Moduły Peltiera: Chłodnice i zestawy

Moduły Peltiera to bardzo interesujące elementy. Mają zaskakujące właściwości i możliwości. Jednak bez odpowiedniego chłodzenia nie da się wykorzystać ich zalet. Niniejszy artykuł zawiera cenne informacje dotyczące dostępnych na rynku praktycznych rozwiązań systemów chłodzenia „peltierów”.

Artykuł Moduł Peltiera w praktyce pokazał, że jeden popularny moduł o rozmiarach 4×4 cm we współpracy z malutką chłodnicą wodną może uzyskać zadziwiające efekty – temperaturę prawie minus czterdzieści stopni! Z kolei w artykule Moduły Peltiera: podstawowe właściwości podane były elementarne wiadomości o tych elementach.

W niniejszym artykule omówimy różne praktyczne rozwiązania, a w szczególności niedrogie, gotowe zestawy z chłodnicami. Natomiast na życzenie Czytelników może powstać artykuł, przeznaczony dla bardziej dociekliwych, w którym dokładniej omówimy możliwości i parametry modułów Peltiera.

Wiadomo, że uzyskiwane w praktyce efekty zależą przede wszystkim od skuteczności chłodzenia strony gorącej. Eksperymenty opisane w artykule Moduł Peltiera w praktyce udowodniły, że spektakularne efekty uzyskuje się w dość prosty sposób, przy zastosowaniu chłodnicy wodnej. Zimna woda z kranu, przepływająca przez taką chłodnicę, ma około +10°C, a typowy moduł Peltiera w optymalnych warunkach może wytworzyć między dwiema swoimi stronami różnice temperatur nawet rzędu 60 stopni.

I właśnie chłodnice wodne zapewniają warunki pracy modułów bliskie optymalnym. Skutecznie odprowadzają ciepło ze strony gorącej.

Fotografia 1 pokazuje chłodnice aluminiowe różnej wielkości, przeznaczone do współpracy z modułami Peltiera (wszystkie fotografie w tym artykule pochodzą z ofert sklepów platformy Aliexpress).

Systemy z dwoma klasycznymi radiatorami

Metalowa chłodnica, przez którą przepływa zimna woda z kranu jest skuteczna ale niewygodna w użyciu z uwagi na konieczność podłączenia do instalacji hydraulicznej. Dlatego w praktyce znacznie częściej stosowane są inne rozwiązania. Wykorzystujące rozmaite radiatory, zwykle chłodzone wentylatorami.

Najpopularniejsze są moduły 12-woltowe, ale dostępne i wykorzystywane w niektórych zastosowaniach są też moduły o innym napięciu nominalnym. Fotografia 2 to przykład chłodnicy z 5-woltowym niedużym modułem 3×3 cm. Do tego w komplecie mamy niewielki radiator z wentylatorem 12 V, który wymaga przetwornicy podwyższającej 5/12 V. Uwaga! Jest to moduł 5-woltowy, ale nie nadaje się ona do zasilania z gniazdka USB, bowiem pobiera prąd ponad 2 A.

Dostępnych jest też sporo małych modułów Peltiera o różnych napięciach zasilania i różnej wydajności. Jednak zdecydowanie najpopularniejsze i najtańsze są moduły 12-woltowe o różnej mocy.

Podstawowym zadaniem i problemem jest odprowadzenia ciepła ze strony gorącej i rozproszenie go do otoczenia. Ułatwiają to radiatory.

Moduł jest zasilany energią (mocą) elektryczną. Ze strony gorącej trzeba odebrać nie tylko ciepło pompowane ze strony zimnej, ale też ciepło pochodzące z dostarczanej do modułu energii elektrycznej. Ilość ciepła wydzielanego na stronie gorącej jest dużo większa niż ciepła pochłanianego na stronie zimnej, dlatego radiator na stronie gorącej jest dużo większy niż na stronie zimnej.

Typowy moduł Peltiera ma rozmiary 4×4 cm i w wielu zestawach takiej wielkości jest radiator pracuje na stronie zimnej. Natomiast na stronie gorącej pracuje dużo większy radiator z wentylatorem. Przykład taniego zestawu tego rodzaju pokazany jest na fotografii 3. W chwili pisania artykułu takie zestawy można kupić w chińskich sklepach internetowych w cenie około 70 złotych.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze majowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 5/2023). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 5/2023 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć archiwalne numery znajdują się na stronie: https://piotr-gorecki.pl/n11