Siūlome straipsnį apie tai, kaip pasidaryti šaldytuvą savo rankomis, supratę jo veikimo principą.

Šalčio generavimo būdas tiesiogiai priklauso nuo būsimo įrenginio matmenų. Dideliems dydžiams pasirenkama grandinė su freonu, mažiems - elektriniai Peltier elementai.

Svarbu! Gamindami patys, atkreipkite dėmesį į antrąjį variantą, įgyvendintą namuose.

Toliau pažiūrėkime, kaip patiems pasidaryti šaldytuvą vasarnamiui ir automobiliui, maitinamą 12 voltų USB. Ką galiu paimti iš kompiuterio ar vandens aušintuvo? Kaip surinkti dėklą iš lakštinės medžiagos? Kaip gaminami šaldytuvai ant amoniako ir priekabai?

Peltier aušinimo elemento veikimo principas ir privalumai

Peltier keitiklio veikimo metu dvi jo dalys turi skirtingą temperatūrą. Kai elektros srovė praeina per aušintuvą, viršutinėje pusėje susidaro šiluma, o apatinėje - šaltas srautas.

Dėmesio! Aušinimo įrenginį galite nusipirkti parduotuvėje, kurioje parduodami kompiuterių komponentai ar radijo detalės.

Tokio šaldytuvo pranašumai yra tai, kad nėra:

• judantys elementai;
• gabenamos laikmenos;
• triukšmo.

Termoelektrinio šaldytuvo surinkimo savo rankomis instrukcijos

Norėdami savo rankomis pasigaminti šaldytuvą ant Peltier elementų, perskaitykite nuoseklias instrukcijas. Jame išsamiai aprašomi veiksmai ir pateikiamos naudingos rekomendacijos.

Medžiagos ir įrankiai

Darbui jums reikės:

• putų polistirenas. Tinkami lakštai, kurių storis 50 mm;
• Peltier elementas;
• radiatoriai su aušintuvais. Galima išimti iš senos kompiuterinės įrangos;
• termo pasta;
• valdiklis su temperatūros jutikliu;
• montavimo putos;
• laidai;
• kištukai, skirti prijungti prie USB automobilio ir (arba) lizdo;
• raštinės reikmenų peilis;
• matavimo įrankis ir pieštukas;
• lituoklis.

Korpuso surinkimas

Siekiant užtikrinti šaldytuvo korpuso geometrinį tikslumą, gaminamas šablonas. Jo matmenys turėtų būti susiję su reikiamu būsimo įrenginio tūriu. Vynas turi būti tokio aukščio, kad tilptų buteliai.

Dėmesio! Kaip šabloną naudokite tinkamo dydžio dėžutės ar dėžutės brėžinį.

Nupiešti elementai:

• supjaustyti pagal dydį kanceliariniu peiliu;
• tarpusavyje sujungtas su putplasčiu. Norėdami tai padaryti, elementai su putplasčiu ant jų paviršiaus sujungiami ir paliekami nejudančioje būsenoje, kol kompozicija visiškai išdžius. Siekiant pagerinti šilumos izoliacijos savybes, sienos yra pagamintos dvigubai.

Surinkta dėžė nudažyta pasirinkta spalva keliais sluoksniais.

Ant vidinio šaldymo įrenginio paviršiaus skystomis vinimis klijuojama izoliacija aliuminio folija.

Jei nėra ekstruzinio putų polistirolo lakštų, galite naudoti:

• laminatas. Specialūs grioveliai palengvina konstrukcijos surinkimą. Medžiaga turi pakankamai stiprumo;
• Putų polistirolas. Puikiai dirba su pjovimo įrankiu. Atsparus drėgmei. Putplasčio šaldytuvas kainuos pigiau nei analogas, pagamintas iš putų polistirolo;
• MDF arba medienos plaušų plokštės. Dėl mažo atsparumo drėgmei reikės papildomo apdorojimo;
• plastmasinis. Pirmenybė teikiama paruoštoms dėžutėms su dangteliais. Tiks įrankių dėžė arba vandens aušintuvas.

Aušinimo įrenginio montavimas

Siekiant užtikrinti efektyvų fizinių procesų srautą nešiojamojo mini šaldytuvo viduje, montavimas atliekamas tokia seka:

• statmenai šoninei dėžės sienelei iš vidaus montuojamas aliuminio profilis. Jis bus naudojamas šalčiui perkelti į vidų;
• prie fiksuoto aliuminio profilio iš vidaus pritvirtinamas radiatorius, kurio pagalba šaltas oras bus perskirstytas visame vidiniame tūryje;
• profilio išorėje sumontuotas Peltier elementas. Dėl mažo efektyvumo geriau atsisakyti naudoti klijus-hermetiką. Pirmenybė teikiama varžtams.

Tam, kad automobilinis šaldytuvas užtikrintų reikiamas temperatūros sąlygas, konteineriui vėsinti naudojami trys elementai. Kaip maitinimo šaltinis naudojamas blokas iš kompiuterio. Jei šaldytuvas bus prijungtas prie automobilio akumuliatoriaus, jums reikės ilgintuvo su cigarečių degiklio lizdu. Temperatūrai reguliuoti prie šaldytuvo prijungiamas termostatas.

Peltier elemento montavimas turi būti atliekamas laikantis kelių taisyklių. Būtina:

• stebėkite laidų poliškumą. Neteisingai sujungus, vidus įkais, o išorė atvės;
• laiku pašalinkite šilumą iš viršaus, įrengdami aušintuvą. Be jo elementas perkaista. Oro srauto šalinimo intensyvumas lemia sistemos galią;
• tinkamai pritvirtinkite izoliaciją. Jo charakteristikos lemia aušintuvo efektyvumą;
• montavimo metu tarp elemento dalių ir izoliacinės plokštės reikia užtepti termopasta;
• tolygiai paskirstyti šaltį ir greitą aušinimą konteinerio viduje, ant vidinio paviršiaus pritvirtinamas kitas aušintuvas. Taip pat išvengsite kondensato susidarymo.

Kito tipo šaldytuvai

Jei jums reikia šaldiklio, verta pabandyti surinkti kompresoriaus bloką. Jam būdingas greitas ir patikimas užšaldymas. Patiems pasidaryti tokį įrenginį sunku. Turite turėti tam tikrų žinių ir turėti kompresorių, garintuvą ir kondensatorių. Tokį mazgą galima montuoti į gamtą vykstančio automobilio priekabą.

Yra sugėrimo įtaisai. Jie įtraukia:

• generatorius, kuris tiekiamas su mišiniu, prisotintu amoniako. Prijungus prie maitinimo sistemos užverda;

• kondensatorius, kuris pašalina šilumą už šaldytuvo ribų;
• absorberis, kuriame dėl slėgio skirtumo amoniako-vandens tirpalas sugeria amoniako garus. Procesą lydi šilumos išsiskyrimas. Kad neperkaistų, jis aušinamas vandeniu;
• garintuvas, kuriame išleidžiami aušalo garai;

Taigi, paprasčiausias šaldytuvo variantas automobiliui yra įrenginys, pagrįstas Peltier elementais. Tai geriausias sprendimas situacijoje, kai jums netinka kelioninis termosas. Kempingas, 12 voltų, bus tinkamas pasirinkimas, jei pateiksite specialų adapterį 220 V.

Vaizdo įrašas: „pasidaryk pats“ šaldytuvo krepšys

Peltier elementas paprastai vadinamas keitikliu, kuris gali veikti esant temperatūrų skirtumui. Tai atsitinka dėl elektros srovės tekėjimo per laidininkus per kontaktus. Tam elementuose yra specialios plokštės. Šiluma teka iš vienos pusės į kitą.

Šiandien ši technologija yra paklausa pirmiausia dėl didelės šilumos perdavimo galios. Be to, įrenginiai gali pasigirti kompaktiškumu. Daugelio modelių radiatoriai sumontuoti silpnai. Taip yra dėl to, kad šilumos srautas gana greitai atšąla. Dėl to nuolat palaikoma norima temperatūra.

Šis elementas neturi judančių dalių. Įrenginiai veikia visiškai tyliai, ir tai yra neabejotinas pranašumas. Taip pat reikia pasakyti, kad jie gali būti naudojami labai ilgai, o gedimų atvejai pasitaiko itin retai. Paprasčiausias tipas susideda iš varinių laidininkų su kontaktais ir jungiamaisiais laidais. Be to, aušinimo pusėje yra izoliatorius. Paprastai jis pagamintas iš keramikos arba

Kodėl reikalingi Peltier elementai?

Peltier elementai dažniausiai naudojami šaldytuvų gamyboje. Paprastai mes kalbame apie kompaktiškus modelius, kuriuos gali naudoti, pavyzdžiui, vairuotojai kelyje. Tačiau prietaisų taikymo sritis nesibaigia. Pastaruoju metu Peltier elementai aktyviai diegiami garso ir akustinėje technikoje. Ten jie gali atlikti aušintuvo funkcijas.

Dėl to įrenginio stiprintuvo aušinimas vyksta be jokio triukšmo. Nešiojamiems kompresoriams Peltier elementai yra nepakeičiami. Jeigu kalbėtume apie mokslo pramonę, tai mokslininkai šiuos prietaisus naudoja lazeriui aušinti. Tokiu atveju galima pasiekti reikšmingą šviesos diodų mokymosi bangos stabilizavimą.

Peltier modelių trūkumai

Atrodytų, kad toks paprastas ir efektyvus prietaisas neturi trūkumų, tačiau jie egzistuoja. Visų pirma, ekspertai iš karto pastebėjo mažą modulio įsiskverbimo galimybę. Tai leidžia manyti, kad žmogus turės tam tikrų problemų, jei norės vėsinti 400 V tinkle veikiantį įrenginį.Šiuo atveju šią problemą iš dalies padės išspręsti speciali dielektrinė pasta. Tačiau srovės gedimas vis tiek bus didelis, o Peltier elemento apvija gali neatlaikyti.

Be to, šių modelių nerekomenduojama naudoti tiksliojoje elektronikoje. Kadangi elemento konstrukcijoje yra metalinių plokščių, gali sumažėti tranzistorių jautrumas. Paskutinis Peltier elemento trūkumas gali būti vadinamas mažu efektyvumu. Šie įrenginiai negali pasiekti didelio temperatūros skirtumo.

Reguliatoriaus modulis

Padaryti „pasidaryk pats“ Peltier elementą reguliatoriui yra gana paprasta. Norėdami tai padaryti, iš anksto paruoškite dvi metalines plokštes, taip pat laidus su kontaktais. Visų pirma, montavimui paruošiami laidininkai, kurie bus išdėstyti bazėje. Paprastai jie perkami su ženklu "PP".

Be to, norint kontroliuoti normalią temperatūrą, išėjime turėtų būti puslaidininkiai. Jie yra būtini norint greitai perduoti šilumą į viršutinę plokštę. Norėdami įdiegti visus elementus, turėtumėte naudoti lituoklį. Norėdami užbaigti Peltier elementą savo rankomis, galiausiai prijunkite du laidus. Pirmasis yra sumontuotas apatiniame pagrinde ir pritvirtintas prie atokiausio laidininko. Reikėtų vengti kontakto su plokštele.

Tada pritvirtinkite antrą laidą viršuje. Tvirtinimas taip pat atliekamas prie kraštutinio elemento. Norėdami patikrinti įrenginio veikimą, naudokite testerį. Norėdami tai padaryti, prie įrenginio reikia prijungti du laidus. Dėl to įtampos nuokrypis turėtų būti maždaug 23 V. Šioje situacijoje daug kas priklauso nuo reguliatoriaus galios.

Šaldytuvai su termistoriumi

Kaip savo rankomis pasidaryti Peltier elementą šaldytuvui su termistoriumi? Atsakant į šį klausimą, svarbu pažymėti, kad jam skirtos plokštės parenkamos tik iš keramikos. Šiuo atveju naudojama apie 20 laidininkų vienetų. Tai būtina, kad temperatūros skirtumas būtų didesnis. Galite padidinti iki 70%. Šiuo atveju svarbu apskaičiuoti

Tai galima padaryti atsižvelgiant į įrangos galią. Šiuo atveju idealiai tinka skysto freono šaldytuvas. Peltier elementas montuojamas tiesiai šalia garintuvo, kuris yra šalia variklio. Jo montavimui jums reikės standartinio įrankių rinkinio, taip pat tarpiklių. Jie yra būtini norint apsaugoti modelį nuo paleidimo relės. Taigi apatinės įrenginio dalies aušinimas bus daug greitesnis.

Norint pasiekti temperatūrų skirtumą (Peltier efektą) savo rankomis, gali prireikti mažiausiai 16 laidininkų. Svarbiausia tuo pačiu metu patikimai izoliuoti laidus, kurie bus prijungti prie kompresoriaus. Kad viską padarytumėte teisingai, pirmiausia turite atjungti šaldytuvo sausintuvą. Tik po to galima prijungti visus kontaktus. Baigus montavimą, įtampos ribą reikia patikrinti testeriu. Elemento gedimo atveju pirmiausia nukenčia termostatas. Kai kuriais atvejais taip nutinka

Modelis šaldytuvui 15V

Pasidaryk pats Peltier šaldytuvas gaminamas su mažu.Moduliai montuojami daugiausia prie radiatorių. Norėdami juos saugiai pritvirtinti, ekspertai naudoja kampus. Elementas neturi atsiremti į filtrą, ir į tai reikia atsižvelgti.

Norint sukomplektuoti Peltier termoelektrinį modulį savo rankomis, apatinė plokštė daugiausia parenkama iš nerūdijančio plieno. Laidininkai, kaip taisyklė, naudojami su ženklu "PR20". Jie gali atlaikyti maksimalią 3 A apkrovą. Maksimalus temperatūros nuokrypis gali siekti 10 laipsnių. Šiuo atveju efektyvumas gali būti 75%.

Peltier elementai šaldytuvuose 24 V

Naudojant Peltier elementą, „pasidaryk pats“ šaldytuvas gali būti pagamintas tik iš gerai sandarinančių laidininkų. Tuo pačiu metu jie turi būti sukrauti trimis eilėmis, kad atvėstų. Darbinė srovė sistemoje turi būti palaikoma 4 A. Galite patikrinti įprastu testeriu.

Jei elementui naudojate keramines plokštes, maksimalus temperatūros nuokrypis gali būti 15 laipsnių. Kondensatoriaus laidai montuojami tik uždėjus tarpiklį. Jį galite pritvirtinti prie įrenginio sienos įvairiais būdais. Svarbiausia šioje situacijoje nenaudoti klijų, jautrių aukštesnei nei 30 laipsnių temperatūrai.

Peltier elementas automobilio aušintuvui

Norint savo rankomis pagaminti kokybišką automatinį šaldytuvą, Peltier (modulis) parenkamas su plokšte, kurios storis ne didesnis kaip 1,1 mm. Laidus geriausia naudoti nemodulinio tipo. Taip pat darbui reikalingi variniai laidininkai. Jų pralaidumas turi būti ne mažesnis kaip 4A.

Taigi didžiausias temperatūros nuokrypis sieks 10 laipsnių, tai laikoma normalia. Dažniausiai naudojami laidininkai su žymėjimu "PR20". Pastaruoju metu jie pasirodė esantys stabilesni. Jie taip pat tinka įvairiems kontaktams. Prietaisui prijungti prie kondensatoriaus naudojamas lituoklis. Kokybiškas montavimas galimas tik ant relės bloko tarpiklio. Šiuo atveju skirtumai bus minimalūs.

Kaip pasidaryti elementą geriamojo vandens aušintuvui?

Peltier modulis (elementas) yra pagamintas gana paprastai aušintuvui savo rankomis. Jam svarbu parinkti tik keramines lėkštes. Įrenginyje naudojama ne mažiau kaip 12 laidininkų, todėl varža bus išlaikoma aukšta. Elementai dažniausiai sujungiami litavimo būdu. Prijungimui prie įrenginio turi būti numatyti du laidai. Elementas turi būti pritvirtintas aušintuvo apačioje. Tuo pačiu metu jis gali liestis su prietaiso dangteliu. Siekiant išvengti trumpojo jungimo atvejų, svarbu pritvirtinti visus laidus ant grotelių ar korpuso.

Oro kondicionieriai

Pasidaryk pats Peltier modulis (elementas) gaminamas kondicionieriui tik su PR12 klasės laidininkais. Šiam verslui jie pasirenkami daugiausia dėl to, kad puikiai atlaiko žemą temperatūrą. Maksimalus modelis gali tiekti 23 V įtampą. Atsparumo indikatorius bus 3 omų lygyje. Temperatūros skirtumas siekia daugiausiai 10 laipsnių, o efektyvumas – 65%. Laidus tarp lakštų galima kloti tik vienoje eilėje.

Generatorių gamyba

Savo rankomis galite pagaminti generatorių naudodami Peltier modulį (elementą). Prietaiso našumas iš viso padidės 10%. Tai pasiekiama dėl didesnio variklio aušinimo. Maksimali įrenginio apkrova – 30 A. Dėl didelio laidininkų skaičiaus varža gali būti 4 omai. Temperatūros nuokrypis sistemoje yra apie 13 laipsnių. Modulis tvirtinamas tiesiai prie rotoriaus. Norėdami tai padaryti, pirmiausia atjunkite centrinį veleną. Daugeliu atvejų statorius netrukdo. Kad rotoriaus apvija neįkaistų nuo induktoriaus, naudojamos keraminės plokštės.

Vaizdo plokštės aušinimas kompiuteryje

Norėdami atvėsinti vaizdo plokštę, turite paruošti mažiausiai 14 laidininkų. Geriausia rinktis varinius modelius. Jų šilumos perdavimo koeficientas yra gana didelis. Prietaiso prijungimui prie plokštės naudojami nemodulinio tipo laidai. Modelis sumontuotas šalia vaizdo plokštės aušintuvo. Norėdami tai išspręsti, jie paprastai naudoja mažus

Norėdami juos ištaisyti, galite naudoti įprastus riešutus. Pernelyg didelis triukšmas veikimo metu rodo, kad įrenginys veikia netinkamai. Tokiu atveju būtina patikrinti laidų vientisumą. Taip pat reikia apžiūrėti laidininkus.

Peltier elementas oro kondicionieriui

Norint kokybiškai savo rankomis pagaminti Peltier elementą oro kondicionieriui, naudojamos dvigubos plokštės. Mažiausias jų storis turi būti ne mažesnis kaip 1 mm. Tokiu atveju galite tikėtis 15 laipsnių temperatūros nuokrypio. Oro kondicionierių našumas įrengus modulius vidutiniškai padidėja 20%. Daug kas šioje situacijoje priklauso nuo aplinkos temperatūros. Taip pat turėtumėte atsižvelgti į įtampos iš tinklo stabilumą. Esant nedideliems trukdžiams, įrenginio apkrova palaikoma maždaug 4 A.

Lituojant laidininkus, jie neturėtų būti dedami per arti vienas kito. Norint tinkamai sukomplektuoti Peltier modulius savo rankomis, įvesties ir išvesties kontaktai turi būti sumontuoti tik vienoje iš dviejų plokščių. Tokiu atveju įrenginys bus kompaktiškesnis. Šiurkšti klaida šioje situacijoje būtų modulio prijungimas tiesiai prie bloko. Tai sukels neišvengiamą elemento lūžį.

Modulio montavimas ant kondensatoriaus

Norėdami įdiegti savo rankomis, svarbu įvertinti kondensatoriaus galią. Jei jis neviršija 20 V, tada elementas turi būti montuojamas su laidais, pažymėtais "PR30" arba "PR26". Norėdami savo rankomis pritvirtinti Peltier modulį (elementą) ant kondensatoriaus, naudokite mažus metalinius kampus.

Geriausia įrengti po keturis iš kiekvienos pusės. Kalbant apie našumą, kondensatorius galiausiai gali pridėti plius 10%. Jei kalbėsime apie šilumos nuostolius, tada jie bus nereikšmingi. Prietaiso efektyvumas yra vidutiniškai 80%. Moduliai nėra skirti aukštos įtampos kondensatoriams. Tokiu atveju nepadės net didelis laidininkų skaičius.

1834 metais prancūzų fizikas Jeanas Charlesas Peltier, tirdamas elektros poveikį laidininkams, atrado labai įdomų efektą. Jei srovė praeina per du skirtingus laidininkus, esančius arti vienas kito, tada vienas iš šių laidininkų pradeda stipriai įkaisti, o antrasis, atvirkščiai, stipriai atvėsta. Susidarančios ir sugeriamos šilumos kiekis tiesiogiai priklauso nuo elektros srovės stiprumo ir krypties. Jei pakeisite srovės kryptį, šaltoji ir karštoji pusės pasikeis vietomis. Šiek tiek vėliau šis reiškinys buvo pavadintas Peltier efektu ir buvo saugiai užmirštas, nes tuo metu praktiškai trūko paklausos.

Ir tik po daugiau nei šimto metų, kilus puslaidininkių erai, skubiai reikia kompaktiškų, nebrangių ir efektyvių aušintuvų. Taigi XX amžiaus 60-aisiais pasirodė pirmieji puslaidininkiniai termoelektriniai moduliai, kurie buvo vadinami Peltier elementais.

Bet kurio termoelektrinio modulio pagrindas yra tai, kad skirtingi laidininkai turi skirtingą elektronų energijos lygį. Kitaip tariant, vienas laidininkas gali būti pavaizduotas kaip didelės energijos sritis, antrasis – kaip mažos energijos sritis. Kai susiliečia dvi laidžios medžiagos, per jas tekant elektros srovei, elektronas iš mažos energijos srities turi pereiti į didelės energijos sritį.

Taip neatsitiks, jei elektronas neįgis reikiamo energijos kiekio. Šią energiją elektronui sugeriant, dviejų laidininkų sąlyčio vieta atšaldoma. Jei pakeisite srovės tekėjimo kryptį, priešingai, atsiras kontaktinio taško šildymo efektas.

Galima naudoti bet kokius laidininkus, tačiau šis efektas tampa fiziškai pastebimas ir reikšmingas tik tada, kai naudojami puslaidininkiai. Pavyzdžiui, kai metalai liečiasi, Peltier efektas yra toks nereikšmingas, kad ominio šildymo fone jis praktiškai nematomas.

Termoelektrinis modulis (TEM), nepriklausomai nuo jo dydžio ir taikymo vietos, susideda iš skirtingo skaičiaus vadinamųjų termoporų. Termopora yra ta pati plyta, iš kurios pastatytas bet kuris TEM. Jį sudaro du puslaidininkiai, kurie skiriasi laidumo tipu. Kaip žinote, yra dviejų tipų laidumas p ir n tipas. Atitinkamai, yra dviejų tipų puslaidininkiai. Šie du skirtingi elementai yra sujungti termoporoje naudojant varinį tiltelį. Kaip puslaidininkiai naudojamos metalų, tokių kaip bismutas, telūras, selenas ar stibis, druskos.

TEM – nuosekliai tarpusavyje sujungtų panašių termoporų rinkinys. Visos termoporos yra tarp dviejų keraminių plokščių. Peltier plokštelė. Plokštės pagamintos iš nitrido arba aliuminio oksido. Tiesiogiai termoporų skaičius viename elemente gali skirtis labai plačiame diapazone, nuo kelių vienetų iki kelių šimtų ar tūkstančių.

Kitaip tariant, Peltier elementai gali būti absoliučiai bet kokios galios – nuo ​​šimtųjų iki kelių šimtų ar tūkstančių vatų. Per visas termoporas nuosekliai praeina nuolatinė srovė, todėl viršutinė keraminė plokštė atšaldoma, o apatinė, atvirkščiai, šildoma. Jei pakeisite srovės kryptį, tada plokštės pasikeis vietomis, viršutinė pradės kaisti, o apatinė - atvės.

Yra viena elemento veikimo savybė, kuri aktyviai naudojama siekiant padidinti šio įrenginio aušinimo efektyvumą. Kaip žinote, kai srovė teka per Peltier elementą, tarp šildomo ir vėsinamo paviršiaus susidaro temperatūrų skirtumas. Taigi, jei aktyviai šildomas paviršius yra priverstinai aušinamas. Pavyzdžiui, naudojant specialų aušintuvą, tai lems dar stipresnį paviršiaus, tai yra, šaldomo, aušinimą. Tokiu atveju temperatūros skirtumas su aplinkiniu oru gali siekti keliasdešimt laipsnių.

Privalumai ir trūkumai

Kaip ir bet kuris techninis prietaisas, termoelektrinis modulis turi savo privalumų ir trūkumų:

TEM efektyvumo didinimo problema priklauso nuo dar neišsprendžiamo techninio galvosūkio. Tiesą sakant, laisvieji elektronai turi dvejopą prigimtį, kuri pasireiškia praktikoje ir kartu yra ir elektros srovės, ir šiluminės energijos nešėjai. Dėl to labai efektyvus Peltier elementas turi būti pagamintas iš medžiagos, kuri vienu metu turi dvi viena kitą paneigiančias savybes. Ši medžiaga turėtų gerai praleisti elektrą ir prastai praleisti šilumą. Kol kas tokios medžiagos gamtoje nėra, tačiau mokslininkai aktyviai dirba šia kryptimi.

Visi termoelektriniai moduliai turi atitinkamas technines charakteristikas:

TEM taikymas

Nepaisant rimto trūkumo, būdingo visiems be išimties Peltier elementams, ty labai mažo efektyvumo, šie įrenginiai buvo gana plačiai pritaikyti tiek moksle, tiek technikoje, tiek kasdieniame gyvenime.

Termoelektriniai moduliai yra svarbūs tokių įrenginių dizaino elementai kaip:

Peltier elementas namų šeimininko rankose

Būtina iš karto rezervuotis, savarankiška termoelektrinio elemento gamyba yra bent jau beprasmis ir nenaudingas užsiėmimas. Nebent gamintojas yra septintos klasės mokinys ir tokiu būdu neįtvirtina fizikos pamokose įgytų žinių.

Daug lengviau nusipirkti naujas termoelektrinis elementas atitinkamoje parduotuvėje. Laimei, jie yra nebrangūs ir netrūksta renkantis konkretų modelį. O be to juose nėra ko lūžti ir susidėvėti, bet koks iš seno kompiuterio ar automobilio kondicionieriaus išimtas termoelementas savo techninėmis charakteristikomis nesiskirs nuo naujo.

Populiariausias yra termoporos modelis: TEC1-12706. Šio prietaiso matmenys yra 40 x 40 milimetrų. Jį sudaro 127 nuosekliai sujungtos termoporos. Skirta 5 A srovei, o grandinės įtampa yra 12 V. Toks elementas vidutiniškai kainuoja nuo 200 iki 300 rublių. Bet galima rasti už šimtuką arba apskritai už tiek, jei išimsi iš seno kompiuterio ar kokio kito nereikalingo įrenginio.

Tokio elemento pagalba galite pagaminti bent du labai įdomius ir naudingus buityje prietaisus.

Kaip savo rankomis pasidaryti šaldytuvą

Nešiojamų šaldytuvų, ypač skirtų automobiliams, gamyba yra visiškai pagrįsta Peltier efektu. Norėdami pasigaminti tokį įrenginį namuose, jums reikės:

• Termoelemento prekės ženklas TEC1-12706. Tai kainuoja 200 rublių artimiausioje parduotuvėje (specializuotoje).
• Radiatorius ir ventiliatorius. Jie paimti iš seno kompiuterio, kuris atliko savo paskirtį.
• Konteineris. Bet koks nereikalingas indas iš plastiko, metalo ar medžio. Išorėje ir viduje toks konteineris yra apklijuotas šilumą taupančiomis plokštėmis iš polistireninio putplasčio arba putų polistirolo.

Termoelektrinis modulis yra įmontuotas į konteinerio dangtį. Tokiu atveju šaltis tekės iš viršaus į apačią, o tai lems vienodą talpos aušinimą. Iš konteinerio vidaus prie jo dangčio termo pasta ir tvirtinimo varžtais pritvirtinamas radiatorius.

Norint padidinti būsimo šaldymo įrenginio galią, galima padidinti termoelementų skaičių iki dviejų ar trijų ar daugiau. Šiuo atveju moduliai yra klijuojami vienas prie kito, stebint poliškumą. Kitaip tariant, karštoji apatinio elemento pusė liečiasi su šaltąja viršutinio elemento puse.

Išorėje prie dangčio pritvirtintas kitas radiatorius kartu su kompiuterio aušintuvu. Radiatorių tvirtinimo vietoje turi būti gera šilumos izoliacija tarp šaltos – vidinės ir karštos – išorinės pusės. Viršutinį ir apatinį radiatorius reikia labai atsargiai priveržti tvirtinimo varžtais, kad tarp jų esančių termoelementų keraminės plokštės nesutrūkinėtų.

Elektra pajungiama naudojant maitinimo šaltinį, kuris galima paimti iš seno kompiuterio.

Nešiojamas termoelektrinis generatorius

Tokia mini elektrinė tikrai gali padėti turistui ar medžiotojui, kai miške išsikrauna visų elektroninių prietaisų baterijos. Šioje situacijoje labai romantiška paimti keletą sausų traškučių ir kūgių, užkurti nedidelį laužą ir juo įkrauti išsikrovusias baterijas, o tuo pačiu gaminti maistą. Būtent tai leidžia pagaminti nešiojamąjį termogeneratorių, pastatytą ant termoelemento.

Norėdami sukurti šį stebuklingą įrenginį, jums reikia nešiojamos stovyklavietės krosnelės, kuri veikia bet kokio tipo kuru. Ekstremaliais atvejais tiks net maža žvakė ar sauso alkoholio tabletė.

Krosnyje kūrenama ugnis, prie jos iš išorės termo pastos pagalba tvirtinamas termoelektrinis modulis. Laidų pagalba jis prijungiamas prie įtampos keitiklio.

Gautos srovės vertė tiesiogiai priklausys nuo temperatūros skirtumo tarp šaltosios ir karštosios termoelemento pusių. Efektyviam darbui reikalingas ne mažesnis kaip 100 laipsnių skirtumas tarp šalto ir karšto paviršiaus.

Šiuo atveju reikia suprasti, kad maksimalią temperatūrą riboja lydmetalio, su kuriuo pagamintas pats modulis, lydymosi temperatūra. Todėl tokiems įrenginiams naudojami specialūs šiluminiai moduliai, pagaminti naudojant specialų ugniai atsparų lydmetalą. Įprastuose moduliuose lydmetalio lydymosi temperatūra yra 150 laipsnių. Ugniai atspariuose moduliuose lydmetalis pradeda lydytis 300 laipsnių temperatūroje.

Šaldymo įranga taip tvirtai įsitvirtino mūsų gyvenime, kad net sunku įsivaizduoti, kaip be jos buvo galima apsieiti. Tačiau klasikinio modelio šaltnešis netinka naudoti mobiliajame telefone, pavyzdžiui, kaip kelioninis šaldymo krepšys.

Šiuo tikslu naudojami įrenginiai, kurių veikimo principas grindžiamas Peltier efektu. Trumpai pakalbėkime apie šį reiškinį.

Kas tai yra?

Šis terminas reiškia termoelektrinį reiškinį, kurį 1834 m. atrado prancūzų gamtininkas Jeanas-Charlesas Pelletier. Poveikio esmė – šilumos išsiskyrimas arba įsisavinimas toje zonoje, kurioje liečiasi skirtingi laidininkai, per kurią praeina elektros srovė.

Remiantis klasikine teorija, yra toks reiškinio paaiškinimas: elektros srovė perneša elektronus tarp metalų, o tai gali pagreitinti arba sulėtinti jų judėjimą, priklausomai nuo kontaktinio potencialo skirtumo skirtingų medžiagų laiduose. Atitinkamai, padidėjus kinetinei energijai, ji paverčiama šiluma.

Antrajame laidininke stebimas atvirkštinis procesas, reikalaujantis energijos papildymo pagal pagrindinį fizikos dėsnį. Taip yra dėl šiluminių svyravimų, dėl kurių metalas, iš kurio pagamintas antrasis laidininkas, atšaldo.

Šiuolaikinės technologijos leidžia gaminti puslaidininkinius elementus-modulius su maksimaliu termoelektriniu efektu. Tikslinga trumpai pakalbėti apie jų dizainą.

Įrenginys ir veikimo principas

Šiuolaikiniai moduliai – tai konstrukcija, susidedanti iš dviejų izoliacinių plokščių (dažniausiai keraminių), tarp kurių nuosekliai sujungtos termoporos. Supaprastinta tokio elemento schema pateikta paveikslėlyje žemiau.

Pavadinimai:

• A - kontaktai, skirti prijungti prie maitinimo šaltinio;
• B yra karštas elemento paviršius;
• C - šaltoji pusė;
• D - variniai laidininkai;
• E yra puslaidininkis, pagrįstas p sandūra;
• F yra n tipo puslaidininkis.

Konstrukcija pagaminta taip, kad kiekviena modulio pusė liestųsi su p-n arba n-p jungtimis (priklausomai nuo poliškumo). Kontaktai p-n šildomi, n-p aušinami (žr. 3 pav.). Atitinkamai, elemento šonuose susidaro temperatūros skirtumas (DT). Stebėtojui šis efektas atrodys kaip šiluminės energijos perdavimas tarp modulio šonų. Pažymėtina, kad pasikeitus tiekimo poliškumui, pasikeičia karšti ir šalti paviršiai.

Ryžiai. 3. A – karštoji termoporos pusė, B – šaltoji pusė

Specifikacijos

Termoelektrinių modulių charakteristikos apibūdinamos šiais parametrais:

• aušinimo galia (Q max), ši charakteristika nustatoma pagal didžiausią leistiną srovę ir temperatūros skirtumą tarp modulio šonų, matuojamų vatais;
• maksimalus temperatūrų skirtumas tarp elemento šonų (DT max), parametras duotas idealioms sąlygoms, matavimo vienetas laipsniai;
• leistina srovės stipris, reikalingas maksimaliam temperatūrų skirtumui užtikrinti - I max;
• maksimali įtampa U max , reikalinga srovei I max pasiekti didžiausią skirtumą DT max ;
• modulio vidinė varža - Atsparumas, nurodoma omų;
• efektyvumo koeficientas - COP (santrumpa iš anglų kalbos - našumo koeficientas), iš tikrųjų tai yra įrenginio efektyvumas, rodantis aušinimo ir energijos suvartojimo santykį. Nebrangiems elementams šis parametras yra 0,3–0,35 diapazone, brangesniems modeliams jis artėja prie 0,5.

Žymėjimas

Apsvarstykite, kaip tipinis modulių žymėjimas iššifruojamas naudojant 4 paveikslo pavyzdį.

4 pav. Peltier modulis pažymėtas TES1-12706

Žymėjimas skirstomas į tris reikšmingas grupes:

1. Elemento žymėjimas. Pirmosios dvi raidės visada nesikeičia (TE), o tai reiškia, kad tai yra termoelementas. Kitas nurodo dydį, gali būti raidės „C“ (standartinė) ir „S“ (mažos). Paskutinis skaitmuo rodo, kiek sluoksnių (kaskadų) yra elemente.
2. Nuotraukoje parodytame modulyje termoporų skaičius yra 127.
3. Mes turime vardinės srovės vertę amperais - 6 A.

Kitų TEC1 serijos modelių žymėjimai skaitomi taip pat, pavyzdžiui: 12703, 12705, 12710 ir kt.

Taikymas

Nepaisant gana žemo efektyvumo, termoelektriniai elementai plačiai naudojami matavimo, skaičiavimo ir buitiniuose prietaisuose. Moduliai yra svarbus šių įrenginių veikimo elementas:

• mobilūs šaldymo įrenginiai;
• maži generatoriai elektrai gaminti;
• asmeninių kompiuterių aušinimo sistemos;
• aušintuvai vandens vėsinimui ir pašildymui;
• sausintuvai ir kt.

Pateiksime išsamius termoelektrinių modulių naudojimo pavyzdžius.

Šaldytuvas ant Peltier elementų

Termoelektriniai šaldymo agregatai yra žymiai prastesni nei kompresorių ir absorbcinių įrenginių. Tačiau jie turi didelių pranašumų, todėl tam tikromis sąlygomis jų naudojimas yra tikslingas. Šie privalumai:

• dizaino paprastumas;
• atsparumas vibracijai;
• judančių elementų trūkumas (išskyrus radiatorių pučiantį ventiliatorių);
• žemas triukšmo lygis;
• maži matmenys;
• gebėjimas dirbti bet kurioje pozicijoje;
• ilgas tarnavimo laikas;
• mažas energijos suvartojimas.

Šios savybės idealiai tinka mobiliesiems įrenginiams.

Peltier elementas kaip elektros generatorius

Termoelektriniai moduliai gali veikti kaip elektros generatoriai, jei viena iš jų pusių yra veikiama priverstinio šildymo. Kuo didesnis temperatūrų skirtumas tarp šonų, tuo didesnė srovė, kurią sukuria šaltinis. Deja, maksimali termogeneratoriaus temperatūra yra ribota, ji negali būti aukštesnė už modulyje naudojamo lydmetalio lydymosi temperatūrą. Šios sąlygos pažeidimas sukels elemento gedimą.

Serijinei termogeneratorių gamybai naudojami specialūs moduliai su ugniai atspariu lydmetaliu, juos galima įkaitinti iki 300°C temperatūros. Įprastuose elementuose, pavyzdžiui, TEC1 12715, riba yra 150 laipsnių.

Kadangi tokių įrenginių efektyvumas mažas, jie naudojami tik tais atvejais, kai nėra galimybės naudoti efektyvesnio elektros energijos šaltinio. Nepaisant to, 5-10 W šilumos generatoriai yra paklausūs tarp turistų, geologų ir atokių vietovių gyventojų. Dideli ir galingi stacionarūs įrenginiai, veikiantys aukštos temperatūros kuru, naudojami dujų skirstymo blokams, meteorologinių stočių įrangai ir kt.

CPU aušinimui

Palyginti neseniai šie moduliai buvo pradėti naudoti asmeninių kompiuterių procesoriaus aušinimo sistemose. Atsižvelgiant į žemą termoelementų efektyvumą, tokių konstrukcijų nauda yra gana abejotina. Pavyzdžiui, norint atvėsinti 100–170 W galios šilumos šaltinį (atitinka daugumą šiuolaikinių procesorių modelių), reikės išleisti 400–680 W, tam reikia įrengti galingą maitinimo šaltinį.

Antroji klaida yra ta, kad neapkrautas procesorius išskirs mažiau šiluminės energijos, o modulis gali jį atvėsinti žemiau rasos taško. Dėl to pradės susidaryti kondensatas, kuris garantuotai išjungs elektroniką.

Tie, kurie nuspręs patys sukurti tokią sistemą, turės atlikti daugybę skaičiavimų, kad pasirinktų modulio galią konkrečiam procesoriaus modeliui.

Remiantis tuo, kas išdėstyta, neapsimoka naudoti šiuos modulius kaip procesoriaus aušinimo sistemą, be to, dėl jų gali sugesti kompiuterinė įranga.

Visai kitokia situacija yra su hibridiniais įrenginiais, kur šiluminiai moduliai naudojami kartu su vandens ar oro aušinimu.

Hibridinės aušinimo sistemos pasirodė esančios veiksmingos, tačiau didelė kaina riboja jų gerbėjų ratą.

Oro kondicionierius ant Peltier elementų

Teoriškai toks prietaisas bus struktūriškai daug paprastesnis nei klasikinės klimato kontrolės sistemos, tačiau viską lemia mažas našumas. Vienas dalykas yra vėsinti nedidelį šaldytuvo tūrį, kitas dalykas yra kambarys ar automobilio salonas. Termoelektrinių modulių pagrindu veikiantys oro kondicionieriai sunaudos daugiau elektros energijos (3-4 kartus) nei įrenginiai, veikiantys šaltnešiu.

Kalbant apie naudojimą kaip automobilių klimato kontrolės sistemą, standartinio generatoriaus galios nepakaks tokiam įrenginiui valdyti. Pakeitus jį našesne įranga, sunaudosite daug degalų, o tai nėra ekonomiška.

Teminiuose forumuose periodiškai kyla diskusijos šia tema ir svarstomi įvairūs naminiai dizainai, tačiau pilnavertis veikiantis prototipas dar nesukurtas (neskaitant oro kondicionieriaus žiurkėnui). Visai gali būti, kad situacija pasikeis, kai plačiau taps priimtinesnio efektyvumo moduliai.

Aušinimo vandeniui

Termoelektrinis elementas dažnai naudojamas kaip vandens aušintuvų aušintuvas. Konstrukciją sudaro: aušinimo modulis, termostatu valdomas valdiklis ir šildytuvas. Toks įgyvendinimas yra daug paprastesnis ir pigesnis nei kompresoriaus grandinė, be to, jis yra patikimesnis ir lengviau valdomas. Tačiau yra ir tam tikrų trūkumų:

• vanduo neatvėsinamas žemiau 10-12°C;
• vėsinimas trunka ilgiau nei kompresoriaus analogas, todėl toks aušintuvas netinka biure, kuriame dirba daug darbuotojų;
• prietaisas jautrus išorės temperatūrai, šiltoje patalpoje vanduo neatvės iki minimalios temperatūros;
• nerekomenduojama montuoti dulkėtose patalpose, nes gali užsikimšti ventiliatorius ir suges aušinimo modulis.

Stalinis vandens aušintuvas naudojant Peltier elementą

Oro džiovintuvas ant Peltier elementų

Skirtingai nuo oro kondicionieriaus, oro džiovintuvo įrengimas ant termoelektrinių elementų yra visiškai įmanomas. Dizainas yra gana paprastas ir nebrangus. Aušinimo modulis sumažina radiatoriaus temperatūrą žemiau rasos taško, todėl jis sugeria drėgmę, esančią ore, einančioje per įrenginį. Nustovėjęs vanduo išpilamas į specialų rezervuarą.

Nepaisant mažo efektyvumo, šiuo atveju įrenginio efektyvumas yra gana patenkinamas.

Kaip prisijungti?

Modulio pajungimo problemų nekils, reikia išvesties laidams dėti pastovią įtampą, jos reikšmė nurodyta elemento duomenų lape. Raudonas laidas turi būti prijungtas prie teigiamo, o juodas - prie neigiamo. Dėmesio! Pakeitus poliškumą, sukeičiami vėsinami ir šildomi paviršiai.

Kaip patikrinti Peltier elemento veikimą?

Lengviausias ir patikimiausias būdas yra lytėjimas. Būtina prijungti modulį prie atitinkamo įtampos šaltinio ir paliesti skirtingas jo puses. Tinkamam elementui vienas iš jų bus šiltesnis, kitas – šaltesnis.

Jei tinkamo šaltinio nėra po ranka, jums reikės multimetro ir žiebtuvėlio. Patvirtinimo procesas yra gana paprastas:

1. prijunkite zondus prie modulio gnybtų;
2. įneškite į vieną iš šonų uždegtą žiebtuvėlį;
3. stebėkite prietaiso rodmenis.

Darbiniame modulyje, šildant vieną iš šonų, susidaro elektros srovė, kuri bus rodoma prietaisų skydelyje.

Kaip savo rankomis pasidaryti Peltier elementą?

Savarankiškai pagaminto modulio namuose pasidaryti beveik neįmanoma, juo labiau tai nėra prasmės, atsižvelgiant į jų santykinai mažą kainą (apie 4–10 USD). Bet jūs galite surinkti įrenginį, kuris bus naudingas žygyje, pavyzdžiui, termoelektrinį generatorių.

Norėdami stabilizuoti įtampą, turite surinkti paprastą keitiklį ant L6920 IC lusto.

Tokio keitiklio įėjimui taikoma 0,8–5,5 V įtampa, išėjime jis sukurs stabilią 5 V įtampą, kurios visiškai pakanka daugeliui mobiliųjų įrenginių įkrauti. Jei naudojamas įprastas Peltier elementas, šildomos pusės darbinės temperatūros diapazonas turi būti apribotas iki 150 °C. Kad netrukdytų sekti, kaip šilumos šaltinį geriau naudoti puodą su verdančiu vandeniu. Šiuo atveju garantuojama, kad elementas neįkais virš 100 °C.

Peltier puslaidininkiniai šaldytuvai

Šiuolaikinių didelio našumo elektroninių komponentų, sudarančių kompiuterių pagrindą, veikimą lydi didelis šilumos išsklaidymas, ypač kai jie veikia priverstinio įsijungimo režimais. Efektyviam tokių komponentų veikimui reikalingos tinkamos aušinimo priemonės, užtikrinančios jų veikimui būtinas temperatūros sąlygas. Paprastai tokios optimalios temperatūros palaikymo priemonės yra aušintuvai, kurių pagrindą sudaro tradiciniai radiatoriai ir ventiliatoriai.

Tokių įrankių patikimumas ir veikimas nuolat gerinami dėl tobulėjančio jų dizaino, naudojant naujausias technologijas ir naudojant įvairius jutiklius bei valdiklius. Tai leidžia tokius įrankius integruoti į kompiuterines sistemas, teikiančias diagnostiką ir jų veikimo kontrolę, siekiant didžiausio efektyvumo, kartu užtikrinant optimalias temperatūros sąlygas kompiuterių elementų veikimui, o tai padidina patikimumą ir prailgina be rūpesčių veikimą.

Tradicinių aušintuvų parametrai nuolat tobulėja, tačiau pastaruoju metu kompiuterių rinkoje pasirodė ir greitai išpopuliarėjo tokios specifinės elektroninių elementų aušinimo priemonės kaip Peltier puslaidininkiniai šaldytuvai (nors dažnai vartojamas žodis aušintuvas, tačiau teisingas terminas Peltier elementai yra būtent šaldytuvas).

Peltier šaldytuvai, kuriuose yra specialūs puslaidininkiniai termoelektriniai moduliai, pagrįsti dar 1834 metais atrastu Peltier efektu, yra itin perspektyvūs aušinimo įrenginiai. Tokios priemonės jau daugelį metų sėkmingai naudojamos įvairiose mokslo ir technologijų srityse.

Šeštajame ir aštuntajame dešimtmetyje vidaus pramonė ne kartą bandė gaminti buitinius mažo dydžio šaldytuvus, kurių veikimas buvo pagrįstas Peltier efektu. Tačiau esamų technologijų netobulumas, mažas efektyvumas ir didelės kainos neleido tokiems prietaisams tuo metu palikti tyrimų laboratorijų ir bandymų stendų.

Tačiau Peltier efektas ir termoelektriniai moduliai liko ne vien mokslininkų dalis. Tobulėjant technologijoms, daug neigiamų reiškinių gerokai sumažėjo. Šių pastangų dėka buvo sukurti labai efektyvūs ir patikimi puslaidininkiniai moduliai.

Pastaraisiais metais šie moduliai, kurių veikimas pagrįstas Peltier efektu, buvo aktyviai naudojami įvairiems elektroniniams kompiuterių komponentams vėsinti. Visų pirma, jie buvo pradėti naudoti aušinti šiuolaikinius galingus procesorius, kurių veikimą lydi didelis šilumos išsklaidymo lygis.

Dėl savo unikalių šiluminių ir eksploatacinių savybių įrenginiai, kurių pagrindą sudaro termoelektriniai moduliai – Peltier moduliai, leidžia pasiekti reikiamą kompiuterio elementų aušinimo lygį be ypatingų techninių sunkumų ir finansinių išlaidų. Kaip elektroninių komponentų aušintuvai, šios priemonės, palaikančios jų veikimui būtinas temperatūros sąlygas, yra labai perspektyvios. Jie yra kompaktiški, patogūs, patikimi ir pasižymi itin dideliu darbo efektyvumu.

Puslaidininkiniai šaldytuvai yra ypač svarbūs kaip intensyvaus aušinimo priemonė kompiuterinėse sistemose, kurių elementai montuojami ir veikia sunkiai priverstiniais režimais. Tokių režimų naudojimas - įsijungimas (overclocking) dažnai žymiai padidina naudojamų elektroninių komponentų, taigi, kaip taisyklė, visos kompiuterio sistemos našumą. Tačiau kompiuterių komponentų veikimas tokiais režimais pasižymi dideliu šilumos išsklaidymu ir dažnai yra prie kompiuterių architektūros, taip pat esamų ir naudojamų mikroelektronikos technologijų galimybių ribos. Tokie kompiuterio komponentai, kurių veikimą lydi didelė šilumos išsklaidymas, yra ne tik didelio našumo procesoriai, bet ir šiuolaikinių didelio našumo vaizdo adapterių elementai, o kai kuriais atvejais ir atminties modulių lustai. Tokie galingi elementai reikalauja intensyvaus aušinimo, kad jie tinkamai veiktų net normaliais režimais, o juo labiau - įsijungimo režimais.

Peltier moduliai

Peltier šaldytuvuose naudojamas įprastas, vadinamasis termoelektrinis šaldytuvas, kurio veikimas pagrįstas Peltier efektu. Šis efektas pavadintas prancūzų laikrodininko Peltier (1785-1845) vardu, kuris savo atradimą padarė daugiau nei prieš pusantro šimtmečio – 1834 m.

Pats Peltier nelabai suprato atrasto reiškinio esmės. Tikrąją reiškinio prasmę po kelerių metų, 1838 m., nustatė Lencas (1804-1865).

Į įdubą, esančią dviejų bismuto ir stibio strypų sandūroje, Lencas įdėjo lašelį vandens. Kai elektros srovė teka viena kryptimi, vandens lašas užšąla. Srovei tekant priešinga kryptimi, susidaręs ledas ištirpo. Taigi buvo nustatyta, kad einant per dviejų elektros srovės laidininkų kontaktą, priklausomai nuo pastarųjų krypties, be Džaulio šilumos išsiskiria arba sugeriama papildoma šiluma, kuri vadinama Peltier šiluma. Šis reiškinys vadinamas Peltier fenomenu (Peltjė efektas). Taigi tai yra Seebecko fenomeno atvirkštinė pusė.

Jei uždaroje grandinėje, susidedančioje iš kelių metalų ar puslaidininkių, temperatūros metalų ar puslaidininkių sąlyčio taškuose yra skirtingos, tai grandinėje atsiranda elektros srovė. Šį termoelektrinės srovės reiškinį 1821 metais atrado vokiečių fizikas Seebeckas (1770-1831).

Skirtingai nuo Džaulio-Lenco šilumos, kuri yra proporcinga srovės stiprumo kvadratui (Q=R·I·I·t), Peltier šiluma yra proporcinga pirmajai srovės stiprumo galiai ir keičia ženklą, kai srovės kryptis. pastarieji pakeitimai. Peltier šilumą, kaip parodė eksperimentiniai tyrimai, galima išreikšti formule:

Qp = P q

čia q – praleidžiamos elektros energijos kiekis (q=I t), P – vadinamasis Peltier koeficientas, kurio reikšmė priklauso nuo besiliečiančių medžiagų pobūdžio ir jų temperatūros.

Peltier šiluma Qp laikoma teigiama, jei ji išsiskiria, ir neigiama, jei ji absorbuojama.

Ryžiai. 1. Peltier šilumos, Cu - vario, Bi - bismuto, matavimo eksperimento schema.

Pateiktoje Peltier šilumos matavimo eksperimento schemoje esant tokiai pačiai į kalorimetrus panardintų laidų varžai R (Cu + Bi), kiekviename kalorimetre išsiskirs ta pati Džaulio šiluma, būtent Q=R·I·I·t. . Kita vertus, Peltier šiluma viename kalorimetre bus teigiama, o kitame – neigiama. Pagal šią schemą galima išmatuoti Peltier šilumą ir apskaičiuoti Peltier koeficientų reikšmes skirtingoms laidininkų poroms.

Reikėtų pažymėti, kad Peltier koeficientas labai priklauso nuo temperatūros. Kai kurios Peltier koeficiento reikšmės įvairioms metalų poroms pateiktos lentelėje.

Peltier koeficiento vertės įvairioms metalų poroms
geležies konstantanas		Varis-nikelis		Švinas-konstantanas
T, K	P, mV	T, K	P, mV	T, K	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

Peltier koeficientas, kuris yra svarbi techninė medžiagų charakteristika, paprastai nėra matuojamas, o apskaičiuojamas pagal Tomsono koeficientą:

P = a T

kur P yra Peltier koeficientas, a yra Tomsono koeficientas, T yra absoliuti temperatūra.

Peltjė efekto atradimas turėjo didelės įtakos tolesnei fizikos raidai, o vėliau ir įvairioms technikos sritims.

Taigi atvirojo efekto esmė yra tokia: kai elektros srovė praeina per dviejų laidininkų, pagamintų iš skirtingų medžiagų, kontaktą, priklausomai nuo jos krypties, be Džaulio šilumos išsiskiria arba absorbuojama papildoma šiluma, kuri vadinama Peltier. karštis. Šio efekto pasireiškimo laipsnis labai priklauso nuo pasirinktų laidininkų medžiagų ir naudojamų elektros režimų.

Klasikinė teorija Peltier fenomeną aiškina tuo, kad elektronai, srovės pernešami iš vieno metalo į kitą, yra pagreitinami arba sulėtinami dėl vidinio metalų kontaktinio potencialo skirtumo. Pirmuoju atveju elektronų kinetinė energija didėja ir tada išsiskiria šilumos pavidalu. Antruoju atveju elektronų kinetinė energija mažėja, o šis energijos praradimas pasipildo dėl antrojo laidininko atomų šiluminių virpesių. Rezultatas yra aušinimas. Išsamesnėje teorijoje atsižvelgiama ne į potencinės energijos kitimą elektronui pereinant iš vieno metalo į kitą, o į bendrosios energijos kitimą.

Peltjė efektas stipriausiai pastebimas p ir n tipo puslaidininkių atveju. Priklausomai nuo elektros srovės krypties kontaktuojant įvairių tipų puslaidininkiams - pn- ir np sandūroms, dėl elektronų (n) ir skylių (p) vaizduojamų krūvių sąveikos ir jų rekombinacijos energija arba absorbuojama, arba paleistas. Dėl šių sąveikų ir generuojamų energijos procesų šiluma arba absorbuojama, arba išsiskiria. P ir n tipo laidumo puslaidininkių panaudojimas termoelektriniuose šaldytuvuose parodytas fig. 2.

Ryžiai. 2. P ir n tipo puslaidininkių panaudojimas termoelektriniuose šaldytuvuose.

Sujungus daugybę p ir n tipo puslaidininkių porų, galima sukurti aušinimo elementus – gana didelės galios Peltier modulius. Puslaidininkinio termoelektrinio Peltier modulio struktūra parodyta fig. 3.

Ryžiai. 3. Peltier modulio struktūra

Peltier modulis yra termoelektrinis šaldytuvas, susidedantis iš nuosekliai sujungtų p ir n tipo puslaidininkių, sudarančių p-n ir n-p jungtis. Kiekvienas iš šių perėjimų turi šiluminį kontaktą su vienu iš dviejų radiatorių. Pratekėjus tam tikro poliškumo elektros srovei, tarp Peltier modulio radiatorių susidaro temperatūrų skirtumas: vienas radiatorius veikia kaip šaldytuvas, kitas radiatorius įkaista ir tarnauja šilumai pašalinti. Ant pav. 4 parodyta tipiško Peltier modulio išvaizda.

Ryžiai. 4. Peltier modulio išvaizda

Tipiškas modulis užtikrina didelį temperatūros skirtumą, kuris yra keliasdešimt laipsnių. Tinkamai aušinant šildymo radiatorių, antrasis radiatorius, šaldytuvas, leidžia pasiekti neigiamą temperatūrą. Temperatūros skirtumui padidinti galimas kaskadinis Peltier termoelektrinių modulių jungimas, jei jie pakankamai aušinami. Tai leidžia palyginti paprastomis priemonėmis pasiekti didelį temperatūrų skirtumą ir užtikrinti efektyvų apsaugotų elementų aušinimą. Ant pav. 5 parodytas tipiškų Peltier modulių kaskadinio sujungimo pavyzdys.

Ryžiai. 5. Peltier modulių kaskadinio sujungimo pavyzdys

Peltier modulių pagrindu veikiantys aušinimo įrenginiai dažnai vadinami aktyviais Peltier aušintuvais arba tiesiog Peltier aušintuvais.

Peltier modulių naudojimas aktyviuose aušintuvuose daro juos žymiai efektyvesnius nei standartinių tipų aušintuvai, kurių pagrindą sudaro tradiciniai radiatoriai ir ventiliatoriai. Tačiau projektuojant ir naudojant aušintuvus su Peltier moduliais, būtina atsižvelgti į keletą specifinių savybių, kylančių iš modulių konstrukcijos, jų veikimo principo, šiuolaikinės kompiuterinės įrangos architektūros ir sistemos funkcionalumo. ir taikomąją programinę įrangą.

Didelę reikšmę turi Peltier modulio galia, kuri, kaip taisyklė, priklauso nuo jo dydžio. Mažos galios modulis neužtikrina reikiamo aušinimo lygio, o tai gali sukelti apsaugoto elektroninio elemento, pavyzdžiui, procesoriaus, gedimą dėl jo perkaitimo. Tačiau naudojant per didelius modulius aušinimo radiatoriaus temperatūra gali nukristi iki drėgmės kondensacijos iš oro lygio, o tai pavojinga elektroninėms grandinėms. Taip yra dėl to, kad dėl kondensato nuolat gaminamas vanduo gali sukelti trumpuosius jungimus kompiuterio elektroninėse grandinėse. Čia verta prisiminti, kad atstumas tarp laidžių laidininkų šiuolaikinėse spausdintinėse plokštėse dažnai yra milimetro dalis. Vis dėlto, nepaisant visko, galingi Peltier moduliai kaip didelio našumo aušintuvų dalis ir atitinkamos papildomos aušinimo ir vėdinimo sistemos leido KryoTech ir AMD atlikti bendrus tyrimus AMD procesorius, sukurtus naudojant tradicinę technologiją, pagreitinti iki 1 dažnio. GHz , tai yra padidinti jų veikimo dažnį beveik 2 kartus, palyginti su įprastu jų veikimo režimu. Ir reikia pabrėžti, kad toks našumo lygis buvo pasiektas užtikrinant reikiamą procesorių stabilumą ir patikimumą priverstiniais režimais. Na, o tokio ekstremalaus įsijungimo rezultatas buvo našumo rekordas tarp 80x86 architektūros ir instrukcijų rinkinio procesorių. Ir „KryoTech“ uždirbo daug pinigų, siūlydama savo aušinimo įrenginius rinkai. Įrengti atitinkama elektronika, jie pasirodė esą paklausūs kaip didelio našumo serverių ir darbo stočių platformos. Ir AMD gavo patvirtinimą apie aukštą savo produktų lygį ir turtingą eksperimentinę medžiagą, skirtą toliau tobulinti savo procesorių architektūrą. Beje, panašūs tyrimai buvo atlikti su „Intel Celeron“, „Pentium II“, „Pentium III“ procesoriais, dėl kurių taip pat buvo gautas reikšmingas našumo padidėjimas.

Pažymėtina, kad Peltier moduliai eksploatacijos metu išskiria gana daug šilumos. Dėl šios priežasties kaip aušintuvo dalį turėtumėte naudoti ne tik galingą ventiliatorių, bet ir priemones, mažinančias temperatūrą kompiuterio korpuso viduje, kad neperkaistų kiti kompiuterio komponentai. Norėdami tai padaryti, kompiuterio korpuso konstrukcijoje patartina naudoti papildomus ventiliatorius, kad būtų užtikrintas geresnis šilumos mainai su aplinka už korpuso ribų.

Ant pav. 6 parodytas aktyvaus aušintuvo, kuriame yra Peltier puslaidininkio modulis, išvaizda.

Ryžiai. 6. Aušintuvo su Peltier moduliu išvaizda

Pažymėtina, kad Peltier modulių pagrindu sukurtos aušinimo sistemos naudojamos ne tik elektroninėse sistemose, tokiose kaip kompiuteriai. Tokie moduliai naudojami įvairių didelio tikslumo įrenginių aušinimui. Peltier moduliai yra labai svarbūs mokslui. Visų pirma, tai susiję su eksperimentiniais tyrimais, atliekamais fizikos, chemijos ir biologijos srityse.

Informaciją apie Peltier modulius ir šaldytuvus bei jų taikymo ypatybes ir rezultatus galima rasti interneto svetainėse, pavyzdžiui, šiais adresais:

Veikimo ypatybės

Peltier moduliai, naudojami kaip elektroninių aušinimo priemonių dalis, pasižymi gana dideliu patikimumu ir, skirtingai nei tradiciniai šaldytuvai, neturi judančių dalių. Ir, kaip minėta pirmiau, siekiant padidinti jų darbo efektyvumą, jie leidžia naudoti kaskadą, o tai leidžia apsaugoti apsaugotų elektroninių elementų korpusų temperatūrą iki neigiamų verčių, net ir turint didelę jų sklaidos galią.

Tačiau, be akivaizdžių pranašumų, Peltier moduliai turi ir nemažai specifinių savybių bei charakteristikų, į kurias būtina atsižvelgti naudojant juos kaip aušinimo skysčių dalį. Kai kurie iš jų jau buvo pažymėti, tačiau norint teisingai pritaikyti Peltier modulius, juos reikia išsamiau apsvarstyti. Svarbiausios charakteristikos apima šias veikimo ypatybes:

• Peltier moduliams, kurie eksploatacijos metu išskiria daug šilumos, reikia, kad aušintuve būtų atitinkami radiatoriai ir ventiliatoriai, kurie gali efektyviai pašalinti šilumos perteklių iš aušinimo modulių. Atkreiptinas dėmesys į tai, kad termoelektriniai moduliai pasižymi palyginti mažu našumo koeficientu (COP) ir, atlikdami šilumos siurblio funkcijas, patys yra galingi šilumos šaltiniai. Naudojant šiuos modulius kaip kompiuterio elektroninių komponentų aušinimo priemones, sisteminio bloko viduje labai pakyla temperatūra, todėl dažnai reikia papildomų priemonių ir priemonių temperatūrai kompiuterio korpuso viduje sumažinti. Priešingu atveju padidėjusi temperatūra korpuso viduje apsunkina darbą ne tik saugomiems elementams ir jų aušinimo sistemoms, bet ir likusiems kompiuterio komponentams. Taip pat reikia pabrėžti, kad Peltier moduliai yra gana galinga papildoma apkrova maitinimo šaltiniui. Atsižvelgiant į Peltier modulių srovės suvartojimo vertę, kompiuterio maitinimo šaltinio galia turi būti ne mažesnė kaip 250 W. Visa tai lemia tikslingumą rinktis ATX pagrindines plokštes ir korpusus su pakankamos galios maitinimo šaltiniais. Naudojant šią konstrukciją, kompiuterio komponentams lengviau organizuoti optimalius šiluminius ir elektrinius režimus. Pažymėtina, kad yra Peltier šaldytuvų su savo maitinimo šaltiniu.
• Peltier modulis, jam sugedus, izoliuoja aušinamą elementą nuo aušintuvo radiatoriaus. Dėl to labai greitai pažeidžiamas saugomo elemento šiluminis režimas ir ankstyvas jo gedimas dėl vėlesnio perkaitimo.
• Žema temperatūra, atsirandanti veikiant Peltier šaldytuvams su pertekline galia, prisideda prie drėgmės kondensacijos iš oro. Tai kelia pavojų elektroniniams komponentams, nes kondensatas gali sukelti trumpąjį jungimą tarp elementų. Norint pašalinti šį pavojų, patartina naudoti optimalios galios Peltier šaldytuvus. Ar kondensatas susidaro, ar ne, priklauso nuo kelių parametrų. Svarbiausi yra: aplinkos temperatūra (šiuo atveju oro temperatūra korpuso viduje), aušinamo objekto temperatūra ir oro drėgnumas. Kuo šiltesnis oras korpuso viduje ir didesnė drėgmė, tuo didesnė drėgmės kondensacijos tikimybė ir vėliau kompiuterio elektroninių komponentų gedimas. Žemiau yra lentelė, iliustruojanti drėgmės kondensacijos temperatūros priklausomybę nuo aušinamo objekto, priklausomai nuo drėgmės ir aplinkos temperatūros. Naudodamiesi šia lentele galite lengvai nustatyti, ar yra drėgmės kondensacijos pavojus, ar ne. Pavyzdžiui, jei lauko temperatūra yra 25°C, o drėgnumas 65%, tai drėgmės kondensacija ant aušinamo objekto atsiranda, kai jo paviršiaus temperatūra yra žemesnė nei 18°C.

Rasos taškas

Drėgmė, %
Temperatūra aplinka, °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

Be šių savybių, būtina atsižvelgti į keletą specifinių aplinkybių, susijusių su Peltier termoelektrinių modulių, kaip aušintuvų, naudojamų galingų kompiuterių didelio našumo centriniams procesoriams aušinti, naudojimu.

Šiuolaikinių procesorių architektūra ir kai kurios sistemos programos numato energijos suvartojimo pokytį priklausomai nuo procesorių apkrovos. Tai leidžia optimizuoti jų energijos suvartojimą. Beje, tai numato ir energijos taupymo standartai, palaikomi kai kurių funkcijų, integruotų į šiuolaikinių kompiuterių aparatinę ir programinę įrangą. Įprastomis sąlygomis procesoriaus ir jo suvartojamos energijos optimizavimas turi teigiamos įtakos tiek paties procesoriaus šiluminiam režimui, tiek bendram šiluminiam balansui. Tačiau reikia pažymėti, kad režimai, kuriuose periodiškai keičiasi energijos suvartojimas, gali būti netinkamai derinami su procesorių aušinimo priemonėmis, naudojant Peltier modulius. Taip yra dėl to, kad esami Peltier šaldytuvai dažniausiai yra skirti nuolatiniam darbui. Šiuo atžvilgiu paprasčiausi Peltier šaldytuvai, neturintys valdymo įrankių, nerekomenduojami naudoti su tokiomis vėsinimo programomis kaip, pavyzdžiui, CpuIdle, taip pat su Windows NT / 2000 ar Linux operacinėmis sistemomis.

Jei procesorius persijungia į mažos galios režimą ir atitinkamai šilumos išsklaidymą, galimas reikšmingas korpuso ir procesoriaus lusto temperatūros sumažėjimas. Per didelis procesoriaus branduolio aušinimas kai kuriais atvejais gali laikinai sustabdyti jo veikimą ir dėl to visam laikui užšaldyti kompiuterį. Reikia priminti, kad pagal Intel dokumentaciją minimali temperatūra, kuriai esant garantuojamas teisingas masinės gamybos Pentium II ir Pentium III procesorių veikimas, dažniausiai yra +5 °C, nors, kaip rodo praktika, jie puikiai veikia ir esant žemesnei. temperatūros.

Kai kurios problemos taip pat gali kilti dėl daugelio įmontuotų funkcijų, pavyzdžiui, tų, kurios valdo aušintuvo ventiliatorius, veikimo. Visų pirma, kai kurių kompiuterių sistemų procesoriaus galios valdymo režimai numato keisti aušinimo ventiliatorių greitį per pagrindinėje plokštėje integruotą aparatinę įrangą. Įprastomis sąlygomis tai labai pagerina kompiuterio procesoriaus šiluminį elgesį. Tačiau naudojant paprasčiausius Peltier šaldytuvus, sumažėjus sukimosi greičiui, gali pablogėti terminis režimas, o procesorius gali būti mirtinas jau dėl jo perkaitimo dėl veikiančio Peltier modulio, kuris, be to, atliekantis šilumos siurblio funkcijas, yra galingas papildomos šilumos šaltinis.

Reikėtų pažymėti, kad, kaip ir kompiuterių centrinių procesorių atveju, Peltier šaldytuvai gali būti gera alternatyva tradicinėms vaizdo mikroschemų rinkinių aušinimo priemonėms, naudojamoms šiuolaikiniuose didelio našumo vaizdo adapteriuose. Tokių vaizdo mikroschemų rinkinių veikimą lydi didelis šilumos išsklaidymas ir paprastai nėra staigių jų veikimo režimų pokyčių.

Siekiant pašalinti kintamos galios režimų problemas, sukeliančias drėgmės kondensaciją iš oro ir galimą hipotermiją, o kai kuriais atvejais net saugomų elementų, pvz., kompiuterio procesorių, perkaitimą, turėtumėte atsisakyti naudoti tokius režimus ir daugybę įtaisytųjų. funkcijas. Tačiau kaip alternatyvą galite naudoti aušinimo sistemas, kurios užtikrina išmanųjį Peltier šaldytuvų valdymą. Tokiais įrankiais galima valdyti ne tik ventiliatorių darbą, bet ir keisti pačių termoelektrinių modulių, naudojamų aktyviuose aušintuvuose, darbo režimus.

Buvo pranešimų apie miniatiūrinių Peltier modulių įterpimo tiesiai į procesoriaus lustus eksperimentus, kad būtų atvėsintos svarbiausios jų struktūros. Šis sprendimas prisideda prie geresnio aušinimo sumažindamas šiluminę varžą ir gali žymiai padidinti procesorių veikimo dažnį ir našumą.

Daugelyje tyrimų laboratorijų dirbama tobulinant sistemas, užtikrinančias optimalias elektroninių elementų temperatūros sąlygas. O aušinimo sistemos, kuriose naudojami Peltier termoelektriniai moduliai, laikomos itin perspektyviomis.

Peltier šaldytuvų pavyzdžiai

Palyginti neseniai kompiuterių rinkoje pasirodė vietinės gamybos Peltier moduliai. Tai paprasti, patikimi ir palyginti pigūs (7–15 USD) įrenginiai. Paprastai aušinimo ventiliatorius nėra įtrauktas. Nepaisant to, tokie moduliai leidžia ne tik susipažinti su perspektyviomis aušinimo priemonėmis, bet ir pagal paskirtį panaudoti kompiuterių komponentų apsaugos sistemose. Čia yra vieno iš pavyzdžių santrauka.

Modulio dydis (7 pav.) - 40×40 mm, maksimali srovė - 6 A, maksimali įtampa - 15 V, energijos suvartojimas - iki 85 W, temperatūrų skirtumas - daugiau nei 60 °C. Kai modulis aprūpintas galingu ventiliatoriumi, jis gali apsaugoti procesorių iki 40 vatų galios.

Ryžiai. 7. Šaldytuvo išvaizda PAP2X3B

Rinkoje yra ir mažesnių, ir galingesnių buitinių Peltier modulių variantų.

Užsienio prietaisų asortimentas yra daug platesnis. Žemiau pateikiami šaldytuvų, kurių konstrukcijoje naudojami Peltier termoelektriniai moduliai, pavyzdžiai.

Peltier aktyvūs šaldytuvai iš Computernerd

vardas	Gamintojas/tiekėjas	Ventiliatoriaus parametrai	CPU
PAX56B	Kompiuterininkas	rutulinis guolis	Pentium/MMX iki 200MHz, 25W
PA6EXB	Kompiuterininkas	dvigubas rutulinis guolis, tachometras	Pentium MMX iki 40W
DT-P54A	DesTech sprendimai	dvigubas rutulinis guolis	Pentium
AC-P2	AOC aušintuvas	rutulinis guolis	Pentium II
PAP2X3B	Kompiuterininkas	3 rutulinis guolis	Pentium II
STEP-UP-53X2	Žingsnis termodinamika	2 rutuliniai guoliai	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier	Kompiuterininkas	3 rutuliniai guoliai, tachometras	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier	Kompiuterininkas	3 rutuliniai guoliai, tachometras	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier	Kompiuterininkas	3 rutuliniai guoliai, tachometras	Pentium II, Celeron

Šaldytuvas PAX56B skirtas vėsinti Intel, Cyrix ir AMD Pentium bei Pentium-MMX procesorius, veikiančius iki 200 MHz dažniais. 30x30 mm termoelektrinis modulis leidžia aušintuvui palaikyti procesoriaus temperatūrą žemesnę nei 63°C, kai išsklaido 25W galią ir 25°C aplinkos temperatūrą. Dėl to, kad dauguma procesorių išsklaido mažiau energijos, šis aušintuvas leidžia palaikyti daug žemesnę procesoriaus temperatūrą nei daugelis alternatyvių aušintuvų, kurių pagrindą sudaro aušintuvai ir ventiliatoriai. PAX56B šaldytuve esantis Peltier modulis maitinamas 5 V maitinimo šaltiniu, galinčiu tiekti 1,5 A (maksimali) srovę. Šio šaldytuvo ventiliatoriui reikalinga 12 V įtampa ir 0,1 A (maksimali) srovė. PAX56B šaldytuvo ventiliatoriaus parametrai: rutulinis guolis, 47,5 mm, 65 000 val., 26 dB. Bendras šio šaldytuvo dydis yra 25×25×28,7 mm. Numatoma PAX56B šaldytuvo kaina – 35 USD. Nurodyta kaina pateikta pagal įmonės 2000 metų vidurio kainoraštį.

PA6EXB šaldytuvas skirtas vėsinti galingesnius Pentium-MMX procesorius, kurių galios išsklaidymas yra iki 40 W. Šis šaldytuvas tinka visiems Intel, Cyrix ir AMD procesoriams, prijungtiems per Socket 5 arba Socket 7. Peltier termoelektrinis modulis, esantis PA6EXB šaldytuve, yra 40 × 40 mm dydžio ir sunaudoja ne daugiau kaip 8 A (paprastai 3 A) srovę. esant 5 B įtampai, jungiant per standartinę kompiuterio maitinimo jungtį. Bendras PA6EXB šaldytuvo dydis yra 60 × 60 × 52,5 mm. Įrengiant šį šaldytuvą, kad būtų užtikrintas geras šilumos mainai tarp radiatoriaus ir aplinkos, aplink šaldytuvą būtina numatyti bent 10 mm viršaus ir 2,5 mm šonuose atvirą erdvę. PA6EXB aušintuvas pasiekia 62,7 °C procesoriaus temperatūrą, o galios išsklaidymas yra 40 W, o aplinkos temperatūra - 45 °C. Atsižvelgiant į šiame šaldytuve esančio termoelektrinio modulio veikimo principą, siekiant išvengti drėgmės kondensacijos ir trumpojo jungimo, reikia vengti naudoti programas, kurios ilgam perjungia procesorių į miego režimą. Numatoma tokio šaldytuvo kaina – 65 USD. Nurodyta kaina pateikta pagal įmonės 2000 metų vidurio kainoraštį.

Šaldytuvas DT-P54A (dar žinomas kaip PA5B pagal Computernerd) yra skirtas Pentium procesoriams. Tačiau kai kurios bendrovės, siūlančios šiuos šaldytuvus rinkoje, rekomenduoja ir Cyrix/IBM 6x86 bei AMD K6 vartotojams. Į šaldytuvą įtrauktas radiatorius yra gana mažas. Jo matmenys 29×29 mm. Šaldytuve yra įmontuotas temperatūros jutiklis, kuris, esant reikalui, praneš apie perkaitimą. Jis taip pat valdo Peltier elementą. Komplekte yra išorinis valdymo įtaisas. Jis atlieka įtampos ir paties Peltier elemento veikimo, ventiliatoriaus veikimo, taip pat procesoriaus temperatūros stebėjimo funkcijas. Įrenginys sugeneruos pavojaus signalą, jei suges Peltier elementas arba ventiliatorius, jei ventiliatorius veikia mažesniu nei 70 % norimo greičio (4500 aps./min.) arba jei procesoriaus temperatūra pakils virš 145°F (63°C). . Jei procesoriaus temperatūra pakyla virš 100°F (38°C), tada Peltier elementas automatiškai įjungiamas, kitu atveju jis yra išjungto režimo. Pastaroji funkcija pašalina problemas, susijusias su drėgmės kondensacija. Deja, pats elementas taip tvirtai priklijuotas prie radiatoriaus, kad jo negalima atskirti nesuardant jo struktūros. Dėl to jo neįmanoma sumontuoti ant kito, galingesnio radiatoriaus. Kalbant apie ventiliatorių, jo konstrukcija pasižymi aukštu patikimumo lygiu ir aukštais parametrais: maitinimo įtampa - 12 V, sukimosi greitis - 4500 RPM, oro tiekimo greitis - 6,0 CFM, energijos suvartojimas - 1 W, triukšmo charakteristikos - 30 dB. Šis šaldytuvas yra gana produktyvus ir naudingas perjungimui. Tačiau kai kuriais procesoriaus įsibėgėjimo atvejais turėtumėte tiesiog naudoti didelį radiatorių ir gerą aušintuvą. Šio šaldytuvo kaina svyruoja nuo 39 USD iki 49 USD. Nurodyta kaina pateikta pagal kelių firmų 2000 m. vidurio kainoraštį.

AC-P2 šaldytuvas skirtas Pentium II tipo procesoriams. Rinkinį sudaro 60 mm aušintuvas, radiatorius ir 40 mm Peltier elementas. Prastai tinka Pentium II 400 MHz ir aukštesniems procesoriams, nes SRAM atminties lustai praktiškai neaušinami. Numatoma kaina 2000 m. viduryje yra 59 USD.

Šaldytuvas PAP2X3B (8 pav.) panašus į AOC AC-P2. Prie jo pridedami du 60 mm aušintuvai. SRAM aušinimo problemos lieka neišspręstos. Pažymėtina, kad šaldytuvo nerekomenduojama naudoti kartu su aušinimo programomis, tokiomis kaip, pavyzdžiui, „CpuIdle“, taip pat su „Windows NT“ ar „Linux“ operacinėmis sistemomis, nes tikėtinas drėgmės kondensatas ant procesoriaus. Numatoma kaina 2000 m. viduryje yra 79 USD.

Ryžiai. 8. Šaldytuvo išvaizda PAP2X3B

Šaldytuve STEP-UP-53X2 yra du ventiliatoriai, kurie per radiatorių pumpuoja didelį oro kiekį. Numatoma kaina 2000 m. viduryje yra 79 USD („Pentium II“), 69 USD („Celeron“).

Computernerd Bcool serijos šaldytuvai (PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier, PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier, PAP2CX3B-10S, BCool-EST PC-Peltier) yra skirti Pentium II ir Celeron procesoriams ir turi panašias specifikacijas, kaip parodyta toliau. stalo.

BCool serijos šaldytuvai

daiktas		PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier	PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier							PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier
Rekomenduojami procesoriai		Pentium II ir Celeron
Gerbėjų skaičius		3
Centrinio ventiliatoriaus tipas		Rutulinis guolis, tachometras (12 V, 120 mA)
Centrinio ventiliatoriaus dydis		60x60x10 mm
Išorinio ventiliatoriaus tipas		Rutulinis guolis	Rutulinis guolis, tachometras							Rutulinis guolis, termistorius
Išorinio ventiliatoriaus dydis		60x60x10 mm	60x60x25 mm
Įtampa, srovė		12 V, 90 mA	12 V, 130 mA							12V, 80-225mA
Bendra gerbėjų aprėptis		84,9 cm2
Bendra ventiliatorių srovė (galia)		300 mA (3,6 W)	380 mA (4,56 W)							280-570 mA (3,36–6,84 W)
Radiatoriaus kaiščių skaičius (centre)		63 ilgio ir 72 trumpo
Radiatoriaus kaiščių skaičius (kiekvienas galas)		45 ilgio ir 18 trumpo
Bendras radiatoriaus kaiščių skaičius		153 ilgio ir 108 trumpo
Radiatoriaus matmenys (centre)		57x59x27 mm (su termoelektriniu moduliu)
Radiatoriaus matmenys (kiekvienas galas)		41x59x32 mm
Bendri radiatoriaus matmenys		145x59x38 mm (su termoelektriniu moduliu)
Bendrieji šaldytuvo matmenys		145x60x50 mm	145x60x65 mm
Šaldytuvo svoris		357 gramai	416 gramų							422 gramai
Garantija		5 metai
Numatoma kaina (2000)		$74.95	$79.95							$84.95

Pažymėtina, kad BCool šaldytuvų grupėje taip pat yra įrenginiai, kurie pasižymi panašiomis savybėmis, tačiau neturi Peltier elementų. Tokie šaldytuvai yra natūraliai pigesni, bet ir ne tokie efektyvūs kaip kompiuterio komponentų aušinimo priemonė.

Rengiant straipsnį buvo panaudota knygos „PC: derinimas, optimizavimas ir įsijungimas“ medžiaga. 2 leidimas, pataisytas. ir papildomas, - Sankt Peterburgas: BHV - Peterburgas. 2000. - 336 p.