισμένης πολικότητας, σχηματίζεται μια διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των καλοριφέρ της μονάδας Peltier: ένα ψυγείο λειτουργεί σαν ψυγείο, το άλλο θερμαντικό σώμα θερμαίνεται και χρησιμεύει για την αφαίρεση της θερμότητας. Στο σχ. Το σχήμα 4 δείχνει την εμφάνιση μιας τυπικής μονάδας Peltier.


Ρύζι. 4. ΕμφάνισηΜονάδα Peltier

Μια τυπική μονάδα παρέχει σημαντική διαφορά θερμοκρασίας, η οποία είναι αρκετές δεκάδες μοίρες. Με την κατάλληλη εξαναγκασμένη ψύξη του καλοριφέρ θέρμανσης, το δεύτερο καλοριφέρ, το ψυγείο, καθιστά δυνατή την επίτευξη αρνητικών θερμοκρασιών. Για να αυξηθεί η διαφορά θερμοκρασίας, είναι δυνατή η διαδοχική σύνδεση των θερμοηλεκτρικών μονάδων Peltier, υπό την προϋπόθεση ότι έχουν επαρκή ψύξη. Αυτό επιτρέπει σχετικά απλά μέσααποκτήστε σημαντική διαφορά θερμοκρασίας και εξασφαλίστε αποτελεσματική ψύξη των προστατευμένων στοιχείων. Στο σχ. Το σχήμα 5 δείχνει ένα παράδειγμα μιας διαδοχικής σύνδεσης τυπικών μονάδων Peltier.


Ρύζι. 5. Ένα παράδειγμα διαδοχικής σύνδεσης μονάδων Peltier

Οι συσκευές ψύξης που βασίζονται σε μονάδες Peltier αναφέρονται συχνά ως ενεργοί ψύκτες Peltier ή απλώς ψύκτες Peltier.

Η χρήση των μονάδων Peltier σε ενεργούς ψύκτες τα καθιστά σημαντικά πιο αποδοτικά από τους τυπικούς τύπους ψυκτών που βασίζονται σε παραδοσιακές ψύκτρες και ανεμιστήρες. Ωστόσο, κατά τη διαδικασία σχεδιασμού και χρήσης ψυγείων με μονάδες Peltier, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη ορισμένα ειδικά χαρακτηριστικά που προκύπτουν από το σχεδιασμό των μονάδων, την αρχή λειτουργίας τους, την αρχιτεκτονική του σύγχρονου υλικού υπολογιστών και τη λειτουργικότητα του συστήματος και λογισμικό εφαρμογών.

Μεγάλη σημασία έχει η ισχύς της μονάδας Peltier, η οποία, κατά κανόνα, εξαρτάται από το μέγεθός της. Μια μονάδα χαμηλής ισχύος δεν παρέχει το απαιτούμενο επίπεδο ψύξης, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργία του προστατευμένου ηλεκτρονικού στοιχείου, για παράδειγμα, ενός επεξεργαστή λόγω της υπερθέρμανσης του. Ωστόσο, η χρήση πολύ μεγάλων μονάδων μπορεί να προκαλέσει πτώση της θερμοκρασίας του ψυγείου στο επίπεδο της συμπύκνωσης υγρασίας από τον αέρα, κάτι που είναι επικίνδυνο για τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό που παράγεται συνεχώς ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης μπορεί να οδηγήσει σε βραχυκυκλώματα στα ηλεκτρονικά κυκλώματα του υπολογιστή. Εδώ είναι σκόπιμο να υπενθυμίσουμε ότι η απόσταση μεταξύ των αγώγιμων αγωγών στις σύγχρονες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων είναι συχνά ένα κλάσμα του χιλιοστού. Ωστόσο, παρά τα πάντα, ήταν οι ισχυρές μονάδες Peltier ως μέρος ψυγείων υψηλής απόδοσης και τα αντίστοιχα πρόσθετα συστήματα ψύξης και εξαερισμού που κάποτε επέτρεψαν στην KryoTech και την AMD σε κοινή έρευνα να υπερχρονίσουν τους επεξεργαστές AMD που δημιουργήθηκαν με χρήση παραδοσιακής τεχνολογίας σε συχνότητα άνω του 1. GHz , δηλαδή να αυξήσουν τη συχνότητα λειτουργίας τους σχεδόν 2 φορές σε σύγκριση με τον κανονικό τρόπο λειτουργίας τους. Και πρέπει να τονιστεί ότι αυτό το επίπεδο απόδοσης επιτεύχθηκε σε συνθήκες εξασφάλισης της απαραίτητης σταθερότητας και αξιοπιστίας των επεξεργαστών σε αναγκασμένες λειτουργίες. Λοιπόν, το αποτέλεσμα ενός τέτοιου ακραίου overclocking ήταν ένα ρεκόρ απόδοσης μεταξύ των επεξεργαστών του συνόλου αρχιτεκτονικής και εντολών 80x86. Και η KryoTech έχει κερδίσει καλά χρήματα προσφέροντας τις μονάδες ψύξης της στην αγορά. Εξοπλισμένα με τα κατάλληλα ηλεκτρονικά, αποδείχθηκαν περιζήτητα ως πλατφόρμες για διακομιστές και σταθμούς εργασίας υψηλής απόδοσης. Και η AMD έλαβε επιβεβαίωση για το υψηλό επίπεδο των προϊόντων της και το πλούσιο πειραματικό υλικό για περαιτέρω βελτίωση της αρχιτεκτονικής των επεξεργαστών της. Παρεμπιπτόντως, παρόμοιες μελέτες πραγματοποιήθηκαν με Επεξεργαστές Intel Celeron, Pentium II, Pentium III, γεγονός που είχε επίσης ως αποτέλεσμα σημαντική αύξηση στην απόδοση.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι μονάδες Peltier εκπέμπουν σχετικά μεγάλη ποσότητα θερμότητας κατά τη λειτουργία τους. Για αυτόν τον λόγο, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε όχι μόνο έναν ισχυρό ανεμιστήρα ως μέρος του ψυγείου, αλλά και μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό της θήκης του υπολογιστή για την αποφυγή υπερθέρμανσης άλλων εξαρτημάτων του υπολογιστή. Για να γίνει αυτό, συνιστάται η χρήση πρόσθετων ανεμιστήρων στη σχεδίαση της θήκης του υπολογιστή για να διασφαλιστεί η καλύτερη ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον έξω από τη θήκη.

Στο σχ. Το σχήμα 6 δείχνει την εμφάνιση ενός ενεργού ψυγείου, το οποίο περιλαμβάνει μια μονάδα ημιαγωγών Peltier.


Ρύζι. 6. Εμφάνιση του ψυγείου με τη μονάδα Peltier

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα συστήματα ψύξης που βασίζονται σε μονάδες Peltier χρησιμοποιούνται όχι μόνο σε ηλεκτρονικά συστήματα όπως οι υπολογιστές. Τέτοιες μονάδες χρησιμοποιούνται για την ψύξη διαφόρων συσκευών υψηλής ακρίβειας. Οι ενότητες Peltier έχουν μεγάλη σημασία για την επιστήμη. Πρώτα απ 'όλα, αυτό αφορά την πειραματική έρευνα που διεξάγεται στη φυσική, τη χημεία και τη βιολογία.

Πληροφορίες σχετικά με τις μονάδες και τα ψυγεία Peltier, καθώς και τις δυνατότητες και τα αποτελέσματα της εφαρμογής τους, μπορείτε να βρείτε σε ιστότοπους του Διαδικτύου, για παράδειγμα, στις ακόλουθες διευθύνσεις:

Χαρακτηριστικά λειτουργίας

Οι μονάδες Peltier που χρησιμοποιούνται ως μέρος ηλεκτρονικών μέσων ψύξης χαρακτηρίζονται από σχετικά υψηλή αξιοπιστία και, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ψυγεία, δεν έχουν κινούμενα μέρη. Και, όπως σημειώθηκε παραπάνω, για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της εργασίας τους, επιτρέπουν τη χρήση καταρράκτη, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μείωση της θερμοκρασίας των περιβλημάτων των προστατευμένων ηλεκτρονικών στοιχείων σε αρνητικές τιμές ακόμη και με τη σημαντική ισχύ διασποράς τους.

Ωστόσο, εκτός από τα προφανή πλεονεκτήματα, οι μονάδες Peltier έχουν επίσης μια σειρά από συγκεκριμένες ιδιότητες και χαρακτηριστικά που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη χρήση τους ως μέρος ψυκτικών υγρών. Ορισμένα από αυτά έχουν ήδη σημειωθεί, αλλά για τη σωστή εφαρμογή των ενοτήτων Peltier, απαιτούν πιο λεπτομερή εξέταση. Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά λειτουργίας:

  • Οι μονάδες Peltier, οι οποίες παράγουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας κατά τη λειτουργία τους, απαιτούν την παρουσία κατάλληλων ψυκτών και ανεμιστήρων στο ψυγείο που μπορούν να απομακρύνουν αποτελεσματικά την περίσσεια θερμότητας από τις μονάδες ψύξης. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι θερμοηλεκτρικές μονάδες χαρακτηρίζονται από έναν σχετικά χαμηλό συντελεστή απόδοσης (COP) και, εκτελώντας τις λειτουργίες μιας αντλίας θερμότητας, είναι οι ίδιες ισχυρές πηγές θερμότητας. Η χρήση αυτών των μονάδων ως μέρος των μέσων ψύξης για ηλεκτρονικά εξαρτήματα υπολογιστή προκαλεί σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας μέσα στη μονάδα συστήματος, η οποία συχνά απαιτεί πρόσθετα μέτρα και μέσα για τη μείωση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό της θήκης του υπολογιστή. Διαφορετικά, η αυξημένη θερμοκρασία στο εσωτερικό της θήκης δημιουργεί δυσκολίες στην εργασία όχι μόνο για τα προστατευμένα στοιχεία και τα συστήματα ψύξης τους, αλλά και για τα υπόλοιπα εξαρτήματα του υπολογιστή. Θα πρέπει επίσης να τονιστεί ότι οι μονάδες Peltier είναι ένα σχετικά ισχυρό πρόσθετο φορτίο για την παροχή ρεύματος. Λαμβάνοντας υπόψη την τιμή της τρέχουσας κατανάλωσης των μονάδων Peltier, η ισχύς του τροφοδοτικού του υπολογιστή πρέπει να είναι τουλάχιστον 250 W. Όλα αυτά οδηγούν στη σκοπιμότητα επιλογής μητρικών ATX και θηκών με τροφοδοτικά επαρκούς ισχύος. Η χρήση αυτής της κατασκευής διευκολύνει τα εξαρτήματα του υπολογιστή να οργανώσουν τις βέλτιστες θερμικές και ηλεκτρικές λειτουργίες. Να σημειωθεί ότι υπάρχουν ψυγεία Peltier με δική τους παροχή ρεύματος.
  • Η μονάδα Peltier, σε περίπτωση βλάβης της, απομονώνει το ψυχόμενο στοιχείο από το ψυγείο του ψυγείου. Αυτό οδηγεί σε πολύ γρήγορη παραβίαση του θερμικού καθεστώτος του προστατευμένου στοιχείου και σε πρώιμη αστοχία του από επακόλουθη υπερθέρμανση.
  • Οι χαμηλές θερμοκρασίες που εμφανίζονται κατά τη λειτουργία των ψυγείων Peltier με πλεονάζουσα ισχύ συμβάλλουν στη συμπύκνωση της υγρασίας από τον αέρα. Αυτό ενέχει κίνδυνο για τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, καθώς η συμπύκνωση μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα μεταξύ των στοιχείων. Για την εξάλειψη αυτού του κινδύνου, συνιστάται η χρήση ψυγείων Peltier βέλτιστης ισχύος. Το εάν συμβαίνει συμπύκνωση ή όχι εξαρτάται από πολλές παραμέτρους. Τα πιο σημαντικά είναι: η θερμοκρασία περιβάλλοντος (σε αυτήν την περίπτωση, η θερμοκρασία του αέρα στο εσωτερικό της θήκης), η θερμοκρασία του ψυχόμενου αντικειμένου και η υγρασία του αέρα. Όσο πιο ζεστός είναι ο αέρας στο εσωτερικό της θήκης και όσο μεγαλύτερη είναι η υγρασία, τόσο πιο πιθανό είναι η συμπύκνωση υγρασίας και η επακόλουθη βλάβη των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων του υπολογιστή. Ακολουθεί ένας πίνακας που δείχνει την εξάρτηση της θερμοκρασίας συμπύκνωσης υγρασίας από ένα ψυχόμενο αντικείμενο ανάλογα με την υγρασία και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον πίνακα, μπορείτε εύκολα να προσδιορίσετε εάν υπάρχει κίνδυνος συμπύκνωσης υγρασίας ή όχι. Για παράδειγμα, εάν η εξωτερική θερμοκρασία είναι 25°C και η υγρασία είναι 65%, τότε η συμπύκνωση υγρασίας στο ψυχόμενο αντικείμενο εμφανίζεται όταν η θερμοκρασία της επιφάνειάς του είναι κάτω από 18°C.

Σημείο δρόσου

Υγρασία, %
Θερμοκρασία
περιβάλλον, °C
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

Εκτός από αυτά τα χαρακτηριστικά, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη ορισμένες ειδικές περιστάσεις που σχετίζονται με τη χρήση θερμοηλεκτρικών μονάδων Peltier ως μέρος ψυκτών που χρησιμοποιούνται για την ψύξη κεντρικών επεξεργαστών υψηλής απόδοσης ισχυρών υπολογιστών.

Η αρχιτεκτονική των σύγχρονων επεξεργαστών και ορισμένων προγραμμάτων συστήματος προβλέπουν αλλαγή στην κατανάλωση ενέργειας ανάλογα με το φορτίο των επεξεργαστών. Αυτό σας επιτρέπει να βελτιστοποιήσετε την κατανάλωση ενέργειας. Παρεμπιπτόντως, αυτό προβλέπεται επίσης από πρότυπα εξοικονόμησης ενέργειας που υποστηρίζονται από ορισμένες λειτουργίες που είναι ενσωματωμένες στο υλικό και το λογισμικό. σύγχρονους υπολογιστές. Υπό κανονικές συνθήκες, η βελτιστοποίηση του επεξεργαστή και η κατανάλωση ενέργειας έχει ευεργετική επίδραση τόσο στο θερμικό καθεστώς του ίδιου του επεξεργαστή όσο και στο γενικό θερμική ισορροπία. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι οι λειτουργίες με περιοδική αλλαγή στην κατανάλωση ενέργειας ενδέχεται να μην συνδυάζονται καλά με τα μέσα ψύξης επεξεργαστών που χρησιμοποιούν μονάδες Peltier. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα υπάρχοντα ψυγεία Peltier είναι συνήθως σχεδιασμένα για συνεχή λειτουργία. Από αυτή την άποψη, τα πιο απλά ψυγεία Peltier που δεν διαθέτουν χειριστήρια δεν συνιστάται να χρησιμοποιούνται μαζί με προγράμματα ψύξης όπως, για παράδειγμα, το CpuIdle, καθώς και με λειτουργικά συστήματα Windows NT/2000 ή Linux.

Εάν ο επεξεργαστής μεταβεί σε λειτουργία χαμηλής ισχύος και, κατά συνέπεια, σε απαγωγή θερμότητας, είναι δυνατή μια σημαντική μείωση της θερμοκρασίας της θήκης και του τσιπ επεξεργαστή. Η υπερβολική ψύξη του πυρήνα του επεξεργαστή μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να προκαλέσει προσωρινή διακοπή της απόδοσής του και ως αποτέλεσμα μόνιμο πάγωμα του υπολογιστή. Θα πρέπει να υπενθυμίσουμε ότι σύμφωνα με την τεκμηρίωση της Intel, η ελάχιστη θερμοκρασία στην οποία είναι εγγυημένη η σωστή λειτουργία των μαζικής παραγωγής επεξεργαστών Pentium II και Pentium III είναι συνήθως +5 °C, αν και, όπως δείχνει η πρακτική, λειτουργούν καλά ακόμη και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Μερικά προβλήματα μπορεί επίσης να προκύψουν ως αποτέλεσμα της λειτουργίας ορισμένων ενσωματωμένων λειτουργιών, για παράδειγμα, εκείνων που ελέγχουν τους ανεμιστήρες ψύξης. Ειδικότερα, οι λειτουργίες διαχείρισης ισχύος επεξεργαστή σε ορισμένα συστήματα υπολογιστών προβλέπουν αλλαγή της ταχύτητας των ανεμιστήρων ψύξης μέσω του ενσωματωμένου υλικού της μητρικής πλακέτας. Υπό κανονικές συνθήκες, αυτό βελτιώνει σημαντικά τη θερμική συμπεριφορά του επεξεργαστή του υπολογιστή. Ωστόσο, στην περίπτωση χρήσης των απλούστερων ψυγείων Peltier, η μείωση της ταχύτητας περιστροφής μπορεί να οδηγήσει σε επιδείνωση του θερμικού καθεστώτος με μοιραίο αποτέλεσμα για τον επεξεργαστή ήδη λόγω της υπερθέρμανσης του από τη λειτουργική μονάδα Peltier, η οποία, εκτός από εκτελώντας τις λειτουργίες μιας αντλίας θερμότητας, είναι μια ισχυρή πηγή πρόσθετης θερμότητας.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, όπως και στην περίπτωση των κεντρικών μονάδων επεξεργασίας υπολογιστών, τα ψυγεία Peltier μπορούν να αποτελέσουν μια καλή εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά μέσα ψύξης chipset βίντεο που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονους προσαρμογείς βίντεο υψηλής απόδοσης. Η λειτουργία τέτοιων chipset βίντεο συνοδεύεται από σημαντική απαγωγή θερμότητας και συνήθως δεν υπόκειται σε ξαφνικές αλλαγές στους τρόπους λειτουργίας τους.

Για να εξαλείψετε προβλήματα με μεταβλητές λειτουργίες ισχύος που προκαλούν συμπύκνωση υγρασίας από τον αέρα και πιθανή υποθερμία, και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και υπερθέρμανση προστατευμένων στοιχείων, όπως επεξεργαστές υπολογιστών, θα πρέπει να αρνηθείτε να χρησιμοποιήσετε τέτοιες λειτουργίες και έναν αριθμό ενσωματωμένων λειτουργίες. Ωστόσο, ως εναλλακτική, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε συστήματα ψύξης που παρέχουν έξυπνους ελέγχους για ψυγεία Peltier. Τέτοια εργαλεία μπορούν να ελέγξουν όχι μόνο τη λειτουργία των ανεμιστήρων, αλλά και να αλλάξουν τους τρόπους λειτουργίας των ίδιων των θερμοηλεκτρικών μονάδων που χρησιμοποιούνται σε ενεργούς ψύκτες.

Έχουν υπάρξει αναφορές πειραμάτων για την ενσωμάτωση μικροσκοπικών μονάδων Peltier απευθείας σε τσιπ επεξεργαστών για την ψύξη των πιο κρίσιμων δομών τους. Αυτή η λύση συμβάλλει στην καλύτερη ψύξη μειώνοντας τη θερμική αντίσταση και μπορεί να αυξηθεί σημαντικά συχνότητα λειτουργίαςκαι την απόδοση του επεξεργαστή.

Εργασίες προς την κατεύθυνση της βελτίωσης συστημάτων για τη διασφάλιση βέλτιστων συνθηκών θερμοκρασίας για ηλεκτρονικά στοιχεία πραγματοποιούνται από πολλά ερευνητικά εργαστήρια. Και τα συστήματα ψύξης που περιλαμβάνουν τη χρήση θερμοηλεκτρικών μονάδων Peltier θεωρούνται εξαιρετικά υποσχόμενα.

Παραδείγματα ψυγείων Peltier

Σχετικά πρόσφατα, οι μονάδες Peltier εγχώριας παραγωγής εμφανίστηκαν στην αγορά υπολογιστών. Πρόκειται για απλές, αξιόπιστες και σχετικά φθηνές (7-15 $) συσκευές. Γενικά, δεν περιλαμβάνεται ανεμιστήρας ψύξης. Ωστόσο, τέτοιες μονάδες επιτρέπουν όχι μόνο να εξοικειωθούν με πολλά υποσχόμενα μέσα ψύξης, αλλά και να τα χρησιμοποιήσουν για τον προορισμό τους σε συστήματα προστασίας εξαρτημάτων υπολογιστή. Εδώ είναι μια περίληψη ενός από τα δείγματα.

Μέγεθος μονάδας (Εικ. 7) - 40×40 mm, μέγιστο ρεύμα - 6 A, μέγιστη τάση - 15 V, κατανάλωση ισχύος - έως 85 W, διαφορά θερμοκρασίας - περισσότερο από 60 °C. Κατά την παροχή δυνατός ανεμιστήραςη μονάδα είναι σε θέση να προστατεύει τον επεξεργαστή με απαγωγή ισχύος έως και 40 Watt.


Ρύζι. 7. Εμφάνιση του ψυγείου PAP2X3B

Υπάρχουν λιγότερες και πιο ισχυρές παραλλαγές εγχώριων μονάδων Peltier στην αγορά.

Η γκάμα των ξένων συσκευών είναι πολύ μεγαλύτερη. Παρακάτω είναι παραδείγματα ψυγείων, στο σχεδιασμό των οποίων χρησιμοποιούνται θερμοηλεκτρικές μονάδες Peltier.

Ενεργά ψυγεία Peltier από την Computernerd

Ονομα Κατασκευαστής / προμηθευτής Παράμετροι ανεμιστήρα ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ
PAX56B Υπολογιστής ρουλεμάν Pentium/MMX έως 200MHz, 25W
PA6EXB Υπολογιστής διπλό ρουλεμάν, στροφόμετρο Pentium MMX έως 40W
DT-P54A DesTech Solutions διπλό ρουλεμάν Pentium
AC-P2 Ψύκτη AOC ρουλεμάν Pentium II
PAP2X3B Υπολογιστής 3 ρουλεμάν Pentium II
STEP-UP-53X2 Βήμα Θερμοδυναμική 2 ρουλεμάν Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10
BCool PC-Peltier
Υπολογιστής 3 ρουλεμάν, στροφόμετρο Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-25
BCool-ER PC-Peltier
Υπολογιστής 3 ρουλεμάν, στροφόμετρο Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier Υπολογιστής 3 ρουλεμάν, στροφόμετρο Pentium II, Celeron

Το ψυγείο PAX56B έχει σχεδιαστεί για να ψύχει επεξεργαστές Intel, Cyrix και AMD Pentium και Pentium-MMX που λειτουργούν σε συχνότητες έως και 200 ​​MHz. Η θερμοηλεκτρική μονάδα 30x30mm επιτρέπει στο ψυγείο να διατηρεί τη θερμοκρασία της CPU κάτω από 63°C με απαγωγή ισχύος 25W και εξωτερική θερμοκρασίαίσο με 25 °C. Λόγω του γεγονότος ότι οι περισσότεροι επεξεργαστές καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια, αυτό το ψυγείο σάς επιτρέπει να διατηρείτε τη θερμοκρασία του επεξεργαστή πολύ χαμηλότερα από πολλά εναλλακτικά ψύκτες που βασίζονται σε ψύκτρες και ανεμιστήρες. Η μονάδα Peltier που περιλαμβάνεται στο ψυγείο PAX56B τροφοδοτείται από τροφοδοσία 5 V ικανή να παρέχει ρεύμα 1,5 A (μέγιστο). Ο ανεμιστήρας αυτού του ψυγείου απαιτεί τάση 12 V και ρεύμα 0,1 A (μέγιστο). Παράμετροι ανεμιστήρα ψυγείου PAX56B: ρουλεμάν, 47,5 mm, 65.000 ώρες, 26 dB. Το συνολικό μέγεθος αυτού του ψυγείου είναι 25×25×28,7 χιλιοστά. Η εκτιμώμενη τιμή του ψυγείου PAX56B είναι 35 $. Η αναγραφόμενη τιμή δίνεται σύμφωνα με τον τιμοκατάλογο της εταιρείας για τα μέσα του 2000.

Το ψυγείο PA6EXB έχει σχεδιαστεί για να ψύχει πιο ισχυρούς επεξεργαστές Pentium-MMX με απαγωγή ισχύος έως και 40 W. Αυτό το ψυγείο είναι κατάλληλο για όλους τους επεξεργαστές Intel, Cyrix και AMD που συνδέονται μέσω Socket 5 ή Socket 7. Η θερμοηλεκτρική μονάδα Peltier που περιλαμβάνεται στο ψυγείο PA6EXB έχει μέγεθος 40 × 40 mm και καταναλώνει μέγιστο ρεύμα 8 A (συνήθως 3 A) σε τάση 5 B με σύνδεση μέσω τυπικής υποδοχής τροφοδοσίας υπολογιστή. Το συνολικό μέγεθος του ψυγείου PA6EXB είναι 60×60×52,5 χιλιοστά. Κατά την εγκατάσταση αυτού του ψυγείου, για καλή ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του ψυγείου και του περιβάλλοντος, είναι απαραίτητο να παρέχεται ένας ανοιχτός χώρος γύρω από το ψυγείο τουλάχιστον 10 mm στο επάνω μέρος και 2,5 mm στα πλάγια. Το ψυγείο PA6EXB επιτυγχάνει θερμοκρασία CPU 62,7°C με απαγωγή ισχύος 40W και θερμοκρασία περιβάλλοντος 45°C. Λαμβάνοντας υπόψη την αρχή λειτουργίας της θερμοηλεκτρικής μονάδας που περιλαμβάνεται σε αυτό το ψυγείο, προκειμένου να αποφευχθεί η συμπύκνωση υγρασίας και το βραχυκύκλωμα, είναι απαραίτητο να αποφύγετε τη χρήση προγραμμάτων που θέτουν τον επεξεργαστή σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας πολύς καιρός. Η εκτιμώμενη τιμή ενός τέτοιου ψυγείου είναι $65. Η αναγραφόμενη τιμή δίνεται σύμφωνα με τον τιμοκατάλογο της εταιρείας για τα μέσα του 2000.

Το ψυγείο DT-P54A (γνωστό και ως PA5B από την Computernerd) είναι σχεδιασμένο για επεξεργαστές Pentium. Ωστόσο, ορισμένες εταιρείες που προσφέρουν αυτά τα ψυγεία στην αγορά το συνιστούν και στους χρήστες Cyrix/IBM 6x86 και AMD K6. Το καλοριφέρ που περιλαμβάνεται στο ψυγείο είναι αρκετά μικρό. Οι διαστάσεις του είναι 29×29 mm. Το ψυγείο διαθέτει ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας, ο οποίος, εάν χρειαστεί, θα σας ειδοποιήσει για υπερθέρμανση. Ελέγχει επίσης το στοιχείο Peltier. Το κιτ περιλαμβάνει μια εξωτερική συσκευή ελέγχου. Εκτελεί τις λειτουργίες παρακολούθησης της τάσης και της λειτουργίας του ίδιου του στοιχείου Peltier, της λειτουργίας του ανεμιστήρα, καθώς και της θερμοκρασίας του επεξεργαστή. Η συσκευή θα παράγει συναγερμό εάν το στοιχείο ή ο ανεμιστήρας Peltier έχει αποτύχει, εάν ο ανεμιστήρας λειτουργεί με λιγότερο από το 70% της επιθυμητής ταχύτητάς του (4500 RPM) ή εάν η θερμοκρασία του επεξεργαστή έχει ανέβει πάνω από 145°F (63°C) . Εάν η θερμοκρασία του επεξεργαστή ανέβει πάνω από 100°F (38°C), τότε το στοιχείο Peltier ενεργοποιείται αυτόματα, διαφορετικά βρίσκεται σε κατάσταση απενεργοποίησης. Η τελευταία λειτουργία εξαλείφει προβλήματα που σχετίζονται με τη συμπύκνωση υγρασίας. Δυστυχώς, το ίδιο το στοιχείο είναι κολλημένο στην ψύκτρα τόσο δυνατά που δεν μπορεί να διαχωριστεί χωρίς να καταστραφεί η δομή του. Αυτό καθιστά αδύνατη την τοποθέτησή του σε άλλο, πιο ισχυρό ψυγείο. Όσον αφορά τον ανεμιστήρα, ο σχεδιασμός του χαρακτηρίζεται από υψηλό επίπεδο αξιοπιστίας και έχει υψηλές παραμέτρους: τάση τροφοδοσίας - 12 V, ταχύτητα περιστροφής - 4500 RPM, ταχύτητα παροχής αέρα - 6,0 CFM, κατανάλωση ισχύος - 1 W, χαρακτηριστικά θορύβου - 30 dB. Αυτό το ψυγείο είναι αρκετά παραγωγικό και χρήσιμο για overclocking. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις υπερχρονισμού του επεξεργαστή, θα πρέπει απλώς να χρησιμοποιήσετε μια μεγάλη ψύκτρα και ένα καλό ψυγείο. Η τιμή αυτού του ψυγείου κυμαίνεται από $39 έως $49. Η αναγραφόμενη τιμή δίνεται σύμφωνα με τον τιμοκατάλογο πολλών εταιρειών για τα μέσα του 2000.

Το ψυγείο AC-P2 είναι σχεδιασμένο για επεξεργαστές τύπου Pentium II. Το κιτ περιλαμβάνει ψυγείο 60 mm, ψύκτρα και στοιχείο Peltier 40 mm. Δεν ταιριάζει σε επεξεργαστές Pentium II 400 MHz και υψηλότερους, καθώς τα τσιπ μνήμης SRAM πρακτικά δεν ψύχονται. Η εκτιμώμενη τιμή για τα μέσα του 2000 είναι 59 $.

Το ψυγείο PAP2X3B (Εικ. 8) είναι παρόμοιο με το AOC AC-P2. Σε αυτό προστίθενται δύο ψύκτες 60 mm. Τα ζητήματα ψύξης SRAM παραμένουν ανεπίλυτα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το ψυγείο δεν συνιστάται να χρησιμοποιείται μαζί με προγράμματα ψύξης, όπως, για παράδειγμα, το CpuIdle, καθώς και σε λειτουργικά συστήματα Windows NT ή Linux, καθώς είναι πιθανή η συμπύκνωση υγρασίας στον επεξεργαστή. Η εκτιμώμενη τιμή για τα μέσα του 2000 είναι 79 $.


Ρύζι. 8. Εμφάνιση του ψυγείου PAP2X3B

Το ψυγείο STEP-UP-53X2 είναι εξοπλισμένο με δύο ανεμιστήρες που αντλούν μεγάλη ποσότητα αέρα μέσω του ψυγείου. Η εκτιμώμενη τιμή για τα μέσα του 2000 είναι 79 $ (Pentium II), 69 $ (Celeron).

Τα ψυγεία της σειράς Bcool της Computernerd (PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier, PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier, PAP2CX3B-10S, BCool-EST PC-Peltier) είναι σχεδιασμένα για επεξεργαστές Pentium II και Celeron, όπως παρουσιάζονται παρακάτω και έχουν παρόμοιες προδιαγραφές τραπέζι.

Ψυγεία της σειράς BCool

είδος PAP2CX3B-10
BCool PC-Peltier
PAP2CX3B-25
BCool-ER PC-Peltier
PAP2CX3B-10S
BCool-EST PC-Peltier
Προτεινόμενοι επεξεργαστές Pentium II και Celeron
Αριθμός οπαδών 3
Κεντρικός τύπος ανεμιστήρα Ρουλεμάν, ταχύμετρο (12 V, 120 mA)
Κεντρικό μέγεθος ανεμιστήρα 60x60x10 mm
Τύπος εξωτερικού ανεμιστήρα Ρουλεμάν Ρουλεμάν, στροφόμετρο Ρουλεμάν, Thermistor
Μέγεθος εξωτερικού ανεμιστήρα 60x60x10 mm 60x60x25 mm
Τάση, ρεύμα 12 V, 90 mA 12 V, 130 mA 12V, 80-225mA
Συνολική κάλυψη από θαυμαστές 84,9 cm2
Συνολικό ρεύμα για ανεμιστήρες (ισχύς) 300 mA
(3,6W)
380 mA
(4,56W)
280-570 mA
(3,36-6,84W)
Αριθμός ακίδων στην ψύκτρα (κέντρο) 63 μακρύ και 72 κοντό
Αριθμός ακίδων στην ψύκτρα (κάθε άκρη) 45 μακρύ και 18 κοντό
Συνολικός αριθμός ακίδων στην ψύκτρα 153 μακρύ και 108 κοντό
Διαστάσεις καλοριφέρ (κέντρο) 57x59x27 mm (συμπεριλαμβανομένης της θερμοηλεκτρικής μονάδας)
Διαστάσεις καλοριφέρ (κάθε άκρο) 41x59x32 χλστ
Συνολικές διαστάσεις καλοριφέρ 145x59x38 mm (συμπεριλαμβανομένης της θερμοηλεκτρικής μονάδας)
Γενικές διαστάσεις του ψυγείου 145x60x50 mm 145x60x65 mm
Βάρος ψυγείου 357 γραμμάρια 416 γραμμάρια 422 γραμμάρια
Εγγύηση 5 χρόνια
Εκτιμώμενη τιμή (2000) $74.95 $79.95 $84.95

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ομάδα ψυγείων BCool περιλαμβάνει επίσης συσκευές που έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά, αλλά στερούνται στοιχεία Peltier. Τέτοια ψυγεία είναι φυσικά φθηνότερα, αλλά και λιγότερο αποτελεσματικά ως μέσο ψύξης εξαρτημάτων υπολογιστή.

Κατά την προετοιμασία του άρθρου χρησιμοποιήθηκαν τα υλικά του βιβλίου "PC: tuning, optimization και overclocking". 2η έκδ., αναθεωρημένη. και επιπλέον, - Αγία Πετρούπολη: BHV - Πετρούπολη. 2000. - 336 σελ.