Самый маленький холодильник в Мире на Пельте

Многие мастера услышав слово холодильник, сразу представляют себе баллоны фреона, компрессоры, пайку, а сегодня мы с вами поговорим о другом типе холода — о термоэлектрическом.

В быту наиболее распространены холодильники основанные на принципе работы газа, который совершает перенос тепла, но если же мы обратимся, например, к автохолодильникам, то там как раз хладогенерирующим устройством является охладитель Пельте



Для начала разберемся, что это такое и как оно работает. Модуль Пельтье — это полупроводниковый термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого основан на переносе энергии электронами с одной стороны элемента на другую. Так же имеется обратный эффект, эффект Зеебека, суть которого состоит в том, что при создании разности температур на поверхностях модуля, он выступает в роли генератора электроэнергии. Сам элемент представляет собой 2 керамические пластины, между которыми расположены полупроводниковые параллелепипеды, сгруппированные определенным образом.




Для питания устройства используется постоянный ток с напряжением, чаще всего, 12 — 24 вольта.
В процессе работы одна сторона термоэлектрического охладителя нагревается а другая охлаждается, если охлаждать нагревающуюся сторону, то другая приобретет еще более низкую температуру, таким образом можно достичь разницы температур около 70 о С.
Если же сменить полярность питающего напряжения то стороны нагрева/охлаждения поменяются местами
Основными преимуществами данного типа термоэлементов является компактность, низкое напряжение питания, что дает возможность изготавливать на его основе мобильные устройства с питанием от АКБ, а также отсутствие механических частей, что делает их долговечными.



Описанные выше достоинства привели к широкому распространению модулей пельтье, они нашли свое применение в бытовых холодильниках малого объема, где использование классической схемы не целесообразно, автохолодильниках, офисных кулерах, медицинских термостатах, а так же в охлаждении других полупроводников, например лазеров.



Для демонстрации эффекта Пельте была изготовлена действующая модель холодильника. Корпус был разработан в программе Solid Works, а далее был напечатан на 3D принтере.



Напряжение питания холодильника 12-14 вольт, потребление около 3 ампер, (меняется в зависимости от разности температур) Для управления светом в холодильной камере применен датчик холла и магнит в дверце.



В целом, Модули Пельте могут быть интересны лишь на небольших мощностях из за довольно низкого КПД, поэтому их использование ограничилось устройствами с малым объемом камеры, но все же они не редко встречаются в ремонтной практике, сами термоэлектрические элементы редко выходят из строя, в отличии от блоков питания и управления, но а это уже отдельная тема для рассмотрения.

На этом всё!