Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Moduły Peltiera chłodzenie urządzenia ?

Krzynio20052 15 Jan 2018 15:15 3111 19
  • #1
    Krzynio20052
    Level 11  
    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.
  • #2
    lukasrsv
    Level 20  
    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.
  • #3
    Krzynio20052
    Level 11  
    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.
  • #4
    lukasrsv
    Level 20  
    To może zostawić ogniwo Peltiera w spokoju i zamontować sam radiator. No chyba że chcesz zwiększyć wydajność chłodzenia.
  • #5
    User removed account
    Level 1  
  • #6
    Krzynio20052
    Level 11  
    Do końca tygodnia postaram się zebrać te informacje w całość. Dzięki za wstępną pomoc, mam nadzieje, że dzięki wam rozwikłam problem ;)
  • #8
    User removed account
    User removed account  
  • #9
    Krzynio20052
    Level 11  
    @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.
  • #10
    RitterX
    Level 39  
    Weź pod uwagę poziom sprawności TEC czyli jak chcesz odprowadzić z urządzenia 1W to musisz do tego dołożyć 1W konieczny TEC do działania a następnie po zsumowaniu te 2W rozproszyć na radiatorze. Jeżeli nie jest to np. laser półprzewodnikowy albo kryształ zmieniający długość fali promieniowania laserowego co wymaga dokładnej stabilizacji temperatury to nie ma się specjalnie co pchać w TEC. Chłodzenie wodne nie jest specjalnie trudnym rozwiązaniem i zawsze można zamiast wody użyć oleju jak z jakiegoś powodu woda nie jest właściwym medium. Innym rozwiązaniem, które bym polecił jest moduł chłodzący od procesora z heatpipe. Możesz przyjąć, że 1 rurka grzejnik-radiator to ~30W by oszacować jaki będzie potrzebny. Podejrzewam, że dwa takie zespoły chłodzące w wydajnej wersji wystarczą.
    Skoro masz jednostkowo odprowadzić 150W ciepła to radiator w układzie z termoogniwem będzie musiał rozproszyć 300W. Czyli zwykły aluminiowy radiator nie specjalnie wystarczy nawet z wydajnym nawiewem i trzeba będzie użyć dwa razy więcej czyli cztery zespoły chłodzące.
  • #11
    CosteC
    Level 35  
    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.
  • #12
    Krzynio20052
    Level 11  
    A może zastosować moduł peltiera jako element układu chłodzenia wodą i dać wymiennik do środka też z wentylatorem do cyrkulacji ?
  • #13
    CosteC
    Level 35  
    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
  • #14
    RitterX
    Level 39  
    Termoogniwo z układem chłodzenia wodą najlepiej sprawdza się w przypadku gdy stronę gorącą termoogniwa stanowi obwód chłodzenia wodą. W obwodzie chłodzącym wodą nieodłącznym elementem jest chłodnica żeberkowa z wentylatorem, zupełnie jak w samochodzie. Nie jest to zadanie zbyt trywialne bo trzeba jeszcze umieć wodzie efektywnie przekazać ciepło z gorącej strony termoogniwa. Tym nie mniej da się to wykonać.
    Tak skonstruowany układ stabilizacji temperatury - chłodzenia ma sens gdy masz spory emiter ciepła, który ma mieć stabilizowaną temperaturę z zadaną dokładnością.
  • #15
    User removed account
    Level 1  
  • #16
    Krzynio20052
    Level 11  
    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
  • #18
    Krzynio20052
    Level 11  
    Ale mówisz o chłodzeniu urządzenia woda czy powietrza we wnatrz szafy ?
  • #19
    CosteC
    Level 35  
    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?
  • Helpful post
    #20
    wesmar
    Level 22  
    Krzynio20052 wrote:
    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)
    Moduły Peltiera chłodzenie urządzenia ?

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