Dzisiejszy artykuł będzie na swój sposób wyjątkowy, a to dlatego, że rozpoczyna nowy cykl, o roboczym tytule "Gadżety popularne na Allegro" i tak jak cykl "Gadżety popularne na Aliexpress" będą się na niego składać gadżety wyszukane przez Kamila na naszym rodzimym portalu aukcyjnym.
Nie martwcie się, jednak. Ten nowy cykl nie oznacza zakończenia "starego". Artykuły o gadżetach od naszych "majfriendów", nadal będą się ukazywać, tyle, że przeplatane z tymi z nowego.
Mam nadzieję, że dodatkowa seria recenzji zdobędzie wasze uznanie, tak samo jak poprzednia.
Zacznijmy zatem tekst właściwy.
Jak zwykle na początek, po kilku słowach wstępu zamieszczam screenshota z aukcji:
Mamy zatem na tapecie Ogniwo Peltiera o symbolu TEC1-12706. No świetnie, ale co to właściwie jest? Zapewne duża część z was spotkała się przynajmniej z takim określeniem. Znajdą się też z pewnością tacy, którzy wiedzą, że ma to coś wspólnego z wymianą ciepła. Jeszcze mniejsza grupa, wie zapewne, że takiego ogniwa można użyć do wspomagania chłodzenia procesora. Moduły tego typu są dość powszechnie stosowane (z mniejszym lub bardzo małym skutkiem) w przeróżnych lodówkach turystycznych, zasilanych z instalacji samochodowej 12V, a droższe modele także z sieci 230V i na przykład w ciężarówkach z instalacją 24V, ale to już temat na inny artykuł.
Skupmy się na tym co to jest Ogniwo Peltiera i co ono właściwie robi.
Najprościej mówiąc, moduł tudzież ogniwo Peltiera, jest rodzajem tak zwanej pompy ciepła, zbudowanej z naprzemiennie ułożonych złącz N i P połączonych szeregowo. Całość jest sklejona w kanapkę typu "sandwich", w której za kromki chleba, robią płytki wykonane z ceramiki.
Cała "magia" zaczyna się w momencie przepływu prądu. W tym momencie pozwolę sobie zacytować Wikipedię, bo prościej i krócej, nie potrafię tego opisać:
O ile ja to wszystko wiedziałem już od dawien dawna (jeszcze gdy miałem procesor AMD K5, starsi użytkownicy wiedzą, że to było ponad 20 lat temu, marzyło mi się takie ogniwo), aczkolwiek nigdy wcześniej nie miałem takiego modułu w swoich łapkach. Dlatego gdy Kamil zaproponował mi taki właśnie gadżet, ucieszyłem się jak dziecko, mimo, że nie mam chwilowo żadnego pomysłu na jego wykorzystanie. Chodzi mi po głowie chłodzenie do LED'a COB 100W... Ale to na długie zimowe wieczory.
Teraz czas na prezentację modułu oraz kilka testów, bo na to przecież czekacie.
Samo ogniwo nie wygląda zbyt ciekawie, ot kawałek białej ceramiki z nadrukowanym symbolem i dwoma kabelkami.
No to zobaczmy, co to cudo potrafi. Podłączamy zasilanie, na początek 6V i ustawiamy ograniczenie prądowe na 2A. Ogniwo jak widać nie posiada chwilowo, żadnego chłodzenia, a nie chciałem go uszkodzić.
Na początek zdjęcie porównawcze, na którym widać, że ogniwo ma temperaturę otoczenia.
Włączamy zasilanie na pięć sekund i sprawdzamy temperaturę modułu po obu stronach.
Jak widać, ogniwo robi robotę, już po pięciu sekundach widać wyraźnie, że moduł "przepompował" kilka stopni z jednej strony układu na drugą.
Włączamy zatem zasilanie na siedem sekund. Parametry cały czas 6V 2A.
Sprawność jakby troszkę mniejsza, ale zobaczmy testujmy dalej.
Podłączmy zasilanie na dziesięć sekund:
Tutaj już się zaczyna rozkręcać.
No i na koniec testów bez radiatora, mamy dwanaście sekund doszedłem do 59°C na stronie gorącej i uznałem, że to już pora na dodatkowe chłodzenia.
Po każdym teście ogniwo było chłodzone z powrotem do temperatury pokojowej.
Nie radzę podłączać ogniwa bez chłodzenia do zasilacza bez ograniczenie prądowego, bo obawiam się, że z jednej strony błyskawicznie zamarznie, a z drugiej zapłonie
Z obawy o uszkodzenie modułu (chociaż coś mi mówi, że i przy 130°C powinien przetrwać) uznałem, że przed przeprowadzeniem dalszych testów, zaopatrzę ogniwo w stosowne zestaw chłodzący.
Wygrzebałem zatem jakieś stare chłodzenie od "peceta" i mały radiatorek od mostka lub układu graficznego.
W układzie chłodzenia od procesora, odwróciłem kierunek wentylatora, tak aby odsysał ciepłe powietrze z radiatora. Na środku natomiast wcisnąłem pomiędzy żeberka termoparę typu "K". Nie zapomniałem tez o paście termo przewodzącej (w tym wypadku Arctic Silver 5). Na zdjęciach nie widać, ale wszystko jest dodatkowo dociśnięte "trytytkami".
Jeszcze trochę pasty na stronę zimną i można zakładać drugi radiator.
Tak to się prezentuje w całości:
Jak widać, gdy układ zostanie wyposażony w chłodzenie, to zaczyna całkiem nieźle działać.
Testy z radiatorami przeprowadzone były przy napięciu 12V i prądzie ~3,45A (ograniczenie ustawione na 5A).
Pomiary pirometrem strony gorącej i jednoczesne celowanie obiektywem telefonu, próbując przy tym złapać ostrość nie było łatwe i dla tego temperatury nie bardzo się pokrywają z odczytem z termopary. W tym wypadku, sugeruję jednak brać pod uwagę pomiary z termopary. Temperaturę strony zimnej było znacznie łatwiej zmierzyć.
Udało mi się zatem osiągnąć różnicę temperatur między stronami modułu, wynoszącą blisko 40°C. Z mojej wiedzy wynika, że na mocniejszych ogniwach, da się osiągnąć różnicę nawet 60°C.
Na koniec wypada jeszcze wspomnieć o mocy deklarowanej przez sprzedawcę/producenta, a tej którą ogniwo osiągnęło u mnie. Zresztą co tu dużo pisać, jeden obraz zastąpi tysiąc słów:
Jakoś więcej prądu moduł nie chciał "zjeść", wychodzi zatem na to, że mamy jedynie niecałe 42W.
Zastanawia mnie, czy Wy mieliście do czynienia tego typu pompami ciepła i w jakich zastosowaniach się z nimi spotkaliście. Może ktoś używał do własnych celów lub nietypowej konstrukcji?
Pozdrawiam.
CMS
Nie martwcie się, jednak. Ten nowy cykl nie oznacza zakończenia "starego". Artykuły o gadżetach od naszych "majfriendów", nadal będą się ukazywać, tyle, że przeplatane z tymi z nowego.
Mam nadzieję, że dodatkowa seria recenzji zdobędzie wasze uznanie, tak samo jak poprzednia.
Zacznijmy zatem tekst właściwy.
Jak zwykle na początek, po kilku słowach wstępu zamieszczam screenshota z aukcji:
Mamy zatem na tapecie Ogniwo Peltiera o symbolu TEC1-12706. No świetnie, ale co to właściwie jest? Zapewne duża część z was spotkała się przynajmniej z takim określeniem. Znajdą się też z pewnością tacy, którzy wiedzą, że ma to coś wspólnego z wymianą ciepła. Jeszcze mniejsza grupa, wie zapewne, że takiego ogniwa można użyć do wspomagania chłodzenia procesora. Moduły tego typu są dość powszechnie stosowane (z mniejszym lub bardzo małym skutkiem) w przeróżnych lodówkach turystycznych, zasilanych z instalacji samochodowej 12V, a droższe modele także z sieci 230V i na przykład w ciężarówkach z instalacją 24V, ale to już temat na inny artykuł.
Skupmy się na tym co to jest Ogniwo Peltiera i co ono właściwie robi.
Najprościej mówiąc, moduł tudzież ogniwo Peltiera, jest rodzajem tak zwanej pompy ciepła, zbudowanej z naprzemiennie ułożonych złącz N i P połączonych szeregowo. Całość jest sklejona w kanapkę typu "sandwich", w której za kromki chleba, robią płytki wykonane z ceramiki.
Cała "magia" zaczyna się w momencie przepływu prądu. W tym momencie pozwolę sobie zacytować Wikipedię, bo prościej i krócej, nie potrafię tego opisać:
Wikipedia wrote:
W strukturze półprzewodnika p występuje niedostateczna liczba elektronów, aby w pełni obsadzić górny poziom energetyczny, natomiast w półprzewodniku n występuje nadmiar elektronów. W momencie przepływu prądu (elektrony płyną od półprzewodnika typu n do p) elektrony stają się ładunkami nadmiarowymi, więc muszą zwiększyć swoją energię kosztem energii cieplnej z otoczenia. Kiedy prąd płynie w odwrotnym kierunku elektrony przechodzą do stanu o niższej energii, co powoduje wydzielenie ciepła, wobec czego jedna ze stron modułu może działać jako chłodnica, a druga jako grzejnik[1].
Ilość odprowadzonego ciepła zależna jest od natężenia płynącego prądu, jednak przepływ prądu przez układ powoduje wydzielanie się ciepła w samym module (w wyniku oporu elektrycznego ? ciepło Joule?a). Przy zwiększeniu natężenia prądu, zwiększa się ilość transportowanego ciepła, ale także ilość ciepła wydzielanego przez moduł. Przy określonym natężeniu zachodzi zrównanie się ilości ciepła powstającego i ciepła transportowanego (będzie to maksymalna wydajność modułu, natomiast po zimnej stronie układu powstanie najniższa możliwa temperatura). Do odprowadzenia powstającego w układzie ciepła może posłużyć radiator, radiator z wentylatorem lub chłodzenie wodą.
O ile ja to wszystko wiedziałem już od dawien dawna (jeszcze gdy miałem procesor AMD K5, starsi użytkownicy wiedzą, że to było ponad 20 lat temu, marzyło mi się takie ogniwo), aczkolwiek nigdy wcześniej nie miałem takiego modułu w swoich łapkach. Dlatego gdy Kamil zaproponował mi taki właśnie gadżet, ucieszyłem się jak dziecko, mimo, że nie mam chwilowo żadnego pomysłu na jego wykorzystanie. Chodzi mi po głowie chłodzenie do LED'a COB 100W... Ale to na długie zimowe wieczory.
Teraz czas na prezentację modułu oraz kilka testów, bo na to przecież czekacie.
Samo ogniwo nie wygląda zbyt ciekawie, ot kawałek białej ceramiki z nadrukowanym symbolem i dwoma kabelkami.
No to zobaczmy, co to cudo potrafi. Podłączamy zasilanie, na początek 6V i ustawiamy ograniczenie prądowe na 2A. Ogniwo jak widać nie posiada chwilowo, żadnego chłodzenia, a nie chciałem go uszkodzić.
Na początek zdjęcie porównawcze, na którym widać, że ogniwo ma temperaturę otoczenia.
Włączamy zasilanie na pięć sekund i sprawdzamy temperaturę modułu po obu stronach.
Jak widać, ogniwo robi robotę, już po pięciu sekundach widać wyraźnie, że moduł "przepompował" kilka stopni z jednej strony układu na drugą.
Włączamy zatem zasilanie na siedem sekund. Parametry cały czas 6V 2A.
Sprawność jakby troszkę mniejsza, ale zobaczmy testujmy dalej.
Podłączmy zasilanie na dziesięć sekund:
Tutaj już się zaczyna rozkręcać.
No i na koniec testów bez radiatora, mamy dwanaście sekund doszedłem do 59°C na stronie gorącej i uznałem, że to już pora na dodatkowe chłodzenia.
Po każdym teście ogniwo było chłodzone z powrotem do temperatury pokojowej.
Nie radzę podłączać ogniwa bez chłodzenia do zasilacza bez ograniczenie prądowego, bo obawiam się, że z jednej strony błyskawicznie zamarznie, a z drugiej zapłonie
Z obawy o uszkodzenie modułu (chociaż coś mi mówi, że i przy 130°C powinien przetrwać) uznałem, że przed przeprowadzeniem dalszych testów, zaopatrzę ogniwo w stosowne zestaw chłodzący.
Wygrzebałem zatem jakieś stare chłodzenie od "peceta" i mały radiatorek od mostka lub układu graficznego.
W układzie chłodzenia od procesora, odwróciłem kierunek wentylatora, tak aby odsysał ciepłe powietrze z radiatora. Na środku natomiast wcisnąłem pomiędzy żeberka termoparę typu "K". Nie zapomniałem tez o paście termo przewodzącej (w tym wypadku Arctic Silver 5). Na zdjęciach nie widać, ale wszystko jest dodatkowo dociśnięte "trytytkami".
Jeszcze trochę pasty na stronę zimną i można zakładać drugi radiator.
Tak to się prezentuje w całości:
Jak widać, gdy układ zostanie wyposażony w chłodzenie, to zaczyna całkiem nieźle działać.
Testy z radiatorami przeprowadzone były przy napięciu 12V i prądzie ~3,45A (ograniczenie ustawione na 5A).
Pomiary pirometrem strony gorącej i jednoczesne celowanie obiektywem telefonu, próbując przy tym złapać ostrość nie było łatwe i dla tego temperatury nie bardzo się pokrywają z odczytem z termopary. W tym wypadku, sugeruję jednak brać pod uwagę pomiary z termopary. Temperaturę strony zimnej było znacznie łatwiej zmierzyć.
Udało mi się zatem osiągnąć różnicę temperatur między stronami modułu, wynoszącą blisko 40°C. Z mojej wiedzy wynika, że na mocniejszych ogniwach, da się osiągnąć różnicę nawet 60°C.
Na koniec wypada jeszcze wspomnieć o mocy deklarowanej przez sprzedawcę/producenta, a tej którą ogniwo osiągnęło u mnie. Zresztą co tu dużo pisać, jeden obraz zastąpi tysiąc słów:
Jakoś więcej prądu moduł nie chciał "zjeść", wychodzi zatem na to, że mamy jedynie niecałe 42W.
Zastanawia mnie, czy Wy mieliście do czynienia tego typu pompami ciepła i w jakich zastosowaniach się z nimi spotkaliście. Może ktoś używał do własnych celów lub nietypowej konstrukcji?
Pozdrawiam.
CMS
Cool? Ranking DIY
