कई लोगों ने "जादू" पेल्टियर तत्वों के बारे में सुना है - उनके माध्यम से वर्तमान के पारित होने के साथ, एक तरफ ठंडा होता है और दूसरा गर्म होता है। यह विपरीत दिशा में काम करता है - यदि एक तरफ गर्म होता है और दूसरे को ठंडा किया जाता है, तो बिजली उत्पन्न होती है। पेल्टियर प्रभाव को 1834 से जाना जाता है, लेकिन आज तक हम इसके आधार पर अभिनव उत्पादों से प्रसन्न नहीं हैं (आपको बस यह याद रखना होगा कि बिजली पैदा करते समय, सौर पैनलों की तरह, अधिकतम शक्ति का एक बिंदु है, और यदि आप इससे दूर हैं - दक्षता पीढ़ी बहुत कम हो गई है)।

हाल ही में, चीनी ने अपने अपेक्षाकृत सस्ते मॉड्यूल के साथ इंटरनेट को धक्का दिया है, और बाढ़ आ गई है , इसलिए उनके साथ प्रयोग करने में बहुत अधिक पैसा नहीं लगता है। चीनी 60-67 डिग्री के गर्म और ठंडे पक्ष के बीच अधिकतम तापमान अंतर का वादा करता है। हम्म् ... लेकिन क्या होगा अगर हम 5 तत्वों को लेते हैं, श्रृंखला में कनेक्ट करते हैं, तो हमें 20C-67 * 5 = -315 डिग्री प्राप्त करना चाहिए! लेकिन कुछ मुझे बताता है कि सब कुछ इतना सरल नहीं है ...

संक्षिप्त सिद्धांत

क्लासिक "चीनी" पेल्टियर तत्व श्रृंखला में जुड़े 127 तत्व हैं और Al2O3 से बने एक सिरेमिक "मुद्रित सर्किट बोर्ड" में मिलाप किया गया है। तदनुसार, यदि ऑपरेटिंग वोल्टेज 12V है, तो प्रत्येक तत्व केवल 94mV के लिए खाता है। लगातार तत्वों की एक अलग संख्या के साथ तत्व हैं, और तदनुसार एक अलग वोल्टेज (उदाहरण के लिए 5 वी) के साथ।

यह याद रखना चाहिए कि पेल्टियर तत्व एक अवरोधक नहीं है, इसका प्रतिरोध गैर-रैखिक है, इसलिए यदि हम 12 वी लागू करते हैं, तो हम 6 एम्पीयर (6 एम्पीयर तत्व के लिए) में सफल नहीं हो सकते हैं - वर्तमान तापमान के आधार पर भिन्न हो सकता है (लेकिन बहुत अधिक नहीं। )। इसके अलावा, 5 वी (यानी नाममात्र मूल्य से कम) पर, वर्तमान 2.5 ए नहीं होगा, लेकिन कम।

हस्तांतरित गर्मी की मात्रा वर्तमान के लिए आनुपातिक है। लेकिन इसके अलावा, वर्तमान प्रवाह से परजीवी हीटिंग है, और परजीवी तापीय चालकता - यह सब बहुत कम परिस्थितियों में पेल्टियर तत्व को कम से कम कुछ हद तक प्रभावी बनाता है।

इसके अलावा, हस्तांतरित गर्मी की मात्रा सतहों के बीच तापमान के अंतर पर अत्यधिक निर्भर है। 60-67 With के अंतर के साथ - गर्मी हस्तांतरण 0 पर जाता है, और एक शून्य अंतर के साथ - 12 * 6 = 72-वाट सेल के लिए 51 वाट। जाहिर है, यह पहले से ही किसी श्रृंखला में तत्वों को जोड़ने की अनुमति नहीं देता है इसलिए - यह आवश्यक है कि प्रत्येक अगला एक पिछले एक से छोटा हो, अन्यथा सबसे ठंडा तत्व अगले चरण के तत्व की तुलना में अधिक गर्मी (72W) देने की कोशिश करेगा, जो वांछित तापमान अंतर पर खुद से गुजर सकता है (1) -51Vt)।

पेल्टियर तत्वों को 138C के गलनांक के साथ फ्यूज़िबल सोल्डर के साथ इकट्ठा किया जाता है - इसलिए यदि कोई तत्व गलती से ठंडा और ओवरहीट के बिना रहता है, तो तत्व को लैंडमिल में फेंकने के लिए 127 * 2 संपर्कों में से एक को मिलाप करने के लिए पर्याप्त होगा। खैर, तत्व बहुत नाजुक होते हैं - दोनों सिरेमिक और शीतलन तत्व खुद - मैं गलती से 2 तत्वों "साथ" को थर्मल रूप से चिपकाए जाने के कारण "साथ-साथ" सूख गया:

कोशिश

तो, छोटा तत्व 5V * 2A है, बड़ा 12 * 9A है। हीटपाइप कूलर, कमरे का तापमान। परिणाम: -19 डिग्री। अजीब ... 20-67-67 = -114, लेकिन यह दयनीय -19 निकला ...

विचार सब कुछ ठंडी हवा में बाहर ले जाने के लिए है, लेकिन एक समस्या है - गर्मी पाइप पर एक कूलर अच्छी तरह से ठंडा होता है केवल अगर कूलर का "गर्म" और "ठंडा" पक्षों का तापमान ट्यूब भराव के गैस-तरल चरण संक्रमण के विपरीत पक्षों पर होता है। हमारे मामले में, इसका मतलब है कि कूलर, सिद्धांत रूप में, + 20 सी के नीचे कुछ भी ठंडा करने में सक्षम नहीं है (चूंकि केवल गर्मी पाइप की पतली दीवारें नीचे काम करती हैं)। हमें जड़ों तक लौटना होगा - ऑल-कॉपर कूलिंग सिस्टम के लिए। और इसलिए कि कूलर का सीमित प्रदर्शन माप को प्रभावित नहीं करता है, हम एक किलोग्राम तांबा प्लेट - एक गर्मी संचयक जोड़ते हैं।


परिणाम चौंकाने वाला है - समान -19 दोनों एक और दो चरणों के साथ। परिवेश का तापमान - -10। यानी शून्य भार के साथ, हमने मुश्किल से 9 डिग्री के अंतर को निचोड़ा।

हम भारी तोपखाने का संचालन करते हैं

यह पता चला कि प्रशीतन संयंत्र # 7 मुझसे दूर नहीं था, और मैंने कार्डबोर्ड बॉक्स के साथ छोड़ने का फैसला किया। वह 5 किलोग्राम सूखी बर्फ (उच्च तापमान -78 सी) के साथ वापस आ गया। हम वहां तांबे के निर्माण को कम करते हैं - हम वर्तमान को जोड़ते हैं - 12 वी पर तापमान तुरंत बढ़ना शुरू होता है, 5 वी पर यह 1 डिग्री प्रति सेकंड से गिरता है, और फिर यह तेजी से बढ़ता है। सभी उम्मीदें टूटीं ...

मिठाई के लिए निष्कर्ष और वीडियो

पारंपरिक चीनी पेल्टियर तत्वों की प्रभावशीलता शून्य से नीचे के तापमान पर जल्दी गिरती है। और अगर स्पष्ट दक्षता के साथ कोला की कैन को ठंडा करना अभी भी संभव है, तो -20 से नीचे के तापमान को प्राप्त नहीं किया जा सकता है। और समस्या विशिष्ट तत्वों में नहीं है - मैंने 3 अलग-अलग विक्रेताओं से विभिन्न मॉडलों के तत्वों की कोशिश की - व्यवहार समान है। ऐसा लगता है कि क्रायोजेनिक चरणों को अन्य सामग्रियों से तत्वों की आवश्यकता होती है (और शायद प्रत्येक चरण को अपने तत्व सामग्री की आवश्यकता होती है)।

अच्छी तरह से, शेष सूखी बर्फ के साथ, आप निम्न कार्य कर सकते हैं:


पुनश्च। और अगर आप आइसोप्रोपिल अल्कोहल के साथ सूखी बर्फ मिलाते हैं - आपको "गरीब" के लिए तरल नाइट्रोजन मिलता है - यह सिर्फ मज़े के रूप में जमा देता है और फूलों को तोड़ता है और इसी तरह। ऐसा इसलिए है क्योंकि त्वचा के संपर्क में आने पर अल्कोहल उबलता नहीं है - शीतदंश प्राप्त करना बहुत आसान है।