Элементы пельтье. охлаждение и нагрев
Содержание:
- Эффект с позиций термодинамики
- Элемент пельтье своими руками
- Мощный генератор на 12 элементах Пельтье
- Осушитель воздуха Пельтье своими руками из старого холодильника
- Как изготовить мини-холодильник, чиллер или кондиционер на теплоэлектрических модулях своими силами
- Использует [ редактировать ]
- Элемент Пельтье в руках домашнего мастера
- Разновидности и принципы действия портативных кондиционеров
Эффект с позиций термодинамики
Эффект Пельтье описывается формулой, показывающей, какая энергия переносится при определённой величине электрического тока. Выражая её во временных единицах, находят мощность устройства, исходя из которой определяют потребности холодильника. Сегодня популярны бесшумные элементы Пельтье для кулеров процессоров. Небольшая пластина охлаждает кристалл и охлаждается радиатором кулера. Элемент Пельтье служит тепловым насосом, гарантированно отводящим тепло от центрального процессора, не давая перегреваться.
В формуле на рисунке через альфа обозначены коэффициенты термо-ЭДС половинок (составных частей) элемента. Т – рабочая температура в градусах Кельвина. В каждом элементе, как правило, присутствует побочный эффект Томсона: если по проводнику течёт ток, и вдоль линии имеется градиент (направленная разница) температур, станет, помимо джоулевой, выделяться и иная теплота. Последняя носит имя Томсона. В отдельных участках цепи энергия станет поглощаться. Значит, эффект Томсона оказывает сильное влияние на работу нагревателей и холодильников. Но является, как уже сказано, побочным, неучтённым фактором.
Теплота, переносимая эффектом Томсона, прямо пропорциональна разнице температур на концах проводника и зависит от величины протекающего тока. Явление проявляется лишь в веществах с ярко выраженной зависимостью коэффициента термо-ЭДС от температуры. В некоторых расчётах эффект Томсона считается нулевым, это близко к истине. В термодинамической теории процесс отдачи и отбора тепла рассматривается с точки зрения двух тепловых потоков:
Поток тепла, забираемый охлаждающимся спаем, сопровождается двумя параллельно идущими процессами:
- Паразитное выделение тепла по закону Джоуля-Ленца. В термодинамике берётся как половина произведения квадрата тока на сопротивление. Вторая половина падает на горячем спае.
- Поток нагрева теплом, идущим от тёплой части. Равен разнице температур, перемноженной с полной теплопроводностью ветвей термоэлемента.
На горячем спае идут обратные процессы по второму пункту (тепло уносится к охлаждаемой части) и аналогичные по первому – выделяется джоулева теплота.
Из формулировок следует, что действенным решением добиться максимального КПД станет теплоизоляция между спаями. В паре используются полупроводники, способные генерировать термо-ЭДС, электрическому току приходится преодолевать её сопротивление. Затрачиваемая энергия пропорциональна разнице температур и разнице коэффициентов термо-ЭДС веществ и зависит от протекающего тока. Графики зависимости представляют кривые, и дифференцируя их с целью найти экстремумы, возможно получить условия достижения максимальной разницы температур (между комнатой и холодильником).
На рисунках показаны результаты операции взятия производной, где вычислены оптимальные токи для сопротивления R термопары и предельного увеличения холодильного эффекта. Из указанных формул следует, что идеальная машина получится, если:
- Электропроводность материалов термопары одинакова.
- Теплопроводность материалов термопары одинакова.
- Коэффициенты термо-ЭДС одинаковы, но противоположны по знаку.
- Сечения и длины ветвей термопары одинаковы.
Реализовать эти условия на практике сложно. В этом случае предельный холодильный коэффициент равен отношению температуры холодного спая, к разнице температур. Напомним, это характеристика идеальной машины, в реальности пока недостижимая.
Элемент пельтье своими руками
Изготовить устройство в домашних условиях практически невозможно, тем более это не имеет особого смысла, учитывая его невысокую рыночную стоимость.
Но большинство умельцев все же предпочитает мастерить элемент пельтье своими руками, ссылаясь на ряд его достоинств:
- Компактность, удобство установки на самодельное электронное плато.
- Отсутствие движущихся деталей, что увеличивает сроки его эксплуатации.
- Возможность соединения нескольких элементов в каскадной схеме для снижения очень больших температур.
Тем не менее, пельтье своими руками имеет определенные недостатки: низкий коэффициент полезного действия (КПД), необходимость подачи высокого тока для получения заметного перепада температуры, сложность отведения тепловой энергии от охлаждаемой поверхности.
Рассмотрим на примере схем, как сделать пельтье своими руками:
- Задействовать его в качестве детали термоэлектрического генератора, согласно рисунку подключения.
- Собрать простой преобразователь на микросхеме ИМС L6920 (рисунок 1).
Рисунок 1. Элемент пельтье своими руками: универсальная схема
Далее стоит следовать простой инструкции, как сделать пельтье своими руками:
- Подать на вход получившегося преобразователя напряжение диапазоном 0.8-5.5В, чтобы иметь на выходе стабильные 5В.
- При использовании устройства обычного типа — поставить лимит температуры нагреваемой стороны в 150 градусов.
- Для калибровки — в качестве источника тепла использовать емкость с кипящей водой, которая точно не нагреется свыше 100 градусов.
Описание технологии и принцип действия
Способ работы термоэлектрического охладителя достаточно прост. Эффект пельтье своими руками основывается на контакте двух проводников тока, обладающих разным уровнем энергии электронов в зоне своей проводимости.
Рисунок 2. Принцип действия элемента
При подаче электротока через такую связь, электрон приобретает высокую энергию, позволяющую ему перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости второго полупроводника. Когда эта энергия поглощается, происходит остуживание места охлаждения проводников (рисунок 2).
При протекании процесса в обратном направлении — реакция приводит к нагреванию контактного места и обычному тепловому эффекту.
Посмотрев пельтье своими руками видео, можно сделать определенные выводы о принципе его действия:
- Величина подаваемого тока будет пропорциональной степени охлаждения — если с одной стороны модуля сделать хороший теплоотвод, при использовании радиаторных схем, его холодная сторона обеспечит максимально низкую температуру.
- При смене полярности тока — нагревающая и охлаждающая плоскости меняются метами.
- При контакте объекта с металлической поверхностью, он становится настолько мал, что его нельзя увидеть на фоне омического нагрева, других эффектов теплопроводности, поэтому на практике применяют два полупроводника.
- Благодаря разнообразному количеству термопар — от 1 до 100, можно добиться практически любого показателя холодильных мощностей.
Технические характеристики элемента пельтье
Компонент получил широкое применение в различных холодильных схемах.
Что неудивительно, так как пельтье своими руками имеет следующие технические характеристики:
- Способен достигнуть низких температур, что служит отличным решением для охлаждения электрических приборов и тех оборудования, подвергающегося нагреву.
- Прекрасно выполняет работу обычного куллера, что делает возможным его установку в современные звуковые и акустические системы.
- Абсолютно бесшумен — в процессе работы не издает никаких посторонних и интенсивных звуков.
- Обладает мощной теплоотдачей при сохранении нужной температуры на радиаторе достаточно продолжительное время.
Мощный генератор на 12 элементах Пельтье
Лучшее время для работы термогенератора на основе элементов пельтье, это конечно же зима. Потому что их нужно хорошо охлаждать, чтобы хоть что-то получить.
В эксперименте с испытанием мощного генератора использованы 12 модулей Пельтье TEC1-12706. Самые дешевые и популярные, продаются в этом китайском магазине. Для него есть кулер охлаждения.
Охлаждение в показанном примере осуществлялось вентилятором мощностью 5,4 ватта, 12 вольт.
О том, что это такое элемент Пельтье, какие у него характеристики и как работает, конструкции рабочих моделей, описано в нескольких статьях на нашем сайте, которые вы легко сможете найти через строку удобного поиска.
Цель эксперимента узнать, какую максимальную мощность может выдать обычный китайский самый дешевый термоэлемент в зимнее время года.Итак, с началом эксперимента печь растоплена, когда дрова немного разгорелись, термогенератор начал работать и запустился вентилятор. Он охлаждает холодную сторону термоэлементов. Схема простейшая. В конце видео показано, как собирается такой термогенератор.
Из 12 элементов пельтье получается 0,5 ватт и более на один элемент. При температуре воздуха ноль градусов это неплохой показатель на воздушном охлаждении. При температуре -20 результат был бы на порядок выше. Поэтому вполне возможно получить даже до одного ватта на один элемент пельтье, но при большом морозе.Теперь вентилятор будет подключен через ваттметр для того, чтобы посмотреть, сколько полезной энергии расходуется на его работу. Прибор показал 6 ватт. Если бы не этот вентилятор, можно было бы добавить еще 5-6 ватт к мощности этого термогенератора.В продолжение эксперимента вентилятор планировалось отключить, чтобы охлаждение делать с помощью снега. После того, как вентилятор сброшен, радиатор будет обильно покрыт снегом. Однако, в эксперименте произошла неожиданная авария. После того, как был снят вентилятор, печка перегрелась и вышел из строя какой-то из элементов пельтье, расплавившись без охлаждения. В системе произошло разъединение контактов. Поэтому вентилятор является в данном устройстве полезным элементом. Для безопасности же необходимо использовать защитные решетки.
Вывод следующий: порядка 1 ватта на элемент пельтье можно получить при хорошем морозе. Есть места, например якутия или дальний север, температура доходит до минус 50 градусов цельсия. Так что там 1 ватт с элемента получить будет просто. Представьте, в юрте печка, а за ней стена размером 1 x 2 м. Теплый стороной внутрь печки, а холодный наружу, где мороз и ветер. С одного квадратного метра таких элементов можно снять до 0,5 киловатта электричества. То есть, с 2 квадратных метров можно получить до одного киловатта электроэнергии.
Такие мощные печи на основе элементов Пельтье производятся в России. Называются они “Электрогенерирующая печь Индигирка”. Купить их можно в этом магазине, скидочный промокод 11920924.
Конструкция такого термогенератора предельно проста. 12 самых дешевых китайских элементах пельтье зажимаются между двумя алюминиевыми радиаторами, которые должны иметь ровные, в идеале полированные, поверхности. Естественно, на каждую сторону термоэлемента наносится термопаста. Скручиваем радиаторы болтами и соединяем проводами. Крепим кулер, желательно мощнее. Ну и сама печка. Это кусок оцинковки, лучше нержавейки. Крепится к горячему радиатору болтами. Потом делается дно с отверстиями 7-8 миллиметров для забора воздуха.
Есть продолжение этого эксперимента. Чтобы найти его, напишите в поиске по сайту: Пельтье на воздушном охлаждении.
Осушитель воздуха Пельтье своими руками из старого холодильника
Материалы:
- кусок оргстекла, размером 500х600 мм;
- герметик, к примеру, на основе силикона;
- бытовой вентилятор, мощность которого составляет 100 Вт;
- 10 штук саморезов;
- шланг для слива жидкости;
- 2 силиконовые прокладки;
- 2 гайки;
- втулка.
Дверца морозильной камеры снимается, так как она не потребуется при монтаже конструкции. Вентилятор врезается внутрь оргстекла таким образом, чтобы он обеспечивал поступление воздуха внутрь старой морозильной камеры. Для выполнения такой работы следует проделать в оргстекле отверстие требуемого диаметра, в котором фиксируется с помощью саморезов вентилятор. Стыка и отверстия для создания прочности та герметичности заделываются силиконовым клеем.
Снизу конструкции проделывается отверстие и вставляется шланг для слива отработанной жидкости. Отверстие в обязательном порядке уплотняется герметиком. Свободный конец трубки выводится в емкость, куда и будет стекать отработанная жидкость. На место дверцы устанавливается оргстекло с вмонтированным вентилятором. Данная конструкция, естественно, не будет иметь достойного эстетического внешнего вида, но свои функции будет выполнять безукоризненно. К примеру, данный осушитель своими руками способен снизить влажность в помещении на 8% за одни сутки, притом температура на входе – 14 градусов, а на выходе – 9 градусов.
Осушитель воздуха позволяет создать в помещении необходимые показатели влажности. Простые устройства создают благотворный микроклимат в комнате и не позволяют развиваться в ней плесени и грибкам.
https://www.youtube.com/watch?v=EKXWUSMpHaE
Как изготовить мини-холодильник, чиллер или кондиционер на теплоэлектрических модулях своими силами
Более сложная задача — охлаждение воздуха. Если в случае с водой эффективность работы кулера гарантирована разницей плотности сред (вода — воздух), то в случае с однородной средой (воздух — воздух) дело обстоит сложнее. Основная трудность — отвод температуры с горячей стороны поверхности ТЭМ. Точнее — синхронный отвод температуры с обеих поверхностей. Если просто запустить элемент Пельтье-Зеебека, нагретый и охлаждённый воздух смешаются, и температура выровняется.
В замкнутых пространствах малого объёма (до 0,7 м3) вполне применима система охлаждения на основе ТЭМ с двусторонним воздушным отводом. Это позволяет построить новый охлаждающий бокс или дать вторую жизнь старому холодильнику (морозильной камере). Для этого придётся немного усложнить систему, включив в неё пару отводящих вентиляторов обоюдной мощности, реле температуры, ребристый радиатор и использовать более производительные теплоэлектрические модули.
Нам понадобится (для одной базовой точки охлаждения):
- ТЭМ ТЕС1–12712 (40Х40), 106 ватт — 1 шт.
- Вентилятор RQA 12025HSL 110VAC (или мощнее) — 2 шт.
- Радиатор HS 036–100 (100x85x25 мм).
- Термостат ТАМ-133–1м (реле температуры с датчиком).
- Блок питания постоянного тока 12 вольт, 6 ампер (с регулировкой).
- Лист дюралюминия.
- Провода, термопаста, крепёж
В готовом боксе, в верхней части охлаждаемой зоны, делаем прямоугольное окно размерами 100х100 мм. Вырезаем две пластины дюралюминия размерами 130х130 мм и 180х180 мм. Закрепляем вентилятор по центру меньшей пластины таки образом, чтобы оставался продух 1 см. Устанавливаем реле температуры внутри бокса. Монтируем меньшую из пластин изнутри бокса (вентилятором внутрь бокса) на шурупы или клёпки через герметик. Наклеиваем ТЭМы на смонтированную пластину и выводим провода. Вырезаем и выгибаем большую пластину так, чтобы она входила в монтажное отверстие, но при этом оставались бортики для фиксации к стенке бокса снаружи. Закрепляем на неё радиатор и второй вентилятор. Обильно смазываем термопастой ТЭМы и монтируем пластину к стенке бокса через герметик.
Внимание! Обязательно должен быть максимальный контакт площади ТЭМ и пластины!
Собираем электрическую цепь. Рекомендуем включить вентиляторы на постоянную максимальную мощность, а силу тока для ТЭМ — через регулятор. Это обеспечит эффективный съём температуры и перемешивание воздуха при работе в разных режимах (не на полную мощность).
Преимущества данной конструкции:
- бесшумная по сравнению с компрессорными холодильниками работа;
- отсутствие механизмов и движущихся частей, силы трения (нечему ломаться);
- не используются жидкие теплоносители (фреон);
- общая потребляемая мощность около 200 ватт;
- можно модернизировать конструкцию, варьировать производительность;
- доступность и ремонтопригодность отдельных агрегатов.
Недостатки:
- возможно появление конденсата на пластинах дюралюминия;
- наружный блок управления;
- многие факторы и нюансы работы выявляются опытным путём при использовании;
- малая область применения.
Расчёт затрат на построение базовой охлаждающей системы холодильника и кондиционера:
Наименование | Ед. изм. | Кол-во | Цена ед./руб. | Ст-ть, руб. |
ТЭМ ТЕС1-12712 (40Х40), 106 ватт | шт. | 1 | 600 | 600 |
Вентилятор RQA 12025HSL 110VAC | шт. | 2 | 150 | 300 |
Дюралюминий 3 мм | шт. | 1 | 300 | 300 |
Блок питания постоянного тока | шт. | 1 | 300 | 300 |
Термостат ТАМ-133-1м | шт. | 1 | 250 | 250 |
Радиатор HS 036-100 | шт. | 1 | 220 | 220 |
Провода, термопаста, крепёж, припой | — | — | 300 | 300 |
Итого | 2270 |
В принципе, данная конструкция — готовый встраиваемый кондиционер, который можно установить в кабине автомобиля, трактора, в закрытом вольере или будке охраны. Следует лишь продумать конструктивную защиту от атмосферных осадков.
Запас мощности модуля ТЕС1–12712 довольно велик. Амплитуда температур на сторонах элемента может достигать 50 градусов. При температуре воздуха в помещении +27 °С и применении системы жидкостного охлаждения (радиатор + вентилятор), можно извлечь на выходе впечатляющие минус 25 °С! Это позволяет создавать бескомпрессорные и тихие морозильные камеры даже в домашних условиях.
Использует [ редактировать ]
Охладитель напитков с питанием от USB
Термоэлектрические охладители используются там, где требуется отвод тепла от милливатт до нескольких тысяч ватт. Они могут быть изготовлены как для небольших холодильников для напитков, так и для подводных лодок или железнодорожных вагонов. Элементы ТЕС имеют ограниченный срок службы. Их здоровье можно измерить по изменению их сопротивления переменному току (ACR). По мере износа охлаждающего элемента ACR будет увеличиваться. [ необходима цитата ]
Потребительские товары
Элементы Пельтье обычно используются в потребительских товарах. Например, они используются в кемпингах , портативных холодильниках, охлаждающих электронных компонентах и небольших инструментах. Их также можно использовать для удаления воды из воздуха в осушителях . Электрический охладитель для кемпинга / автомобиля обычно может снизить температуру до 20 ° C (36 ° F) ниже температуры окружающей среды, которая составляет 25 ° C, если в автомобиле температура достигает 45 ° C под солнцем. Куртки с климат-контролем начинают использовать элементы Пельтье. Термоэлектрические охладители используются для увеличения радиаторов микропроцессоров.
Промышленное
Термоэлектрические охладители используются во многих областях промышленного производства и требуют тщательного анализа производительности, поскольку они проходят испытание на прохождение тысяч циклов, прежде чем эти промышленные продукты будут выпущены на рынок. Некоторые из приложений включают лазерное оборудование, термоэлектрические кондиционеры или охладители, промышленную электронику и телекоммуникации, автомобильную промышленность, мини-холодильники или инкубаторы, военные шкафы, IT-шкафы и многое другое.
Наука и изображения
Элементы Пельтье используются в научных приборах. Они являются обычным компонентом термоциклеров , используемых для синтеза ДНК с помощью полимеразной цепной реакции ( ПЦР ), обычного молекулярно-биологического метода, который требует быстрого нагрева и охлаждения реакционной смеси для денатурационного отжига праймеров и циклов ферментативного синтеза.
Благодаря схеме обратной связи элементы Пельтье могут использоваться для реализации высокостабильных регуляторов температуры, которые поддерживают заданную температуру в пределах ± 0,01 ° C. Такая стабильность может использоваться в точных лазерных приложениях, чтобы избежать дрейфа длины волны лазера при изменении температуры окружающей среды.
Эффект используется в спутниках и космических кораблях для уменьшения разницы температур, вызванной прямым солнечным светом на одной стороне корабля, путем рассеивания тепла по холодной затененной стороне, где оно рассеивается в виде теплового излучения в космос. С 1961 года на некоторых беспилотных космических аппаратах (включая марсоход Curiosity) используются радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи), которые преобразуют тепловую энергию в электрическую с помощью эффекта Зеебека. Эти устройства могут прослужить несколько десятилетий, так как они работают за счет распада высокоэнергетических радиоактивных материалов.
Элементы Пельтье также используются для изготовления камер Вильсона для визуализации ионизирующего излучения . Просто пропуская электрический ток, они могут охлаждать пары до температуры ниже -26 ° C без сухого льда и движущихся частей, что упрощает создание и использование камер Вильсона.
Детекторы фотонов, такие как ПЗС в астрономических телескопах , спектрометрах или цифровых камерах очень высокого класса , часто охлаждаются элементами Пельтье. Это уменьшает количество темноты из-за теплового шума . Темный счет происходит, когда пиксель регистрирует электрон, вызванный тепловыми колебаниями, а не фотон. На цифровых фотографиях, сделанных при слабом освещении, они появляются в виде пятен (или «пиксельного шума»). [ необходима цитата ]
Термоэлектрические охладители могут использоваться для охлаждения компонентов компьютера, чтобы поддерживать температуру в пределах проектных ограничений или для поддержания стабильной работы при разгоне . Охладитель Пельтье с радиатором или водяным блоком может охладить чип до температуры значительно ниже окружающей.
В волоконно-оптических приложениях, где длина волны лазера или компонента сильно зависит от температуры, охладители Пельтье используются вместе с термистором в контуре обратной связи для поддержания постоянной температуры и, таким образом, стабилизации длины волны устройства.
Некоторое электронное оборудование, предназначенное для использования в полевых условиях в военных целях, имеет термоэлектрическое охлаждение. [ необходима цитата ]
Элемент Пельтье в руках домашнего мастера
Нужно сразу оговориться, самостоятельное изготавливание термоэлектрического элемента занятие по меньшей мере бессмысленное и никому не нужное. Если только изготавливающий не является учеником седьмого класса и не закрепляет таким образом, полученные на уроках физики, знания.
Гораздо проще купить новый термоэлектрический элемент в соответствующем магазине. Благо стоят они недорого и недостатка в выборе конкретной модели не наблюдается. А кроме того, что в них нечему ломаться или изнашиваться, любой термоэлемент, снятый со старого компьютера или автомобильного кондиционера, не будет отличаться по своим техническим характеристикам от нового.
Наибольшей популярностью пользуется модель термоэлемента: TEC1—12706. Размеры этого устройства 40 на 40 миллиметров. Состоит он из 127 термопар, соединённых между собою последовательно. Рассчитан на ток в 5 А, при напряжении цепи 12 В. Стоит такой элемент в среднем от 200 до 300 рублей. Но можно найти и за сто, или, вообще, за так, если снять со старого компьютера или какого другого ненужного устройства.
Изготовить с помощью такого элемента можно, как минимум два очень интересных и полезных в хозяйстве устройства.
Как сделать холодильник своими руками
Производство портативных холодильников, в частности, для машин целиком основано на эффекте Пельтье. Для изготовления подобного устройства в домашних условиях понадобиться:
- Термоэлемент марки TEC1—12706. Стоит 200 рублей в ближайшем магазине (специализированном).
- Радиатор и вентилятор. Снимаются с отслужившего своё старого компьютера.
- Контейнер. Любая ненужная ёмкость из пластика, металла или дерева. Снаружи и изнутри такая ёмкость оклеивается теплосберегающими пластинами из пенопласта или пенополистирола.
Термоэлектрический модуль встраивается в крышку контейнера. В этом случае поступление холода будет происходит сверху вниз, что приведёт к равномерному охлаждению ёмкости. Изнутри контейнера, в его крышку с помощью термопасты и крепёжных болтов прикрепляют радиатор.
Для того чтобы увеличить мощность будущего холодильного устройства, можно увеличить количество термоэлементов, до двух-трёх и более. В этом случае модули приклеиваются друг к другу, с соблюдением полярности. Иными словами, горячая сторона нижележащего элемента контактирует с холодной стороной вышележащего.
Снаружи на крышку крепится ещё один радиатор вместе с компьютерным кулером. В месте крепежа радиаторов должна быть хорошая термоизоляция между холодной — внутренней и горячей — внешней сторонами. Необходимо очень аккуратно стягивать верхний и нижний радиаторы крепёжными болтами, чтобы не треснули керамические пластины, располагающихся между ними термоэлементов.
Электричество подключается с помощью блока питания, который можно взять от старого компьютера.
Портативный термоэлектрогенератор
Такая мини-электростанция может очень выручить туриста или охотника, когда в лесу сядут батареи всех электронных гаджетов. Очень романтично в этой ситуации взять несколько сухих щепок и шишек, развести небольшой костерок и с его помощью зарядить разряженные аккумуляторы, а заодно и поесть приготовить. Именно это позволяет сделать портативный термогенератор, построенный на термоэлементе.
Для постройки этого чудо-девайса необходимо наличие портативной походной печки, работающей на любом виде топлива. В крайнем случае сгодится даже небольшая свечка или таблетка сухого спирта.
В печке разводят огонь, а снаружи с помощью термопасты к ней крепится термоэлектрический модуль. Посредством проводов он подключается к преобразователю напряжения.
Величина получаемого тока напрямую будет зависеть от разницы температур между холодной и горячей сторонами термоэлемента. Для эффективной работы необходима разница между холодной и горячей поверхностью как минимум в 100 градусов.
В этом случае необходимо понимать, что максимальная температура ограничена температурой плавления припоя, с помощью которого изготовлен сам модуль. Поэтому для подобных устройств используют специальные термомодули, которые изготавливают с помощью специального тугоплавкого припоя. В обычных модулях температура плавления припоя составляет 150 градусов. В модулях тугоплавких, припой начинает плавиться при температуре 300 градусов.
Разновидности и принципы действия портативных кондиционеров
Существует несколько типов портативных кондиционеров, которые отличаются как по конструкции, так и по принципу действия.
Переносное устройство конденсационного типа
Тут все просто: такой кондиционер представляет собой обычный моноблок с испарительным и конденсационным теплообменником, компрессором и вентилятором. В качестве хладагента используется фреон. Как правило, портативная климатическая техника этого типа выпускается напольного исполнения. Основным достоинством таких установок является отсутствие сложных монтажных работ. К недостаткам можно отнести: высокий уровень шума и требовательность к отводу горячего воздуха.
Портативный кондиционер испарительного типа
Конструктивно, это устройство состоит из корпуса, в который установлены: теплообменный блок из капиллярно-пористого материала со сквозными каналами для свободного движения воздуха; нагревательные элементы; вентилятор создания воздушного потока; ёмкость для сбора воды.
Принцип работы этого устройства достаточно прост. В теплообменный блок поступает вода, которая проходит по порам расположенного внутри материала. По сквозным каналам, расположенным по всему объему теплообменного блока подается воздух, который приводит к испарению воды. Вода, отбирает тепло у воздуха и отдает ему холод, который сопутствует процессу испарения. Для увеличения скорости испарения воды, в конструкции такого прибора предусмотрен вентилятор.
В итоге: воздух, исходящий из устройства имеет более низкую температуру, чем поступающий в устройство. Кроме охлаждения, воздушные массы, очищаются от пыли и увлажняются. Отличительной чертой таких кондиционеров является отсутствие какого-либо трубопровода и возможность работы в режиме тепловентилятора в зимнее время года. Используя такое простое и автономное устройство, вы получаете персональный портативный кондиционер за сравнительно небольшие деньги.
Портативный кондиционер от АКБ
Ручной микрокондиционер c питанием от USB интерфейса
Это устройство сложно назвать представителем климатической техники, хотя и оно имеет право на жизнь. Принцип действия его схож с работой испарительного кондиционера: губка в устройстве играет роль теплообменного блока. Под воздействием струи воздуха влага с губки испаряется, что приводит к снижению температуры воздушного потока. Питание этому устройству необходимо исключительно для вращения встроенного вентилятора.