Элемент Пельтье - расчёты и дополнение

[akegor]

Все потом прошли замеры с радиатором и все работают одинаково

Да ладно, я наполовину всерьез. А вот ток глянуть осциллом надо бы... Хоть на проводе подключения, форму, чтобы без датчика тока (а там можно и пересчитать в конкретные цифры).

[gary2007]

А вот ток глянуть осциллом надо бы... Хоть на проводе подключения, форму

Предлагаете опять насиловать его без охлаждения?
Можно, один пожертвовать, ради науки.
Но боюсь он просто начнет деградировать, по ДШ больше 85 градусов не рекомендуют.

Пардон,

Max. Operating Temperature: 138 °C

[Sanyo]

Я тоже экспериментировал с элементами и заметил печальную тенденцию, что их нужно по току тонко подстраивать... При номинальном они работают не долго, сначала создают порядочную разницу (не замерял какую), а потом теплая сторона начинает нагревать холодную и температура выравнивается... Если ток уменьшить с 5 ампер до 3,5 - 4, то ситуация улучшается, но разность температур уже не та. Это я делал охладитель для пива настольный, обьемом в 1 стакан... на горячую сторону поставил огромный радиатор с вентилятором, но он оказался снизу и тепло шло вверх... пытался изолировать пенопластом - без результата! Потом взял радиатор от ноутбука, с выносом в сторону... чуть лучше, но тоже ерунда. Вобщем изначально подстаканник даже инеем покрывался, но через минут 20 работы, просто роса стекала и всё......

[akegor]

Предлагаете опять насиловать его без охлаждения?

Для начала с радиатором. А потом можно и без радиатора (да ведь все равно не устраивают, на выброс). Интересно, таки. Да и говорите, что за 10 сек рука терпит, а времени хватит - посмотреть, а если еще и осцилл цифровой - вобаще сказка.

на горячую сторону поставил огромный радиатор с вентилятором, но он оказался снизу и тепло шло вверх...

Стакан эффективней охлаждать сверху. Конвекция. И тепло в стороне. Вот по кольцу передать холод... О! Радиаторами обвешать со всех сторон.

[tele_puz]

Максимальную разность температур Пельтье дает при идеальной термоизоляции холодной стороны. Еслиб вы накрыли поверхность пенкой, то результат был бы лучше!
Ток тоже важен. При максимальном работать можно только при водяном охлаждении. При превышении тока выше макс. (это допускается! в 2 раза) начинается нагрев холодной стороны и разность Т снижается. Оптимальный ток подбирается экспериментально для конкретных условий охлаждения. Помните, что КПД очень мал. Для охлаждения стакана пива надо приложить несколько сотен ватт.

[gbi67]

Доброго дня!
Элементы Пельте это как бы тепловой насос и чем выше разность температур холодной и горячей сторон (именно самих поверхностей!) тем меньше он может прокачать тепла от холодной стороны к горячей. Я делал системы стабилизации температур для измерительной аппаратуры и тоже обжегся на непонимании некоторых моментов, позже переделал конструкцию Так вот 40 градусов что было получено это очень неплохой результат. 60 - 70 градусов это прокачка минимальной мощности - надо смотреть кривые в даташите. То есть вода охлаждается этой системой но и нагревается окружающими предметами и воздухом устанавливается равновесие, то есть Пельте откачивает тепло а окружающая среда добавляет и тоже чем больше разница температур тем эффективней. Плюс что очень важно и, что было подмечено выше - самонагрев. При большой разности температу тепло с горячей стороны проникает через сам элемент на холодную и подогревает её. получается круговорот тепла. к.п.д очень низкое что также подмечено выше. По моим прикидкам при мощности всех установленных элементов (реальной мощности, а она была меньше указанной номинальной то есть работало все в недогрузе) удалось прокачивать не более 20 Вт.Так что сами смотрите. Для охлаждения горячей стороны элементов Пельте мне еще пришлось сажать их на радиатор с водяным охлаждением! есть кое какие фотки если кому интересно выложу...
Я когда собрал первый вариант грешным делом боялся холодный ожег получить даже, типа мощь такая (8 элементов по 50 Вт!)!

[gary2007]

gbi67, выкладывайте, только чур, с комментариями.

[gbi67]

Собственно фоток где видны элементы Пельте нету. Задача была сделать станцию которая позволит проводить точные измерения находясь вблизи от тестируемых плат в климатической камере где температура от -40 до +85 и влажность до 100 %. Но измерительная техника должна быть защищена от такого жестокого обращения. Поэтому станция сделана в виде вложенных корпусов. Внутри алюминиевый к днищу которого прижаты 8 элементов . С другой стороны элементы прижаты радиатором с водяным охлаждением. Все это помещается во внешний корпус из текстолита. Промежуток заполнен полиуретановой ватой. Через отверстия в верхней панели проводами тестируемые платы подключены к NI DAQ что внутри алюминиевого бокса. Примерно по 12 подключений от каждой платы. Длина проводков не более 8-10 см. Нету фотки обратной стороны радиатора где 8 выступов в размер Элементов. В пространстве между элементами проложен специальный жутко дорогой термоизолирующий картон от Дюпона чтобы уменьшить возврат тепла. Не знаю смогу ли правильно расставить коменты но тут общий вид станции в климатической камере, станция воткрытом виде - там виден алюминиевый корпус и сам радиатор. Все отверстия входы кабелей залиты герметиком и проложены силиконовой резиной. Еще внутри силикогель. При колебаниях температуры в климатической камере от -40 до +60 удавалось поддерживать температуру внутри +30 с небольшими колебаниями(один полтора градуса). Соответственно тестируемые платы находились в этом безобразии, а измеритель - в комфортной и главное стабильной обстановке. Вот как то так...
P.S.кстати вспомнил точнее - приложенная к элементам мощность по более была до 500 вт! 24 вольта на 4 параллельные цепи по два Пельтье в последовательном включении. Токи прмерно ампер по 5 были в кажой цепи(номиналом считается 7.5 Ампер) да и пельтьешки были 70 ваттные, но естественно при таком включенни поменьше выдавали...

[gary2007]

Давайте начнем с первого вашего поста, вы написали:

чем выше разность температур холодной и горячей сторон (именно самих поверхностей!) тем меньше он может прокачать тепла от холодной стороны к горячей

Т.е. идея, допустим, сложить два элемента пельтье вместе через термопасту, так чтобы один охлаждал другой и задать облегченный режим (перепад к примеру 30 градусов) плохая?

Поясню дополнительно.
Верхний элемент имеет радиатор с обдувом и температуру +60 и охлаждает второй элемент до +30. Второй уже охлаждает холодильник до 0 градусов (цифры примерные).

[gbi67]

А я разве сказал где то что идея плохая? Мало того есть уже готовые двухслойные (и даже вроде больше) элементы Пельтье.
Мое решение было связано с тем что я должен был как то выносить тепло за пределы климатическое камеры из ТЕРМОИЗОЛИРОВАННОГО обьема. Если бы горячая сторона "смотрела " бы внутрь камеры где и так до +85 градусов то элементы просто бы не работали.
Двухслойное решение возможно но там имеет место усиление недостатка саморазогрева, уж больно близко холодная и горячая сторона элементов. К тому же такие элементы очень дороги и номенклатура бедновата.Если помните я писал выше что обжегся.. Я тоже посчитал что нужные мне 30 в камере плюс 70 что дает пельтье даст 100! А в камере "всего" 85! То есть радиатор "спокойно" рассеит в такой "низкой" температуре все тепло. и сделал первую конструкцию просто с радиатором.Ан не вышло. Пельтешки разогревались сильно и шла утечка тепла "назад".
Так что пришлось ставить водовод и при температурах в камере от +60 до +85 еще и применять охлажденную воду (так вообще из под крана, а зимой я кидал на улицу шланг метров 30 , у нас тогда до 25 мороза было, или воду со льдом) чтобы эффективнее отводить тепло. Повышение разности температур непропорциональнго быстрее снижает эффективность именно из-за утечек тепла назад...