Пропонуємо статтю про те, як зробити холодильник своїми руками, розібравшись в принципі його роботи.

Спосіб вироблення холоду залежить від габаритів майбутнього пристрою. При високих розмірах вибирають схему з фреоном, при невеликих – електричні елементиПельтьє.

Важливо! При самостійне виготовленняЗверніть увагу на другий варіант, що реалізується в домашніх умовах.

Далі розглянемо, як самому зробити холодильник для дачі та машини, що працює від USB на 12 вольт. Що можна взяти від комп'ютера чи кулера для води? Як зібрати корпус з листового матеріалу? Як роблять холодильники на аміаку та для причепа?

Принцип роботи та переваги охолоджуючого елемента Пельтьє

Під час роботи перетворювача Пельтьє дві частини мають різну температуру. При проходженні електричного струму через охолоджувач на верхній половині виробляється тепло, а на нижній – холодний потік.

Увага! Придбати охолодний пристрій можна в магазині, що реалізує комп'ютерні комплектуючі або радіотехнічні деталі.

До переваг такого холодильника варто віднести відсутність:

• рухомих елементів;
• транспортованих середовищ;
• шуму.

Інструкція зі збирання термоелектричного холодильника своїми руками

Щоб виготовити холодильник на елементах Пельтьє своїми руками, ознайомтеся з покроковою інструкцією. У ній докладно розписані етапи та надано корисні рекомендації.

Матеріали та інструмент

Для роботи потрібно:

• пінополістирол. Підійдуть листи завтовшки 50 мм;
• елемент Пельтьє;
• радіатори із кулерами. Можна зняти зі старої комп'ютерної техніки;
• термопаста;
• регулятор із температурним датчиком;
• монтажна піна;
• дроти;
• штекери для підключення до USB авто та/або розетки;
• канцелярський ніж;
• вимірювальний інструмент та олівець;
• паяльник.

Складання корпусу

Щоб забезпечити геометричну точність корпусу холодильника, виготовляється шаблон. Його розміри повинні відповідати необхідним обсягом майбутнього пристрою. Винний повинен мати висоту, достатню для розміщення пляшок.

Увага! Як шаблон використовують креслення ящика або коробки відповідного розміру.

Викреслені елементи:

• вирізуються за розміром за допомогою канцелярського ножа;
• з'єднуються між собою за допомогою монтажної піни. Для цього елементи з нанесеною на поверхню їх піною з'єднують і залишають в нерухомому стані до повного висихання складу. Для посилення теплоізоляційних характеристикстінки роблять подвійними.

Зібраний короб забарвлюється у вибраний колір кількома шарами.

До внутрішньої поверхніхолодильного пристрою приклеюють утеплювач із алюмінієвою фольгою, використовуючи рідкі цвяхи.

За відсутності листів екструдованого пінополістиролу можна використовувати:

• ламінат. Спеціальні пази полегшують збирання конструкції. Матеріал має достатню міцність;
• пінопласт. Добре обробляється різальним інструментом. Вологостійка. Холодильник з пінопласту обійдеться дешевше за аналог з пінополістиролу;
• МДФ чи ДВП. Потрібна додаткова обробка через низьку стійкість до впливу вологи;
• пластик. Бажані готові бокси з кришками. Підійде ящик для інструментів або кулер для води.

Монтаж охолоджуючого вузла

Для забезпечення ефективного протікання фізичних процесів усередині переносного міні-холодильника, монтаж виконують у наступній послідовності:

• перпендикулярно до бічної стінки короба зсередини монтується алюмінієвий профіль. Він використовуватиметься для передачі холоду у внутрішній простір;
• до зафіксованого алюмінієвому профілюзсередини кріпиться радіатор, за допомогою якого забезпечуватиметься перерозподіл холодного повітря за внутрішнім об'ємом;
• зовні на профіль монтується елемент Пельтьє. Від використання клею-герметика краще відмовитись через низьку ефективність. Переважні шурупи.

Щоб автомобільний холодильник забезпечив необхідний температурний режим, для охолодження ємності використовують три елементи. Як джерело живлення використовують блок від комп'ютера. Якщо холодильник буде підключатися до автомобільного акумулятора, знадобиться подовжувач з роз'ємом для прикурювача. Для регулювання температури до холодильника підключається терморегулятор.

Монтаж елемента Пельтьє має виконуватися з дотриманням низки правил. Необхідно:

• дотримуватись полярності проводів. Неправильне підключення призведе до того, що внутрішня частина нагріватиметься, а зовнішня – охолоджуватиметься;
• своєчасно відводити тепло від верхньої частини шляхом встановлення кулера. Без нього елемент перегрівається. Інтенсивність відведення повітряного потоку визначає потужність системи;
• якісно закріпити ізоляційну прокладку. Її характеристики визначають ефективність роботи охолоджувача;
• у процесі монтажу між частинами елемента та ізоляційною пластиною слід нанести термопасту;
• для рівномірного розподілу холоду та швидкого охолодження всередині контейнера, на внутрішній поверхні закріплюється ще один кулер. Він також перешкоджатиме появі конденсату.

Холодильники іншого типу

Якщо вам потрібна морозилка, варто спробувати зібрати компресорний агрегат. Для нього характерна швидка та надійна заморозка. Самостійно виготовити такий пристрій складно. Треба мати певні знання і мати компресор, випарник і конденсатор. Такий агрегат можна встановити у причіп машини, вирушаючи на природу.

Існують пристрої абсорбційного типу. До їх складу входять:

• генератор, який подається насичена аміаком суміш. Після підключення до системи електропостачання вона закипає;

• конденсатор, що забезпечує відведення тепла за межі холодильника;
• абсорбер, у якому за рахунок різниці тисків водоаміачний розчин поглинає пари аміаку. Процес супроводжується виділенням тепла. Для недопущення перегріву його охолоджують водою;
• випарник, у якому виділяються пари холодоагенту;

Таким чином, найпростіший варіант холодильника для автомобіля – влаштування на елементах Пельтьє. Це оптимальне вирішенняу ситуації, коли туристична сумка-термос не влаштовує. Похідний, на 12 вольт, стане відповідним варіантомдля дачі, якщо передбачити спеціальний перехідник на 220 ст.

Відео: сумка холодильник своїми руками

Напівпровідникові холодильники Пельтьє

Робота сучасних високопродуктивних електронних компонентів, що становлять основу комп'ютерів, супроводжується значним тепловиділенням, особливо при експлуатації в форсованих режимах розгону (overclocking). Ефективна роботатаких компонентів потребує адекватних засобів охолодження, що забезпечують необхідні температурні режими їхньої роботи. Як правило, такими засобами підтримки оптимальних температурних режимівє кулери, основою яких є традиційні радіатори та вентилятори.

Надійність та продуктивність таких засобів безперервно підвищуються за рахунок удосконалення їх конструкції, використання новітніх технологійта застосування у їх складі різноманітних датчиків та засобів контролю. Це дозволяє інтегрувати подібні засоби до складу комп'ютерних систем, забезпечуючи діагностику та керування їх роботою з метою досягнення найбільшої ефективності при забезпеченні оптимальних температурних режимів експлуатації комп'ютерних елементів, що підвищує надійність та подовжує їх безаварійну роботу.

Параметри традиційних кулерів безперервно покращуються, проте, Останнім часомна комп'ютерному ринку з'явилися і незабаром стали популярними такі специфічні засоби охолодження електронних елементів як напівпровідникові холодильники Пельтьє (хоча часто застосовується слово кулер, але правильним терміном у разі елементів Пельтьє є холодильник).

Холодильники Пельтьє, що містять спеціальні напівпровідникові термоелектричні модулі, робота яких заснована на ефект Пельтьє, відкритому ще в 1834 р., є надзвичайно перспективними пристроями охолодження. Подібні кошти вже багато років успішно застосовують у різних галузях науки і техніки.

У шістдесятих та сімдесятих роках вітчизняною промисловістю робилися неодноразові спроби випуску побутових малогабаритних холодильників, робота яких була заснована на ефекті Пельтьє. Однак недосконалість існуючих технологій, низькі значення коефіцієнта корисної дії та високі цінине дозволили в ті часи подібним пристроям залишити науково-дослідні лабораторії та випробувальні стенди.

Але ефект Пельтьє та термоелектричні модулі не залишилися долею лише вчених. У процесі вдосконалення технологій багато негативних явищ вдалося істотно послабити. В результаті цих зусиль було створено високоефективні та надійні напівпровідникові модулі.

В останні роки ці модулі, робота яких заснована на ефекті Пельтьє, стали активно використовувати для охолодження різноманітних електронних компонентів комп'ютерів. Їх, зокрема, почали застосовувати для охолодження сучасних потужних процесорів, робота яких супроводжується високим рівнем тепловиділення.

Завдяки своїм унікальним тепловим та експлуатаційним властивостям пристрої, створені на основі термоелектричних модулів – модулів Пельтьє, дозволяють досягти необхідного рівня охолодження комп'ютерних елементів без особливих технічних труднощів та фінансових витрат. Як кулери електронних компонентів, ці засоби підтримки необхідних температурних режимів їх експлуатації є надзвичайно перспективними. Вони компактні, зручні, надійні і мають дуже високу ефективність роботи.

Особливо великий інтерес напівпровідникові холодильники представляють як засоби, що забезпечують інтенсивне охолодження в комп'ютерних системах, елементи яких встановлено і експлуатуються в жорстких форсованих режимах. Використання таких режимів - розгону (overclocking) часто забезпечує значний приріст продуктивності електронних компонентів, що застосовуються, а, отже, як правило, і всієї системи комп'ютера. Однак робота комп'ютерних компонентів у подібних режимах відрізняється значним тепловиділенням і нерідко перебуває на межі можливостей комп'ютерних архітектур, а також існуючих мікроелектронних технологій. Такими комп'ютерними компонентами, робота яких супроводжується високим тепловиділенням, є не тільки високопродуктивні процесори, а й елементи сучасних високопродуктивних відеоадаптерів, а в деяких випадках мікросхеми модулів пам'яті. Подібні потужні елементи вимагають своєї коректної роботи інтенсивного охолодження навіть у штатних режимах і більше режимах розгону.

Модулі Пельтьє

У холодильниках Пельтьє використовується звичайний, так званий термоелектричний холодильник, дія якого ґрунтується на ефекті Пельтьє. Цей ефект названий на честь французького годинникара Пельтьє (1785-1845 р.), який зробив своє відкриття понад півтора століття тому - в 1834 р.

Сам Пельтьє не зовсім розумів сутність відкритого їм явища. Справжній сенс явища було встановлено кількома роками пізніше 1838 року Ленцем (1804-1865 р.).

У поглиблення на стику двох стрижнів з вісмуту та сурми Ленц помістив краплю води. При пропущенні електричного струму в одному напрямку крапля води замерзала. При пропусканні струму в протилежному напрямку лід, що утворився, танув. Тим самим було встановлено, що при проходженні через контакт двох провідників електричного струму, залежно від напрямку останнього, крім джоулева тепла виділяється або поглинається додаткове тепло, яке отримало назву тепла Пельтьє. Це явище отримало назву явища Пельтьє (ефекту Пельтьє). Таким чином, воно є зворотним по відношенню до явища Зеєбека.

Якщо в замкнутому ланцюзі, що складається з кількох металів або напівпровідників, температури в місцях контактів металів або напівпровідників різні, то в ланцюзі з'являється електричний струм. Це явище термоелектричного струму було відкрито 1821 року німецьким фізиком Зеебеком (1770-1831 р.).

На відміну від тепла Джоуля-Ленца, яке пропорційно квадрату сили струму (Q=R·I·I·t), тепло Пельтьє пропорційне першому ступені сили струму і змінює знак при зміні напрямку останнього. Тепло Пельтьє, як показали експериментальні дослідження, можна висловити формулою:

Qп = П ·q

де q - кількість минулої електрики (q = I · t), П - так званий коефіцієнт Пельтьє, величина якого залежить від природи контактуючих матеріалів та від їх температури.

Тепло Пельтьє Qп вважається позитивним, якщо воно виділяється, і негативним, якщо воно поглинається.

Мал. 1. Схема досвіду для вимірювання тепла Пельтьє, Cu – мідь, Bi – вісмут.

У представленій схемі досвіду вимірювання тепла Пельтьє при однаковому опорі проводів R (Cu+Bi), опущених в калориметри, виділиться те саме джоулеве тепло в кожному калориметрі, а саме по Q=R·I·I·t. Тепло Пельтьє, навпаки, у одному калориметрі буде позитивно, а іншому негативно. Відповідно до даної схеми можна виміряти тепло Пельтьє та обчислити значення коефіцієнтів Пельтьє для різних пар провідників.

Слід зазначити, що коефіцієнт Пельтьє залежить від температури. Деякі значення коефіцієнта Пельтьє щодо різних пар металів представлені у таблиці.

Значення коефіцієнта Пельтьє для різних пар металів
Залізо-константан		Мідь-нікель		Свинець-константан
T, К	П, мВ	T, К	П, мВ	T, К	П, мВ
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

Коефіцієнт Пельтьє, що є важливою технічною характеристикоюматеріалів, як правило, не вимірюється, а обчислюється через коефіцієнт Томсона:

П = a · T

де П – коефіцієнт Пельтьє, a – коефіцієнт Томсона, T – абсолютна температура.

Відкриття ефекту Пельтьє зробило великий вплив на подальший розвиток фізики, а надалі і різних галузей техніки.

Отже, суть відкритого ефекту полягає в наступному: при проходженні електричного струму через контакт двох провідників, зроблених з різних матеріалів, в залежності від його напрямку, крім джоулева тепла виділяється або поглинається додаткове тепло, яке отримало назву тепла Пельтьє. Ступінь прояву даного ефекту значною мірою залежить від матеріалів вибраних провідників та електричних режимів.

Класична теорія пояснює явище Пельтьє тим, що електрони, що переносяться струмом з одного металу в інший, прискорюються або уповільнюються під дією внутрішньої різниці контактної потенціалів між металами. У першому випадку кінетична енергія електронів збільшується, а потім виділяється як тепла. У другому випадку кінетична енергія електронів зменшується, і цей спад енергії поповнюється за рахунок теплових коливань атомів другого провідника. В результаті відбувається охолодження. Більш повна теорія враховує зміну не потенційної енергії при перенесенні електрона з одного металу до іншого, а зміна повної енергії.

Найбільш сильно ефект Пельтьє спостерігається у разі використання напівпровідників p- та n-типу провідності. Залежно від напрямку електричного струму через контакт напівпровідників різного типу p-n- та n-p-переходів внаслідок взаємодії зарядів, представлених електронами (n) та дірками (p), та їх рекомбінації енергія або поглинається, або виділяється. В результаті даних взаємодій та породжених енергетичних процесів тепло або поглинається, або виділяється. Використання напівпровідників p- та n-типу провідності в термоелектричних холодильниках ілюструє рис. 2.

Мал. 2. Використання напівпровідників p- та n-типу в термоелектричних холодильниках.

Поєднання великої кількості пар напівпровідників p- і n-типу дозволяє створювати охолоджуючі елементи - модулі Пельтьє порівняно великої потужності. Структура напівпровідникового термоелектричного модуля Пельтьє представлена ​​на рис. 3.

Мал. 3. Структура модуля Пельтьє

Модуль Пельтьє являє собою термоелектричний холодильник, що складається з послідовно з'єднаних напівпровідників p-і n-типу, що утворюють p-n-і n-p-переходи. Кожен із таких переходів має тепловий контакт із одним із двох радіаторів. В результаті проходження електричного струму певної полярності утворюється перепад температур між радіаторами модуля Пельтьє: один радіатор працює як холодильник, інший нагрівається радіатор і служить для відведення тепла. На рис. 4 представлений зовнішній вигляд типового модуля Пельтьє.

Мал. 4. Зовнішній виглядмодуля Пельтьє

Типовий модуль забезпечує значний температурний перепад, що становить кілька десятків градусів. При відповідному примусовому охолодженні радіатора, що нагрівається другий радіатор - холодильник, дозволяє досягти негативних значень температур. Для збільшення різниці температур можливе каскадне включення термоелектричних модулів Пельтьє за умови забезпечення адекватного їх охолодження. Це дозволяє порівняно простими засобами отримати значний перепад температур і забезпечити ефективне охолодження елементів, що захищаються. На рис. 5 наведено приклад каскадного включення типових модулів Пельтьє.

Мал. 5. Приклад каскадного включення модулів Пельтьє

Пристрої охолодження на основі модулів Пельтьє часто називають активними холодильниками Пельтьє або кулерами Пельтьє.

Використання модулів Пельтьє в активних кулерах робить їх значно ефективнішими порівняно зі стандартними типами кулерів на основі традиційних радіаторів і вентиляторів. Однак у процесі конструювання та використання кулерів з модулями Пельтьє необхідно враховувати низку специфічних особливостей, що випливають із конструкції модулів, їх принципу роботи, архітектури сучасних апаратних засобів комп'ютерів та функціональних можливостей системного та прикладного програмного забезпечення.

Велике значенняграє потужність модуля Пельтьє, яка зазвичай залежить від його розміру. Модуль малої потужності не забезпечує необхідний рівень охолодження, що може призвести до порушення працездатності електронного елемента, що захищається, наприклад, процесора внаслідок його перегріву. Однак застосування модулів занадто великої потужності може викликати зниження температури радіатора охолоджуючого до рівня конденсації вологи з повітря, що небезпечно для електронних ланцюгів. Це пов'язано з тим, що вода, яка безперервно одержується в результаті конденсації, може призвести до коротких замикань в електронних ланцюгах комп'ютера. Тут доречно нагадати, що відстань між струмопровідними провідниками на сучасних друкованих платах нерідко становить частки міліметрів. Тим не менш, незважаючи ні на що, саме потужні модулі Пельтьє у складі високопродуктивних кулерів та відповідні системи додаткового охолодження та вентиляції дозволили свого часу фірмам KryoTech та AMD у спільних дослідженнях розігнати процесори AMD, створені за традиційною технологією, до частоти, що перевищує 1 ГГц. тобто збільшити їх частоту роботи майже в 2 рази в порівнянні зі штатним режимом їх функціонування. І необхідно наголосити, що даний рівень продуктивності досягнуто в умовах забезпечення необхідної стабільності та надійності роботи процесорів у форсованих режимах. Ну, а наслідком такого екстремального розгону став рекорд продуктивності серед процесорів архітектури та системи команд 80х86. А фірма KryoTech непогано заробила, пропонуючи на ринку свої установки охолодження. Забезпечені відповідною електронною начинкою, вони виявилися затребуваними як платформи високопродуктивних серверів і робочих станцій. А фірма AMD отримала підтвердження високого рівня своїх виробів та багатий експериментальний матеріал для подальшого вдосконалення архітектури своїх процесорів. До речі, аналогічні дослідження були проведені і з процесорами Intel Celeron, Pentium II, Pentium III, в результаті яких був отриманий також значний приріст продуктивності.

Необхідно відзначити, що модулі Пельтьє у процесі своєї роботи виділяють порівняно велику кількість тепла. Тому слід застосовувати не тільки потужний вентилятор у складі кулера, але й заходи для зниження температури всередині корпусу комп'ютера для попередження перегріву інших компонентів комп'ютера. Для цього доцільно використовувати додаткові вентилятори у конструктиві корпусу комп'ютера для забезпечення кращого теплообміну з навколишнім середовищем поза корпусом.

На рис. 6 представлений зовнішній вигляд активного кулера, у складі якого використаний напівпровідниковий модуль Пельтьє.

Мал. 6. Зовнішній вигляд кулера з модулем Пельтьє

Слід зазначити, що системи охолодження на основі Пельтьє модулів використовуються не тільки в електронних системах, таких як комп'ютери. Подібні модулі використовуються для охолодження різних високоточних пристроїв. Велике значення модулі Пельтьє мають для науки. Насамперед це стосується експериментальних досліджень, які виконуються у фізиці, хімії, біології.

Інформацію про модулі та холодильники Пельтьє, а також особливості та результати їх застосування можна знайти на сайтах в Internet, наприклад, за такими адресами:

Особливості експлуатації

Модулі Пельтьє, що застосовуються у складі засобів охолодження електронних елементів, відрізняються порівняно високою надійністю, і на відміну від холодильників, створених за традиційною технологією, не мають частин, що рухаються. І, як це зазначалося вище, для збільшення ефективності своєї роботи вони допускають каскадне використання, що дозволяють довести температуру корпусів електронних елементів, що захищаються, до негативних значень навіть при їх значній потужності розсіювання.

Однак крім очевидних переваг, модулі Пельтьє має і низку специфічних властивостей та характеристик, які необхідно враховувати при їх використанні у складі охолоджувальних засобів. Деякі з них вже були відзначені, але для коректного застосування модулів Пельтьє вимагають більш детального розгляду. До найважливіших характеристик належать такі особливості експлуатації:

• Модулі Пельтьє, що виділяють у процесі своєї роботи велику кількість тепла, вимагають наявності у складі кулера відповідних радіаторів та вентиляторів, здатних ефективно відводити надлишкове тепло від модулів, що охолоджують. Слід зазначити, що термоелектричні модулі відрізняються відносно низьким коефіцієнтом корисної дії (ККД) і, виконуючи функції теплового насоса, вони є потужними джерелами тепла. Використання даних модулів у складі засобів охолодження електронних комплектуючих комп'ютера викликає значне зростання температури всередині системного блоку, що нерідко потребує додаткових заходів та засобів для зниження температури всередині корпусу комп'ютера. В іншому випадку підвищена температура всередині корпусу створює труднощі для роботи не тільки для елементів, що захищаються, і їх систем охолодження, але й іншим компонентам комп'ютера. Необхідно також наголосити, що модулі Пельтьє є порівняно потужним додатковим навантаженням для блоку живлення. З урахуванням значення струму споживання модулів Пельтьє величина потужності блока живлення комп'ютера повинна бути не менше ніж 250 Вт. Все це призводить до доцільності вибору материнських плат та корпусів конструктиву ATX із блоками живлення достатньої потужності. Використання цього конструктиву полегшує для комплектуючих комп'ютера організацію оптимальних теплового та електричного режимів. Слід зазначити, що існують холодильники Пельтьє із власним блоком живлення.
• Модуль Пельтьє, у разі виходу його з ладу, ізолює елемент, що охолоджується, від радіатора кулера. Це призводить до дуже швидкого порушення теплового режиму елемента, що захищається, і швидкого виходу його з ладу від наступного перегріву.
• Низькі температури, що виникають у процесі роботи холодильників Пельтьє надмірної потужності, сприяють конденсації вологи з повітря. Це становить небезпеку для електронних компонентів, оскільки конденсат може спричинити короткі замикання між елементами. Для унеможливлення цієї небезпеки доцільно використовувати холодильники Пельтьє оптимальної потужності. Виникне конденсація чи ні, залежить від кількох параметрів. Найважливішими є: температура довкілля(в даному випадку температура повітря всередині корпусу), температура об'єкта, що охолоджується, і вологість повітря. Чим тепліше повітря всередині корпусу і чим більша вологість, тим швидше відбудеться конденсація вологи і наступний вихід з ладу електронних елементів комп'ютера. Нижче представлена ​​таблиця, що ілюструє залежність температуру конденсації вологи на об'єкті, що охолоджується, залежно від вологості і температури навколишнього повітря. Використовуючи цю таблицю, можна легко встановити, чи існує небезпека конденсації вологи чи ні. Наприклад, якщо зовнішня температура 25°C, а вологість 65%, то конденсація вологи на об'єкті, що охолоджується, відбувається при температурі його поверхні нижче 18°C.

Температура конденсації вологи

Вологість, %
Температура навколишнього середовища, °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

Крім зазначених особливостей, необхідно враховувати і низку специфічних обставин, пов'язаних з використанням термоелектричних модулів Пельтьє у складі кулерів, які застосовуються для охолодження високопродуктивних центральних процесорів потужних комп'ютерів.

Архітектура сучасних процесорівта деякі системні програми передбачають зміну енергоспоживання залежно від завантаження процесорів. Це дозволяє оптимізувати їхнє енергоспоживання. До речі, це передбачено і стандартами енергозбереження, які підтримуються деякими функціями, вбудованими в апаратно-програмне забезпечення сучасних комп'ютерів. У звичайних умовахоптимізація роботи процесора та його енергоспоживання благотворно позначається як на тепловому режимі самого процесора, так і на загальному тепловому балансі. Однак слід зазначити, що режими з періодичною зміною енергоспоживання можуть погано поєднуватися із засобами охолодження процесорів, які використовують модулі Пельтьє. Це пов'язано з тим, що існуючі холодильники Пельтьє, як правило, розраховані на безперервну роботу. У зв'язку з цим найпростіші холодильники Пельтьє, які не мають засобів контролю, не рекомендується використовувати разом з охолодними програмами, такими як, наприклад, CpuIdle, а також з операційними системами Windows NT/2000 або Linux.

У разі переходу процесора в режим зниженого енергоспоживання і тепловиділення можливе значне зниження температури корпусу і кристала процесора. Переохолодження ядра процесора може викликати в деяких випадках тимчасове припинення його працездатності, і, як результат, стійке зависання комп'ютера. Відповідно до документації фірми Intel мінімальна температура, при якій гарантується коректна робота серійних процесорів Pentium II і Pentium III, зазвичай становить +5 ° C, хоча, як показує практика, вони чудово працюють і при нижчих температурах.

Деякі проблеми можуть виникнути і внаслідок роботи ряду вбудованих функцій, наприклад, тих, що здійснюють керування вентиляторами кулерів. Зокрема, режими управління енергоспоживанням процесора в деяких комп'ютерних системах передбачають зміну швидкості обертання вентиляторів, що охолоджують, через вбудовані апаратні засоби материнської плати. За звичайних умов це значно покращує тепловий режим процесора комп'ютера. Однак у разі використання найпростіших холодильників Пельтьє зменшення швидкості обертання може призвести до погіршення теплового режиму з фатальним результатом для процесора вже внаслідок його перегріву працюючим модулем Пельтьє, який, крім виконання функцій теплового насоса, є потужним джерелом додаткового тепла.

Як і у випадку центральних процесорів комп'ютерів, холодильники Пельтьє можуть бути гарною альтернативою традиційним засобам охолодження відеочіпсетів, що використовуються в складі сучасних високопродуктивних відеоадаптерів. Робота таких відеочіпсетів супроводжується значним тепловиділенням і зазвичай не схильна до різких змін режимів їх функціонування.

Для того, щоб виключити проблеми з режимами змінного енергоспоживання, що викликають конденсацію вологи з повітря і можливе переохолодження, а в деяких випадках навіть перегрів елементів, таких як процесори комп'ютерів, захищаються, слід відмовитися від використання подібних режимів і ряду вбудованих функцій. Однак як альтернативу можна використовувати системи охолодження, які передбачають інтелектуальні засоби керування холодильниками Пельтьє. Такі засоби можуть контролювати не тільки роботу вентиляторів, а й змінювати режими роботи самих термоелектричних модулів, що використовуються у складі активних кулерів.

З'явилися повідомлення про експерименти з вбудовування мініатюрних модулів Пельтьє безпосередньо до мікросхем процесорів для охолодження їх найбільш критичних структур. Таке рішення сприяє кращому охолодженнюза рахунок зниження теплового опору і дозволяє значно підвищити робочу частоту та продуктивність процесорів.

Роботи у напрямку вдосконалення систем забезпечення оптимальних температурних режимів електронних елементів проводяться багатьма дослідницькими лабораторіями. І системи охолодження, які передбачають використання термоелектричних модулів Пельтьє, вважаються надзвичайно перспективними.

Приклади холодильників Пельтьє

Порівняно нещодавно на комп'ютерному ринку з'явилися модулі Пельтьє вітчизняного виробництва. Це прості, надійні та порівняно дешеві ($7-$15) пристрої. Як правило, вентилятор, що охолоджує, не входить до складу. Проте, подібні модулі дозволяють як познайомитися з перспективними засобами охолодження, а й використовувати їх за прямим призначенням у системах захисту комп'ютерних компонентів. Ось короткі параметри одного із зразків.

Розмір модуля (Рис.7) – 40×40 мм, максимальний струм – 6 А, максимальна напруга – 15 В, споживана потужність – до 85 Вт, перепад температур – понад 60 °C. При забезпеченні потужного вентилятора модуль здатний захистити процесор при розсіюваній ним потужності до 40 Вт.

Мал. 7. Зовнішній вигляд холодильника PAP2X3B

На ринку представлені як менш, так і потужніші варіанти вітчизняних модулів Пельтьє.

Спектр закордонних пристроїв значно ширший. Нижче наведено приклади холодильників, у конструкції яких використані термоелектричні модулі Пельтьє.

Активні холодильники Пельтьє фірми Computernerd

Назва	Виробник/постачальник	Параметри вентилятора	Процесор
PAX56B	Computernerd	ball-bearing	Pentium/MMX до 200 МГц, 25 Вт
PA6EXB	Computernerd	dual ball-bearing, тахометр	Pentium MMX до 40 Вт
DT-P54A	DesTech Solutions	dual ball bearing	Pentium
AC-P2	AOC Cooler	ball bearing	Pentium II
PAP2X3B	Computernerd	3 ball bearing	Pentium II
STEP-UP-53X2	Step Thermodynamics	2 ball bearing	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier	Computernerd	3 ball-bearing, тахометр	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier	Computernerd	3 ball-bearing, тахометр	Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier	Computernerd	3 ball-bearing, тахометр	Pentium II, Celeron

Холодильник PAX56B розроблений для охолодження процесорів Pentium та Pentium-MMX фірм Intel, Cyrix та AMD, що працюють на частотах до 200 МГц. Термоелектричний модуль розміром 30×30 мм дозволяє холодильнику підтримувати температуру процесора нижче 63 °C при розсіюваній ним потужності 25 Вт і зовнішній температурі, що дорівнює 25 °C. У зв'язку з тим, що більшість процесорів розсіюють меншу потужність, цей холодильник дозволяє підтримувати температуру процесора набагато нижче, ніж багато альтернативних кулеров на основі радіаторів та вентиляторів. Живлення модуля Пельтьє, що входить до складу холодильника PAX56B, здійснюється від джерела 5, здатного забезпечити струм 1,5 А (максимум). Вентилятор даного холодильника вимагає напруга 12 В та струм 0,1 А (максимум). Параметри вентилятора холодильника PAX56B: ball-bearing, 47,5 мм, 65000 годин, 26 дБ. Загальний розмір цього холодильника становить 25×25×28,7 мм. Орієнтовна цінахолодильника PAX56B дорівнює $35. Вказана ціна наведена відповідно до прайс-листу фірми на середину 2000 року.

Холодильник PA6EXB розроблений для охолодження потужніших процесорів Pentium-MMX, що розсіюють потужність до 40 Вт. Цей холодильник підходить для всіх процесорів фірм Intel, Cyrix і AMD, які підключаються через Socket 5 або Socket 7. З підключенням через стандартний роз'єм живлення комп'ютера. Загальний розмір холодильника PA6EXB становить 60 60 52,5 мм. При установці даного холодильника для хорошого теплообміну радіатора з навколишнім середовищем необхідно забезпечити відкритий простір навколо холодильника щонайменше 10 мм зверху та 2,5 мм з боків. Холодильник PA6EXB забезпечує температуру процесора 62,7 °C при розсіюваній ним потужності 40 Вт і зовнішній температурі 45 °C. Враховуючи принцип роботи термоелектричного модуля, що входить до складу даного холодильника, щоб уникнути конденсації вологи та короткого замикання необхідно уникати використання програм, які переводять процесор у режим сну на тривалий час. Орієнтовна ціна такого холодильника складає $65. Вказана ціна наведена відповідно до прайс-листу фірми на середину 2000 року.

Холодильник DT-P54A (також відомий під назвою PA5B фірми Computernerd) розроблений для процесорів Pentium. Однак деякі фірми, що пропонують ці холодильники на ринку, рекомендують його і користувачам Cyrix/IBM 6x86 та AMD K6. Радіатор, що входить до складу холодильника, досить малий. Його розміри 29 29 мм. У холодильник вбудований термодатчик, який за потреби сповістить про перегрівання. Він також контролює елемент Пельтьє. У комплект входить зовнішній контрольний пристрій. Воно виконує функції контролю за напругою і роботою елемента Пельтьє, роботою вентилятора, а також температурою процесора. Пристрій видасть сигнал тривоги, якщо елемент Пельтьє або вентилятор вийшли з ладу, якщо вентилятор обертається зі швидкістю меншою, ніж на 70% від необхідного значення (4500 RPM) або температура процесора піднялася вище 145°F (63°C). Якщо температура процесора піднялася вище 100°F (38°C), то елемент Пельтьє автоматично вмикається, інакше він перебуває у режимі вимкнення. Остання функція усуває проблеми, пов'язані з конденсацією вологи. На жаль, сам елемент приклеєний до радіатора настільки сильно, що його неможливо відокремити, не зруйнувавши його конструкцію. Це позбавляє можливості встановити його на інший, потужніший радіатор. Що стосується вентилятора, то його конструкція характеризується високим рівнем надійності і він має високі параметри: напруга живлення - 12 В, швидкість обертання - 4500 RPM, швидкість подачі повітря - 6.0 CFM, споживана потужність - 1 Вт, шумові характеристики - 30 дБ. Цей холодильник досить продуктивний та корисний при розгоні. Однак у деяких випадках розгону процесора слід скористатися просто великим радіатором та гарним кулером. Ціна цього холодильника складає від $39 до $49. Вказана ціна наведена відповідно до прайс-листу кількох фірм на середину 2000 року.

Холодильник AC-P2 розроблено для процесорів типу Pentium II. У комплект входить 60 мм кулер, радіатор та елемент Пельтьє розміром 40 мм. Погано підходить до процесорів Pentium II 400 МГц і вище, оскільки практично не охолоджуються чіпи пам'яті SRAM. Орієнтовна ціна на середину 2000 року – $59.

Холодильник PAP2X3B (рис. 8) аналогічний до AOC AC-P2. До нього додано два 60 мм кулери. Проблеми з охолодженням пам'яті SRAM залишилися невирішеними. Варто відзначити, що холодильник не рекомендується використовувати разом з охолодними програмами, такими як, наприклад, CpuIdle, а також під операційними системами Windows NT або Linux, оскільки можлива конденсація вологи на процесорі. Орієнтовна ціна на середину 2000 року – $79.

Мал. 8. Зовнішній вигляд холодильника PAP2X3B

Холодильник STEP-UP-53X2 оснащений двома вентиляторами, що прокачують велику кількість повітря через радіатор. Орієнтовна ціна на середину 2000 року – $79 (Pentium II), $69 (Celeron).

Холодильники серії Bcool від Computernerd (PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier, PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier, PAP2CX3B-10S, BCool-EST PC-Peltier) розроблені для процесорів Pentium II і Celeron і мають схожі характеристики, таблицю.

Холодильники серії BCool

Item		PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier	PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier							PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier
Рекомендовані процесори		Pentium II і Celeron
Кількість вентиляторів		3
Тип центрального вентилятора		Ball-Bearing, тахометр (12 В, 120 мА)
Розмір центрального вентилятора		60x60x10 мм
Тип зовнішнього вентилятора		Ball-Bearing	Ball-Bearing, тахометр							Ball-Bearing, термістр
Розмір зовнішнього вентилятора		60x60x10 мм	60x60x25 мм
Напруга, струм		12, 90 мА	12 В, 130 мА							12, 80-225 мА
Загальна площа охоплення вентиляторами		84.9 см 2
Загальний струм для вентиляторів (потужність)		300 мА (3.6 Вт)	380 мА (4.56 Вт)							280-570 мА (3.36-6.84 Вт)
Кількість штирків на радіаторі (центр)		63 довгих та 72 коротких
Кількість штирків на радіаторі (з кожного краю)		45 довгих та 18 коротких
Загальна кількість штирьків на радіаторі		153 довгих та 108 коротких
Розміри радіатора (центр)		57x59x27 мм (включаючи термоелектричний модуль)
Розміри радіатора (з кожного краю)		41x59x32 мм
Загальні розміри радіатора		145x59x38 мм (включаючи термоелектричний модуль)
Загальні розміри холодильника		145x60x50 мм	145x60x65 мм
Вага холодильника		357 грам	416 грам							422 грам
Гарантія		5 років
Орієнтовна ціна (2000 р.)		$74.95	$79.95							$84.95

Слід зазначити, що група холодильників BCool включає також пристрої, які мають схожі характеристики, але в яких відсутні елементи Пельтьє. Такі холодильники, природно, дешевші, але й менш ефективні як засоби охолодження комп'ютерних комплектуючих.

Під час підготовки статті були використані матеріали книги "PC: налаштування, оптимізація та розгін". 2-ге вид., перераб. і доп., - СПб.: BHV - Петербург. 2000. - 336 с.

У цій статті модель автомобільного холодильника, який був виготовлений автором каналу Alex Shev своїми руками, незважаючи на навороченість отриманого виробу, лише за три дні. Працює пристрій на елементах Пельтьє. Нижче наприкінці публікації ще одна модель, що працює на тій самій основі.
Було використано ряд матеріалів та деталей.

Робота над виробом

Нарізаємо пінопласт за допомогою спіралі на 1 кіловат та джерела живлення на 5 вольт. Спіраль була закріплена між ніжками столу. Склеював пінопласт монтажною піною. Вирізаємо пази в кришці, щоб вона не крутилася.

Передбачалося обклеїти лоток пінопластом, але простіше було зробити коробку з нього, а лоток використовуватиме посилення міцності автомобільного холодильника. Розміри вийшло 38 X 30 сантиметрів, глибина 28. Місткість 3 пляшки 1,5 літра в ряд. Можна два таких ряди, або 2 на 2 літри поряд.

У двох радіаторах просвердлюємо отвори під термістори для контролю температури. На холодному також для кріплення. Вирізаємо отвір у кришці автомобільного холодильника і топимо теплообмінник на 1 -1,5 сантиметра. Далі за допомогою термопровідного клею скріплюємо два елементи Пельтьє з радіаторами. На одному міститься два елементи пельтьє. Також утеплюються зазор між пінопластом та радіатором. У наведеному прикладі використаний бестизол.

Збираємо разом, вкручуємо вентилятори на теплообмінник, виконуємо монтаж мікроконтролера, ЛСД монітора, реле. Поки що тільки навісним методом.

Перегляньте також круті моделі з безкоштовною доставкою в цьому китайському магазині . Там же знайдете елементи Пельтьє.

Пишемо програму для мікроконтролера. Автор цього відео уроку використовував вставку відключення елементів Пельтьє за температури гарячого радіатора більше 55 градусів. А також при температурі в холодильнику менше 5 градусів. Вимикається лише самі елементи. Вентилятор та мікроконтролер продовжують працювати.

Температура вимірюється АЦП перетворювачем: на гарячому радіаторі, на холодному, у холодильнику. Відображається на дисплеї.

Живлення елементів подається через додаткове релетільки при увімкненому запалюванні (заведеному двигуні), щоб не посадити акумулятор.

Вдома під час перевірки температура в автомобільному холодильнику впала до 12 градусів за 1 годину і так трималася. Температура гарячого радіатора зупинилася на 49 градусів. У машині при охолодженні 4 пляшок Мохіто та використанні акумуляторів холоду Пельтьє відключалися на першій годині за 55 градусів гарячого теплообмінника. А наступний час відключалися при температурі всередині менше 5 градусів. Інтервал роботи: 4 хвилини працює, 1,5 хвилини відключення.

Висновки:

Автохолодильник-термобокс, зроблений своїми руками

Вітаю вас, шановні читачі! Так як влітку я з родиною багато подорожую і регулярно вибираюсь на шашлики, то ребром постало питання зберігання продуктів. Як у далеких поїздках, так і на один день.
Стало ясно, що без холодильника чи термосумки не обійтись. Почалося ознайомлення із ринком. Найпростіше – це термосумки. Термопакети розглядати не будемо. М'які, займають мало місця, легкі, найдешевші. Мінус для мене-всередині тканина та шви, незручно прати. Середня ціна 500-1000 грн. Термоконтейнер. Жорсткий пластиковий корпус зручно мити. Мінуси - займають місце незалежно від того, є продукти всередині чи ні. Середня ціна від 2500 грн.
І в сумки, і в контейнери потрібні акумулятори холоду. Холодильники з елементами Пельтьє є тими самими термоконтейнерами, але з вмонтованою в кришку системою охолодження. Залежно від потужності елементів може охолоджувати до 20 ° C від зовнішньої температури. Живлення від електричної мережі автомобіля. Мінус – якщо не обладнаний системою вимкнення, може посадити акумулятор машини. Середня ціна від 3500 грн. Компресорні автомобільні холодильники. Найсерйозніші з усіх. Призначені для тривалих мандрівок. Можуть працювати як від електрики, так і газу. Чудово справляються зі своїми обов'язками. Мінус – стоять, як два звичайні домашні холодильники. *** Подивився я на все це і вирішив для того, щоб зрозуміти, що мені треба зробити холодильник своїми руками.

Ну, точніше, термобокс. Для мене головне, щоби конденсат ніде не капав і продукти в дорозі не давилися. Взяв лист піноплекса (утеплювач такий помаранчевий). Розкроїв. Зібрав за допомогою саморізів та герметика. Жодних там куточків, ізолона зверху, оббивки та фарбування. Все як є". Навіщо ускладнювати?

Фото автора каналу. На стиках стін та на даху зроблені вирізи, для зменшення тепловтрат. Провели ходові випробування під навантаженням. З урахуванням того, що кришка суцільна, тобто щоразу, коли ти її відкриваєш, у контейнер потрапляє тепле повітря, бокс показав себе чудово. Холод тримається не менше, ніж півтори доби (на одній закладці акумуляторів холоду), з регулярними відкриваннями. Кавуни, вода, охолоджені продукти, м'ясо – все почувається чудово. Загалом, я поки що залишив все так, як є, для моїх цілей чудово підходить. І не шкода, якщо що. Ніщо так не завжди, як тимчасове. А ви вибирайте, що найбільше підходить для вас.

Холодильник з пінопласту та модулів Пельтьє

Мова в сьогоднішній статті піде, не про перетворення пакувального пінопласту на клей за допомогою розчинення в ацетоні. Сьогодні поговоримо про саморобку трохи складнішою, але дуже корисною в господарстві, гаражі або вдома. Ще зі шкільних часів ми знаємо про елемент Пельтьє, який при подачі на нього деякої напруги виділяє з одного боку тепло, а з іншого холод.
Той самий елемент, на 75 Ватт. Отже, робитимемо міні холодильник, можна назвати його настільним. І, для початку, візьмемо тонкий пакувальний пінопласт, і за допомогою двостороннього скотчузберемо з нього коробку з дверцятами. Розмір коробки беремо орієнтовно як 5-літровий сулій від води.
Коробка з пінопласту. Далі, збираємо головну деталь. До холодного боку елемента на термопасту приклеюємо невеликий алюмінієвий радіатор від електроніки. На гарячу сторону приклеюємо той самий склад радіатор від процесора з вентилятором.
Прорізавши отвір в задній стінці коробки, вставляємо всередину холодний радіатор і приклеюємо весь вузол до задньої стінки.
Задня стінкахолодильника.З'єднуємо паралельно кінці елемента та вентилятора, подаємо 12 Вольт. Ставимо пару банок пінного у наш холодильник. За годину вживаємо напій температурою 15 градусів.

Все що потрібно знати про автохолодильники Рибаку та Автотуристу

Можна вважати розкішшю. Адже це досить корисна річ. Сюди можна покласти морозиво, газовану воду, перевозити будь-які заморожені продукти та багато іншого. У магазині за такий девайс вимагатимуть чималу суму, тому є сенс зібрати автомобільний холодильник своїми руками. До того ж це цікаво, просто й у кілька разів дешевше. Ще можна зробити холодильник будь-якої форми та розмірів, щоб він зручно вміщувався на підготовленому в авто місці. За словами автора, вартість подібної саморобки знаходиться в межах 1000 рублів.

Як охолодний елемент використовується елемент Пельтьє (це така пластина, яка при подачі на неї напруги з одного боку нагрівається, а з іншого остигає). Також знадобиться один або кілька (залежно від розмірів холодильника) комп'ютерних кулерів із радіаторами. Їх можна дістати безкоштовно, якщо є не потрібні комп'ютери.

Матеріали та інструменти для саморобки:
- екструзійний пінополістирол;
- Лінійка;
- ручка, фломастер або інший пишучий інструмент;
- канцелярський ніж;
- Елементи Пельтьє (можна купити, коштують не дорого);
- комп'ютерні кулери з радіаторами;
- монтажна піна;
- Провід з роз'ємом для прикурювача;
- Плата терморегулятора;
- паяльник, ножиці та інше.

Процес виготовлення холодильника:

Крок перший. Виготовлення контейнера
Взагалі автор спочатку хотів зробити термос-контейнер, який утримував усередині холод. Тобто для перевезення на невеликі відстані охолоджених продуктів. Але далі контейнер перетворився на повноцінний холодильник.

Збирається контейнер з пінополістиролу, як клей використовується монтажна піна. Це добре тим, що піна герметично закладає всі щілини. Найважливіше при конструюванні - хороша теплоізоляція, чим краще зберігатиметься холод, тим ефективніше та економніше працюватиме холодильник.
Розміри можна вибирати будь-які, під свої потреби, автору для складання вистачило листа пінополістиролу розмірами 1200х600 мм та товщиною 50 мм. Лист просто розрізається за шаблоном, а потім склеюється в заповітну коробку за допомогою монтажної піни.

На картинці можна побачити схему для обробки листа, якщо є бажання зібрати такий холодильник. На листі є борти, товщина яких становить 20 мм, їх потрібно зрізати з усіх боків, залишивши нижній.

Для склеювання наносять піну і чекають 1 хвилину, потім потрібно притиснути частини на 5 хвилин і стежити при цьому за тим, щоб вони не змістилися. У результаті зайвим буде лише маленький шматочок пінополістиролу, він відзначений сірим кольоромна схемі.

Після того, як ящик буде готовий, його можна пофарбувати. Фарбувати потрібно в два заходи, тому що фарба може роз'їдати пінополістирол. Втім, бажано підібрати потрібну фарбу для цих цілей. Важить контейнер 820 г, у ньому досить довго лежать заморожені продукти.

Крок другий. Встановлення охолоджуючого елемента
Щоб зробити повноцінний холодильник, необхідний елемент, що охолоджує, тут він електричний - це елемент Пельтьє. Особливість цього пристрою в тому, що коли на нього подається напруга, то його сторона стає дуже холодною, а інша нагрівається. Так ось щоб елемент Пельтьє не перегорів, від його гарячої сторони потрібно відводити тепло. Відмінно із цим завданням справляється кулер від комп'ютера з радіатором, який охолоджує процесор.

Максимально потужний елемент Пельтьє коштуватиме близько 130-150 рублів (потужність 60 Вт).

Щоб з внутрішньої сторонирадіатор не обмерзав, а повітря охолоджувалося рівномірно, з внутрішньої сторони холодильника було вирішено встановити кулер. Щоб система працювала автономно, знадобиться регулятор температури із зовнішнім датчиком, його вартість знаходиться в межах 170 рублів.

Тепер ступінь холоду в холодильнику контролюватиме електроніка, це також знизить втрати електроенергії.

Елемент Пельтьє автор встановлює між двома радіаторами, для кращої тепловіддачі застосовується термопаста. У результаті один радіатор охолоджуватиме одну сторону елемента, а інший радіатор буде всередині холодильника і розподілятиме по ньому холоду. Одного такого елемента достатньо, щоб утримувати всередині холодильника температуру -3 градуси при температурі навколишнього повітря +26. Якщо послідовно встановити 2-3 таких елементи, теоретично температуру в холодильнику можна знизити до -18 градусів.

Радіатори з'єднуються між собою за допомогою стандартних скоб, за допомогою яких вони кріпляться до материнської плати. Ще знадобляться пластикові хомути. Найбільшої ефективності вдалося досягти, коли обидва вентилятори працювали на видув з боку радіатора.
Як теплоізоляція використовувалися шматки теплоізоляції для круглих труб

Крок третій. Складання конструкції
У кришці холодильника необхідно зробити отвір для установки охолоджувача. За формою отвір має бути таким, як на фото. Потім шви промазуються герметиком та встановлюється конструкція з радіаторів. Важливо не переплутати, де холодна сторона, а де гаряча. Кришку попередньо можна пофарбувати, при цьому зростає жорсткість пінополістиролу.

Елементом Пельтьє прийнято називати перетворювач, здатний працювати від різниці температур. Відбувається це шляхом протікання електричного струму провідниками через контакти. Для цього в елементах передбачено спеціальні пластини. Тепло від одного боку перетворюється на іншу.

На сьогоднішній день вказана технологія затребувана в першу чергу через значну потужність тепловіддачі. Додатково пристрої здатні похвалитися компактністю. Радіатори для багатьох моделей встановлюються слабкі. Пов'язано це з тим, що тепловий потік досить швидко остигає. В результаті потрібна температура постійно підтримується.

Рухливих елементів зазначений елемент немає. Працюють пристрої абсолютно безшумно, і це є безперечною перевагою. Також слід сказати, що експлуатуватись вони здатні дуже довго, а випадки поломок виникають вкрай рідко. Найпростіший тип складається з мідних провідників з контактами та сполучними проводами. Додатково з охолоджувальної сторони є ізолятор. Виготовляють його, як правило, з кераміки або

Навіщо потрібні елементи Пельтьє?

Елементи Пельтьє найчастіше використовуються виготовлення холодильників. Зазвичай йдеться про компактні моделі, які можуть застосовуватися, наприклад, автомобілістами в дорозі. Однак на цьому область застосування пристроїв не добігає кінця. Останнім часом елементи Пельтьє активно почали встановлювати звукову, а також акустичну техніку. Там вони здатні виконувати функції кулера.

В результаті охолодження підсилювача пристрою відбувається без шуму. Для портативних компресорів елементи Пельтьє незамінні. Якщо говорити про наукову галузь, то вчені застосовують дані пристрої для охолодження лазера. При цьому можна досягти значної стабілізації хвилі вивчення світлодіодів.

Недоліки моделей Пельтьє

Здавалося б, такий простий та ефективний пристрій позбавлений недоліків, проте вони є. Насамперед фахівці відразу відзначили малу пробивну здатність модуля. Це говорить про те, що у людини виникнуть певні проблеми, якщо вона захоче охолодити прилад, який працює від мережі з напругою 400 В. У цьому випадку частково допоможе вирішити цю проблему спеціальна діелектрична паста. Однак пробою струму все одно буде високим і обмотка елемента Пельтьє може не витримати.

Додатково вказані моделі не рекомендують використовувати для точної електроніки. Оскільки конструкції елемента є металеві пластини, то чутливість транзисторів може порушуватися. Останнім недоліком елемента Пельтьє можна назвати мінімальний коефіцієнт корисної дії. Досягти значної різниці температур ці пристрої не здатні.

Модуль для регулятора

Зробити елемент Пельтьє своїми руками для регулятора досить легко. Для цього слід заздалегідь заготовити дві металеві пластини, а також проведення з контактами. У першу чергу для установки готують провідники, які розташовуватимуться біля основи. Зазвичай їх закуповують із маркуванням "РР".

Для нормального контролю температури слід передбачити напівпровідники на виході. Вони потрібні для того, щоб швидко віддавати тепло на верхню пластину. Для встановлення всіх елементів слід використовувати паяльник. Щоб доробити елемент Пельтьє своїми руками, в останню чергу приєднують два дроти. Перший монтується у нижньої основи та фіксується у крайнього провідника. Дотику при цьому з пластиною слід уникати.

Далі кріплять другий провід у вірній частині. Фіксація здійснюється також до останнього елемента. Щоб перевірити працездатність пристрою, застосовують тестер. Для цього два дроти потрібно приєднати до приладу. В результаті відхилення напруги має становити приблизно 23 В. У цій ситуації багато залежить від потужності регулятора.

Холодильники з терморезистором

Як зробити елемент Пельтьє своїми руками для холодильника із терморезистором? Відповідаючи це питання, важливо відзначити, що пластини йому підбираються виключно з кераміки. При цьому провідників використовують близько 20 штук. Це необхідно для того, щоб перепад температури був вищим. Підвищити можна до 70%. У цьому випадку важливо розрахувати

Зробити це можна, виходячи з потужності обладнання. Холодильник на рідкому фреоні в цьому випадку виглядає ідеально. Безпосередньо елемент Пельтьє встановлюється біля випарника, який знаходиться поруч із двигуном. Для його монтажу буде потрібний стандартний набір інструментів, а також прокладки. Вони потрібні для того, щоб захистити модель від пускового реле. Таким чином, охолодження нижньої частини пристрою відбуватиметься набагато швидше.

Щоб досягти різниці в температурах (ефект Пельтьє) своїми руками, провідників може знадобитися щонайменше 16 штук. Головне при цьому - надійно ізолювати дроти, які підключатимуться до компресора. Для того, щоб зробити все правильно, потрібно в першу чергу від'єднати осушувач холодильника. Тільки після цього можна з'єднати всі контакти. Після завершення встановлення граничну напругу слід перевірити за допомогою тестера. При порушенні роботи елемента в першу чергу страждає терморегулятор. У деяких випадках відбувається його

Модель для холодильника 15 В

Робиться холодильник Пельтьє своїми руками з малої кріпляться модулі в основному біля радіаторів. Для того, щоб надійно їх закріпити, фахівці використовують куточки. До фільтра елемент не повинен тулитися, і це слід враховувати.

Щоб доробити термоелектричний модуль Пельтьє своїми руками, нижню пластину в основному вибирають нержавіючої сталі. Провідники зазвичай застосовуються з маркуванням "ПР20". Навантаження вони максимум здатні витримувати лише на рівні 3 А. Максимальне відхилення температури здатне досягати 10 градусів. У цьому випадку коефіцієнт корисної дії може становити 75%.

Елементи Пельтьє у холодильниках 24 В

Використовуючи елемент Пельтьє, холодильник своїми руками зробити можна лише з провідників із гарною герметизацією. При цьому вони для охолодження повинні укладатися у три ряди. Робочий струм у системі повинен підтримуватися лише на рівні 4 А.. Перевірити його можна з допомогою стандартного тестера.

Якщо використовувати керамічні пластини для елемента, то максимального відхилення температури можна досягти 15 градусів. Провід до конденсатора встановлюються лише після того, як буде підкладено прокладку. Закріпити її на стінці пристрою можна різними способами. Головне в цій ситуації - не використовувати клей, який чутливий до температур понад 30 градусів.

Елемент Пельтьє для автомобільного охолоджувача

Щоб зробити якісний автохолодильник своїми руками, Пельтьє (модуль) підбирається із пластиною, товщина якої не більше 1.1 мм. Провід найкраще використовувати немодульного типу. Також для роботи будуть потрібні мідні провідники. Їхня пропускна здатність повинна становити не менше 4А.

Таким чином, максимальне температурне відхилення сягатиме 10 градусів, це вважається нормальним. Провідники найчастіше використовують із маркуванням "ПР20". Вони останнім часом показали себе стабільнішими. Також вони підходять для різних контактів. Для з'єднання пристрою з конденсатором використовують паяльник. Якісне встановлення можливе лише на блок реле прокладку. Перепади в цьому випадку будуть мінімальними.

Як зробити елемент для кулера питної води?

Модуль Пельтьє (елемент) своїми руками робиться для кулера досить легко. Пластини для нього важливо підбирати лише керамічні. Провідників у пристрої використовують не менше 12. Таким чином, опір витримуватиметься високий. З'єднання елементів стандартно здійснюється за допомогою паяння. Проводів для підключення до приладу має бути передбачено два. Кріпитися елемент повинен у нижній частині кулера. При цьому з кришкою пристрою він може торкатися. Щоб виключити випадки коротких замикань, всю проводку важливо зафіксувати на решітці чи корпусі.

Кондиціонери

Модуль "Пельтьє" (елемент) своїми руками виготовляється для кондиціонера тільки з провідниками класу "ПР12". Їх вибирають для цієї справи здебільшого через те, що вони добре справляються з низькими температурами. Максимум модель здатна видавати напругу 23 В. Показник опору буде перебувати на рівні 3 Ом. Перепад температури максимум досягає 10 градусів, а коефіцієнт корисної дії – 65 %. Укладати провідники між листами можна лише в один ряд.

Виготовлення генераторів

Виготовити генератор, використовуючи модуль Пельтьє (елемент) своїми руками можна. Продуктивність пристрою підніметься загалом на 10%. Досягається це за рахунок більшого охолодження двигуна. Максимум навантаження приладом витримується 30 А. За рахунок великої кількості провідників опір здатний становити 4 Ом. Відхилення температури у системі дорівнює приблизно 13 градусів. Кріпиться модуль безпосередньо до ротора. Для цього спочатку слід від'єднати центральний вал. У багатьох випадках статор не заважає. Щоб обмотка ротора не нагрівалася від індуктора використовують керамічні пластини.

Охолодження відеокарти на комп'ютері

Для охолодження відеокарти слід підготувати щонайменше 14 провідників. Найкраще підбирати мідні моделі. Коефіцієнт провідності тепла вони досить високий. Для підключення пристрою до плати використовуються дроти немодульного типу. Монтується модель біля кулера відеокарти. Для її закріплення зазвичай використовують маленькі

Для фіксації їх можна скористатися звичайними гайками. Поява надмірного шуму при експлуатації свідчить про те, що пристрій працює не належним чином. У разі необхідно перевірить цілісність проводки. Також потрібно оглянути провідники.

Елемент Пельтьє для кондиціонера

Щоб якісно зробити елемент Пельтьє своїми руками для кондиціонера пластини використовують подвійні. Мінімальна їхня товщина повинна становити не менше 1 мм. У такому разі можна сподіватися на температурне відхилення 15 градусів. Продуктивність кондиціонерів після оснащення модулів у середньому збільшується на 20%. Багато що в цій ситуації залежить від температури навколишнього середовища. Також слід зважати на стабільність напруги від мережі. У разі невеликих перешкод навантаження пристроєм витримується приблизно 4 А.

При паянні провідників їх слід розміщувати не дуже близько один до одного. Щоб правильно доробити модулі Пельтьє своїми руками, вхідні та вихідні контакти треба встановлювати лише на одну із двох пластин. У такому випадку прилад вийде компактнішим. Грубою помилкою в цій ситуації підключатиме модуль безпосередньо до блоку. Це призведе до неминучої поломки елемента.

Встановлення модуля на конденсатор

Щоб встановити своїми руками важливо оцінити потужність конденсатора. Якщо вона не перевищує 20, то елемент слід монтувати з провідниками, на яких вказано маркування "ПР30" або "ПР26". Для того щоб закріпити модуль Пельтьє (елемент) своїми руками на конденсаторі використовують маленькі металеві куточки.

Найкраще їх встановлювати по чотири на кожну зі сторін. По продуктивності конденсатор, зрештою, здатний додати плюс 10 %. Якщо говорити про тепловтрати, то вони будуть незначними. Коефіцієнт корисної дії приладу в середньому дорівнює 80%. Для високовольтних конденсаторів модулі не розраховані. У цьому випадку не допоможе навіть велика кількість провідників.