elemente Peltier, cu propriile lor mâini - un tutorial video cu privire la modul de a face un generator termoelectric, care este

Faptul că toate dispozitivele electronice în procesul de căldură, nu este un secret. Și aceasta este căldura afectează în mod negativ calitatea muncii, astfel încât dispozitivele de răcire în proiectarea lor sunt instalate elemente speciale, care sunt numite după inventatorul francez Jean-Charles Peltier. Aparatul este o miniatură, dar este responsabil pentru răcirea condensatorului. Setați un element Peltier, cu mâinile nu este o problemă de a face cu faptul că chiar și un novice, principalul lucru - să știe unde în schemele sale de lipire.

Un pic de istorie

Jean-Sharl Pelte a fost un ceasornicar. El a trăit în secolul al XIX-lea, atunci când inginerie electrică și fizica au fost în creștere. Toți cei care au cel puțin un pic de înțelegere a modului în care legile fizicii, au încercat acasă pentru a face experimente. Peltier nu a făcut excepție. În 1834, el a decis să-și petreacă o experiență prin plasarea unei picături de apă între doi electrozi: unul a fost facut din antimoniu, bismut al doilea. Apoi a trecut prin electrozi un curent electric.

Care a fost uimirea lui, când apa sa transformat în gheață. După aceea, sub acțiunea curentului electric, orice materiale au fost încălzite, erau cunoscute. Dar era la efectul opus, a fost știri. ceasornicar franceză nu a înțeles că el a inventat ceva nou, care a fost la granița dintre cele două domenii ale științei - electricitate și termodinamicii. La acel moment nu a fost doar magic pentru el.

Cu toate acestea, problemele de răcire în acele zile puțini oameni sunt interesați, astfel încât efectul Peltier a rămas nerevendicate. Doar două secole mai târziu, când industria și acasă a început să utilizeze dispozitive electronice, pentru care dispozitivele de răcire miniaturale necesare, Peltier pomenite și efectul său.

Avantaje și dezavantaje

Ce sa întâmplat în cele din urmă? Și am obține cele mai Peltier, care a avut mari avantaje:

• Compactitatea dispozitivului, ceea ce a făcut posibil să-l instalați pe placa electronică.
• Absența completă a pieselor în mișcare, ceea ce mărește durata sa de viață.
• Abilitatea de a combina mai multe elemente in cascada care reduce temperatura suficient de mare.

Atenție! Dacă schimbați polaritatea, efectul Peltier este destul de efectul opus. Cu alte cuvinte, dispozitivul nu va fi răcit și încălzit.

Există acest element și dezavantajele sale.

• Eficiența mică. Aceasta afectează modul în care este necesar să se rezuma curent mare pentru a obține o scădere semnificativă a temperaturii.
• îndepărtarea Dificultatea energiei termice de la suprafața răcită.

Procesele fizice în elementul Peltier

Pentru a înțelege ce se întâmplă în aparat, trebuie să se scufunde în complexitatea legilor fizice și calcule matematice. Simplu nespecialist pentru a înțelege acest lucru va fi dificil, asa explica totul într-un mod simplu.

Toate acțiunea are loc la nivelul zăbrele atomice a materialului. Prin urmare, acesta va înlocui orice gaz care constă din fononi (care particulele acestora) pentru comoditatea de explicații. Astfel, temperatura gazului depinde de mai mulți factori:

• temperatura mediului ambiant;
• din metal, mai precis, de proprietățile sale.

Prin urmare, obținem în ipoteza că metalul este un amestec de fonon și gaz de electroni. Ambele gaze sunt în echilibru termodinamic. Când două metale cu temperaturi diferite, există un gaz în mișcare de electroni rece în metalul cald. Aceasta formează o diferență de potențial.

Peltier efect termoelectric

La granița a două contacte metalice, adică în tranziție, electronii iau energia de la fononi și o transmite fononii un alt metal. Dacă schimbați polaritatea, atunci procesul merge în direcția opusă. Diferența de temperatură va crește atâta timp cât metalul are electroni liberi cu potențial ridicat. Când au alerga afară, va exista un fel de temperaturi de echilibru în ambele metale. Iată cum puteți descrie într-o simplă imagine a efectului Peltier.

Astfel, toate procesele care au loc în elementul Peltier, se poate concluziona că eficacitatea sa depinde de selectarea corectă a două metale cu proprietățile lor pe un curent care va curge prin dispozitiv, și cât de repede se va elimina căldura din cald zonă.

aplicație practică

În ceea ce privește aplicarea practică, nu a avut oameni de știință efectuează o serie de experimente, care a arătat că creșterea radiatorului se poate realiza într-un fel - pentru a crește numărul de conexiuni a două materiale diferite. Astfel, materialele intersecții poate fi crescută până la infinit. Desigur, aceasta este o afirmație exagerată, dar, în practică, numărul de perechi, cu atât mai mult cu atât mai bine. Cu toate acestea, scopul principal al acestui dispozitiv de răcire - reducerea temperaturii în așchiile și aparatele mici.

Deci, în cazul în care se utilizează acum modul Peltier termoelectric?

• Dispozitivele de vedere de noapte, și mai precis, în matricile care iau radiații infraroșii.
• În camerele digitale și, mai precis, responsabil dispozitiv (CCD) cuplat, sau mai precis, în jetoanele lor. Lucru este că aceste dispozitive necesită răcire mai adâncă la creșterea eficienței de înregistrare a imaginii.
• In telescoape, în care dispozitivul Peltier este răcit detectori.
• Sistemele de timp exacte pentru a reduce temperatura generatoarelor de cuarț.

efect Peltier este acum utilizat pentru microprocesoare de răcire

Și aceasta este doar o listă mică, care a fost recent extins pentru a include aparate de uz casnic, echipamente informatice și vehicule (aparate de aer condiționat, racitoare de apa, etc.). Aș dori să rețineți microprocesoare de înaltă performanță, în care sunt instalate de mare viteză elemente Peltier, pentru a reduce temperatura. Și dacă este folosit mai devreme pentru răcire numai ventilatoare, instalarea suplimentară a modulului rezolvat problema eficienței și reducerea zgomotului.

În ceea ce privește acest lucru există o altă întrebare importantă, dacă a efectuat înlocuirea sistemelor de răcire tradiționale în frigidere casnice modulele Peltier? Astăzi, acest lucru este imposibil din cauza eficienței scăzute a dispozitivului. Și costul modulelor de putere este încă foarte mare. Dar cine știe ce ne așteaptă în viitor. Poate că în 5-10 ani, efectul Peltier este utilizat în frigidere casnice. Mai ales astăzi, oamenii de știință care efectuează experimente cu klastratami - așa-numitele soluții solide, este foarte similară în structură și proprietăți pentru a hidrata. Este cu ajutorul lor, va fi posibil pentru a reduce prețul unei unități de răcire.

Faptul surprinzător

Tehnologia termoelectrică de acest tip are o caracteristică foarte interesantă. Această caracteristică constă în faptul că este posibil nu numai pentru a obține căldură sau frig a curentului electric, ci, dimpotrivă, de căldură sau de frig pentru a primi energie electrică. Aceasta este, în cazul opus obținem un element Peltier ca un generator de electricitate.

Desigur, în timp ce generatoare în teoria stadiu, dar apoi francezul nu a știut la momentul modul de utilizare descoperirea lui. Deci, să sperăm că va veni în curând la îndemână.

concluzie înrudite

Deci, după cum puteți vedea, efectul Peltier este utilizat în prezent în electronică peste tot. utilizarea transfrontalieră va fi în curând extins, acesta este confirmat de experimente și rapoarte de oameni de știință. Prin urmare, ar trebui să ne așteptăm în viitor, complet noi oportunități, nu numai în echipamentele electronice, dar și de uz casnic. De exemplu, în tăcere frigidere și calculatoare de lucru. Astăzi, de radio amatori seturi de module Peltier, cu mâinile lor în diverse scheme, rezolvând astfel problema de răcire a plăcilor.

Care este generatorul MHD

Principiul de funcționare al unui senzor Hall

Regulatoarele de temperatură cu senzor de temperatură a aerului