Jak dobrać moduły Peltiera do chłodzenia hermetycznej obudowy urządzenia?

Witam,

Potrzebuje wykonać system chłodzenia powietrza we wnętrzu obudowy urządzenia ( hermetycznie zamknięta), zastanawiam się nad modułami Peltiera.

Pierwsze nasuwa się pytanie, od czego zacząć dobór i kwestie konstrukcyjne takiego układu chłodzenia ?.

Będę wdzięczny za pomoc.

Aby moduł Peltiera mógł wychłodzić dany element z jednej z stron płytki modułu musisz odprowadzić znaczne ilości ciepła, więc w zamkniętej obudowie problem jest nadal obecny.

Jeśli chodzi o kwestie odprowadzenia ciepła, radiator z ciepłej strony zostanie wypuszczony na zewnątrz obudowy. Na obecna chwile obudowa jest hermetyczna, możemy to zmienić dla potrzeb chłodzenia przy wykorzystaniu Peltiera. Uszczelnimy przejście przez ściankę obudowy, będzie szczelna ale nie hermetyczna.

Musimy wychłodzić 3 podzespoły z czego każdy z nich ma moc 150W.

To może zostawić ogniwo Peltiera w spokoju i zamontować sam radiator. No chyba że chcesz zwiększyć wydajność chłodzenia.

Do końca tygodnia postaram się zebrać te informacje w całość. Dzięki za wstępną pomoc, mam nadzieje, że dzięki wam rozwikłam problem

Weź pod uwagę że ogniwo samo pożre dużo mocy.
Więc potrzeba wydajne zasilanie.

@Marek_Skalski @Pong.Chu

Powracam.

urządzenie osiąga temperaturę 50 C w ciągu 5 min bez jakiegokolwiek chłodzenia choćby wentylatora.

Temperatura, którą chcemy osiągnąć jest na poziomie 25 C.

Przy sprawdzaniu temperatura powietrza miała 21 C.

Ogólnie będzie to bardzo trudne. Jeśli dobrze rozumiem masz do rozproszenia 3x150W. Czyli peltier będzie pożerał następne 500W, dojdzie dodatkowa moc rozpraszana w zasilaczu do Peltierów. To oznacza wielkie radiatory na zewnątrz, najlepiej z wentylatorami.
Czy możesz powiedzieć coś więcej o aplikacji?

Peltiery sprawdzają się dobrze w sytuacjach gdy moce nie są zbyt duże albo warunki bardzo trudne (np wibracje) i można zaakceptować mierną sprawność takiego systemu chłodzenia.

A może zastosować moduł peltiera jako element układu chłodzenia wodą i dać wymiennik do środka też z wentylatorem do cyrkulacji ?

Bardzo trudno powiedzieć bez znajomości szczegółów. 450W i wzrost temperatury z 21 do 25'C? Czyli radiatory minimum 0.0089 K/W, przy idealnym chłodzeniu. Będzie to imponujący projekt. Trawi mnie ciekawość co takiego wymaga utrzymania 25'C

A wiec powracam, jedno urządzenie nagrzewa się do ok. 45-50 stopni przy przepływie powietrza ok. 600 m3 i temperaturze powietrza 25 stopni.

Natomiast zmieniając jego miejsce montażu nagrzewa się tylko do 35 stopni przy tym samym przepływie.
Takich urządzeń w obudowie będzie od 3 do 6 sztuk.

Czy jest sens coś kombinować z modułami peltiera.

Oczekiwana temperatura urządzenia to 25 stopni

IMHO nie opłaca się. Polecałbym rozwiązanie z chłodzeniem wodnym (cieczą) albo mieszane z heat pipami. Za duża moc aby peltiery były sensowne.

Ale mówisz o chłodzeniu urządzenia woda czy powietrza we wnatrz szafy ?

Zależy urządzenia. Ciepło i tak trzeba wyrzucić na zewnątrz, zazwyczaj do powietrza. Grzejące się elementy można chłodzić wodą a potem dać wymiennik do powietrza. Idealnym przykładem jest silnik samochodu - nie ma siły aby sensownie schłodzić go powietrzem ale wodą już się da. Może twoje urządzenie dopuści coś podobnego?

Krzynio20052 napisał:

Witam,

Potrzebuje wykonać system chłodzenia...

Będę wdzięczny za pomoc.

Opłaca się jeżeli kupisz takich ogniw co najmniej 20. Są tanie, w black friday za SP1848-27145 płaciłem po 1,27 USD. Mogą one pracować jako TEG gdyż luty i przewody silikonowe są odporne do 200 st C. Poza tym to te same ogniwa co popularne TEC. Sprawa druga, taka ilość jest potrzebna by zmaksymalizować wydajność i przy różnicy 10 st C uzyskać COP około 2,7. Prąd zasilania modułu będzie w okolicach 20% prądu max. COP i EER dla peltiera są identyczne. W przypadku sprężarek prawie zawsze jest kilkanaście % różnicy z uwagi na swap parownika i skraplacza. Nie ma tu pojęcia sprawności jak piszą koledzy tylko własnie "COP" czyli współczynnik wydajności. ogniwa mają złą opinię tylko przez pracę na dopuszczalnych wartościach prądu. Wówczas COP jest faktycznie niski. Ogniwami można wydajnie chłodzić jak i grzać pomieszczenia, ale trzeba ich jak widzisz dużo. 20% Imax to jak dobrze pamiętam 4,5V przy zasilaniu. Aczkolwiek polecam tu regulację PWM. Dla przykładu, żeby wychłodzić lub ogrzać pomieszczenie 100 m^2 o 10 st C i z maksymalną sprawnością potrzeba jak liczyłem 160 ogniw. To daje koszt prawie 800 zł, ale i tak taniej niż głośna klima.
Przy różnicy 5 st C COP jest pow. 8!
Przy większych niż 20 st C różnicach ogniwa peltiera tracą sens, chyba, że zrobisz stos, którego kolejne piętra będą 2 razy wydajniejsze. Można uzyskać sensowną sprawność, ale ogniw potrzeba kilkaset (dalej taniej od klimy).
Potrzebne są jeszcze dla przykładu ogrzewania/chłodzenia pomieszczenia dwie chłodnice samochodowe, woda destylowana oraz pompka. Jedna chłodnica na zewnątrz, druga wewnątrz i taki profil jak niżej na obrazku (metr bieżący ok. 60 zł 100mm*40mm*4mm*1metr)


Zmieścisz tu po przecięciu profilu na pół 24 ogniwa. Ja profil zamykam lutując lutem twardym do alu z ali niskotemperaturowym, coś około 280 St C.
pompka, którą stosuję do chłodnic 2x po 3 USD:

Smarujemy każde z ogniw pastą termoprzewodzącą lub silikonową np. H naszej AG termoposaty za 5 zł . W zależności od montażu dwóch dużych bloków można zastosować mini dywaniki silikonowe termoprzewodzące by ogniwa przy składaniu się nie poruszały.
To chyba tyle. Chłodzenie czy grzanie po zmianie polaryzacji będzie z dużym gratisem przepompowania ciepła z otoczenia efektywne ciche, trwałe i przyjemne. raz jeszcze pamiętaj o minimalnym prądzie i dużej ilości ogniw termoelektrycznych. Są naprawdę tanie, nie jest tak wydajnie jak URURU-SARARA, ale jest nieźle
A i jeszcze najważniejsze - wykres.

Wszystko ma mocny sens gdy chcemy zbić/podnieść temperaturę o 10 st C. Wiosną czy jesienię ogrzewający ciepłem Joula z COP=1 wymiękają..