Использование термоэлектрических модулей(эффект Пельтье) для охлаждения воды.


Свой на Aqa.ru




2011 198
Москва
2 мес. назад
Использование термоэлектрических модулей(эффект Пельтье) для охлаждения воды.
Коллеги, физики-электрики-инженеры(самоучки и профессора)!
Подскажите, кто знаком с природой аэффекта Пельтье? Давайте придумаем хороший охладитель для воды на основе этих модулей.
Достаточно дешево, чтоб заморочится, а не покупать холодильники по 15-20 000 рублей.

Изменено 12.9.12 автор AquaCross
2012-09-12 добавлено 12/09/2012 15:26:55#1670464

Советник





4352 493
Климовск
5 мес. назад
AquaCross


Сергей а не пробовал поиском воспользоваться?
http://www.aqa.ru/fo...

Вот тема Сан Саныча, там на 8 листов размазано обсуждение.

А вот про охлаждение: http://www.aqa.ru/fo...
2012-09-12 добавлено 12/09/2012 15:39:31#1670472
Нравится AquaCross

Свой на Aqa.ru




2011 198
Москва
2 мес. назад
Sebbb

Виноват, даже и не думал, что кто-то уже заморочился )))
Теперь картинка полностью ясна, осталось реализовать пристройку к внешнику, которая включается по команде моего термоконтроллера. ))
Буду отписываться... но после постройки СД светильника...
2012-09-12 добавлено 12/09/2012 15:58:26#1670480

Посетитель




230 13
Russian Federation
2 г. назад
AquaCross

Я бы не советовал, если честно. В итоге может получиться вот что - чтобы приемлимо опустить температуру, потребуется целый ящик этих элементов, которые будут высасывать тока из сети как вся остальная квартира. Да и блоки питания нужны, и не такие они дешевые. В рекламе этих элементов указывают, что они дают разницу температур в десятки градусов, но это разница (дельта) между поверхностями самого элемента, иными словами, на холостом ходу. С аквариумом все гораздо хуже - мешает огромная теплоемкость воды, и элемент Пельтье просто не сможет создать необходимый тепловой поток. Надо, значит, много элементов, и много тока для их работы, а только 20% этого тока пойдет на полезное дело (кпд же) остальное - на обогрев квартиры.
2012-09-19 добавлено 19/09/2012 17:46:18#1673536

Свой на Aqa.ru




2011 198
Москва
2 мес. назад
Zaharov29582

А что используется в куллерах для воды с пометкой "Электронное охлаждение" (не хладагентное)?

Ну тогда самое лучшее от перегрева аквы, это кондей в жилой комнате, по цене аквахолодильника.
2012-09-25 добавлено 25/09/2012 09:10:24#1676257

Посетитель




230 13
Russian Federation
2 г. назад
AquaCross

Да, элементы Пельтье используются в кулерах, в небольших холодильниках, но там есть важный момент - охлаждаемый объект термостатирован (теплоизолирован от внешней среды). Аквариум же теплоизолировать нельзя и тепло будет постоянно течь из комнаты в аквариум, а эл-ты Пельтье не будут успевать компенсировать этот теплопоток в силу своей малой эффективности. Вот если аквариум вы закутаете в шубу, тогда, возможно, все и заработает
2012-09-25 добавлено 25/09/2012 16:28:34#1676455

Свой на Aqa.ru




2011 198
Москва
2 мес. назад
Не могу я никак оставить идею про эти элементы, вот очередной концепт испекся в моей больной голове:


Радиатор от жидкостной системы охлаждения ПК(примерный размер 15*15см), от него труба-ракушка в виде гипертрофированного Саксофона (для примера можно использовать ПЭТ бутылку, при нагревании задается любая форма), в ней кулер от того же ПК, т.к. если разместить вент-ор на радиаторе, будут мертвые зоны. На тонкой стороне Элемент Пельтье (далее - "ЭП"), холодной стороной внутри сужения, теплой снаружи. В итоге нагнетается комнатный воздух, проходит через радиатор на холодной стороне ЭП и проходит по трубе, которая термоизолированна по всем феншуям кондиционирования и вентиляции (инженеры КиВ поймут), охлажденный воздух проходит через радиатор и на выходе отгоняет тепло(возможно даже эффективно охлаждает) от радиатора теплой стороны ЭП. Также можно вторым раструбом сузить выход от жидкостного радиатора до теплого радиатора ЭП.

Формы и компоновку агрегатов можно при желании эргономизировать, но главное концепт )))
Остается решить, куда его вешать, на выход внешника, но:
1) будет-ли он серьезно тормозить производительность фильтра
2) будет-ли он зарастать "КУмном", что опять же приведет к п.1
или собственную подачу городить из очередной помпы.

Цены: радиатор ПК $10-17, ЭП вроде видел на ебее за $15-20, ну и +/- около 1000 рублей на монтажные мелочи.

Изменено 25.10.12 автор AquaCross
2012-10-25 добавлено 25/10/2012 15:45:56#1691246

Посетитель




230 13
Russian Federation
2 г. назад
AquaCross

Учтите, что какую бы конструкцию вы не придумали, она ну никак не повысит эффективность самого э-та Пельтье. Законы физики никто не отменял... Иначе говоря, если кпд элемента 18% (при 60 вт потребляемой электрической энергии), то вводя новые элементы в конструкцию, вы будете лишь еще сильнее понижать этот кпд !
По-моему, на схеме черезчур много промежуточных этапов. Судите сами: эл-т Пельтье охлаждает воздух, воздух охлаждает радиатор, радиатор охлаждает воду в трубке, вода в трубке, попав в аквариум, охлаждает аквариумную воду. Каждый из этих этапов имеет низкий кпд, особенно предпоследний этап - вода, протекающая в трубе, не успеет охладиться (из-за высокой теплоемкости). Очень сомневаюсь, что это будет работать.
На мой взгляд, если хотите поэкспериментировать с э-том Пельтье, лучше сделать так - просто прислонить его холодной стороной к стеклу аквариума и все. Так вы исключите все промежуточные этапы переброса тепла. Повысить немножко кпд можно, поставив кулер на горячую сторону. Вам еще понадобится блок питания на 12 в, да приличной мощности, т.к э-ты Пельтье несколько ампер высасывают.

Изменено 25.10.12 автор Zaharov29582

Изменено 25.10.12 автор Zaharov29582
2012-10-25 добавлено 25/10/2012 17:46:08#1691334

Свой на Aqa.ru




2011 198
Москва
2 мес. назад
Ну по крайней мере это будет эффективнее, чем 4е 80мм вентилятора над поверхностью воды.
Как говорится поживем(соберем) - увидим )))

Изменено 25.10.12 автор AquaCross
2012-10-26 добавлено 25/10/2012 23:01:26#1691521

Посетитель




230 13
Russian Federation
2 г. назад
AquaCross

Хотелось бы, конечно, чтобы получилось. Буду болеть
2012-10-26 добавлено 26/10/2012 16:40:53#1691874

Свой на Aqa.ru




3481 679
Санкт-Петербург
2
6 час. назад
Zaharov29582
С таким КПД идея совершенно бессмысленная,да и квартиру летом отапливать ни к чему не говоря уже о счетах за свет.
2012-10-26 добавлено 26/10/2012 17:26:36#1691901

Новичок




12
Russian Federation Surgut
4 г. назад
AquaCross

Предлагаю такой вариант:
http://www.aqa.ru/fo...
2013-02-27 добавлено 27/02/2013 08:44:13#1783423

Новичок




12
Russian Federation Surgut
4 г. назад
AquaCross

Не в рекламу сказано, но всетаки дешевле и намного эффективнее использовать компрессорную установку от кулера. И шума меньше и холода больше. http://www.aqa.ru/fo... предлагаю на обсуждение.
2013-02-27 добавлено 27/02/2013 08:49:50#1783428

Свой на Aqa.ru




520 5
Саратов
1 г. назад
эти элементы пельтье бред! забудьте о них! по молодости пытался проц охлаждать, а он был всего 100вт, элемент стоял толи 150 толи 200 через толстенную пластину из меди и дальше куллер (такая заморочка была когда небыло кулеров на тепловых трубках), так эта хрень работала хуже чем еслиб я кулер сразу к медной пластине прикрепил. КПД этих штук 5% наверно. Проще по весне кондей поставить и всем будет уютно.
2013-02-27 добавлено 27/02/2013 21:19:11#1783907

Свой на Aqa.ru




2011 198
Москва
2 мес. назад
сообщение AquaCross
Не могу я никак оставить идею про эти элементы, вот очередной концепт испекся в моей больной голове:


Не оставляет меня эта мысль )))
Случайно наткнулся на данное видео:


Надо все таки построить и успокоиться.
2013-11-11 добавлено 11/11/2013 09:44:54#1888825

Посетитель




185 10
Москва
29 дн. назад
А не проще ли воспользоваться радиатором? Право, я не погу понять из-за чего Вы тут городите схемы с модулями Пельтье. Они требуют немало тока (относительно, конечно), они будут греть Вам всё вокруг (хотя и радиатор тоже будет - но не так).
2013-11-11 добавлено 11/11/2013 11:55:25#1888867

Свой на Aqa.ru




693 77
Выкса
8 мес. назад
AquaCross

Идея правильная - и не слушай ни кого....
Модуля 60 ватт - хватает 250 литров охладить на 4-5 градусов....даже летом больше не нужно, НО:
Нужен теплообменник - металлический - нержавейка самое оно....если аквариум не морской....или биметалл - нержавейка медь, но таких вещей сейчас даже у военных не найти ...поэтому нержавейка....

У меня остался короб от кухонной вытяжки - из него, скроил и спаял (нержавейка паяется прекрасно - только флюс правильный подобрать, у меня нержавейка паялась с обычным паяльным жиром...) коробку 120*80*40 мм (но можно и меньше) со штуцерами под шланг (латунь хромированная 3/4 " хром только в местах пайки счистить) ....правда для изготовления одна из сторон коробки - пришлось искать нержавейку 4 мм. На нее крепится модуль. Штуцера надо делать соосно на противоположных сторонах коробки - чтобы потом ершиком залезть и почистить можно было....я переделывал 2 раза...На толстой пластине делается крепление для стандартного радиатора от компа (Я брал довольно дорогой Zalman - но можно и дешевле...просто Zalman относительно тихий и средства были тогда...) крепление - латунные втулки с резьбой ( я припаял, но можно в толстой пластине просто резьбу нарезать) модуль Пельтье на термопасте и со стороны теплообменника - и со стороны куллера от компа....теплообменник за-изолировал - вспененой такой фигней (не знаю как называется) трубы ей изолируют, теплообменник ставил в разрыв шланга от внешника EHEIM 2226 на вход - там шланг толще... Контроль температуры у меня довольно сложный - используется Arduino NANO USB c датчиком температуры и модуль 15 амперного реле...все есть на ebay. Можно и дешевле сделать....вариантов сейчас очень много. Уставки температуры по USB - никаких кнопок и дисплейчиков я не делал - но в принципе, все это можно "прикрутить"...Зато программа из 15 строчек..... Самый дорогой из всего - это блок питания 12 вольт 10 А = 750 рублей....но это надо еще поискать за такие деньги....
Из хитростей нужно знать - что дешевые (100 - 120 руб) китайские Пельтье - желательно питать импульсами....поэтому лучше делать управляющий выход не на реле, а с мосфетами (транзисторами) - и реализовывать некое подобие ШИМ с ограничением по скважности - на выводе управляющем Пельтье. Несколько модулей сгорело пока не
догадался импульсами по 10 секунд питать....говорят что более дорогие модули лишены этих недостатков...

Температуру банка медленно набирает ...но когда режим устоится - нормально поддерживается ....- 4 градуса (по отношению к температуре воды без холодильника) это стабильно можно получить, - 5 в самую жару не получается ...если хочется больше - надо мощности и добавлять...Но в это лето этот девайс - вообще в гараже провалялся....

Изменено 11.11.13 автор Z0RS
2013-11-11 добавлено 11/11/2013 15:04:31#1888954
Нравится AquaCross

Посетитель




182 51
Хабаровск
8 час. назад
Z0RS
Я бы поостерегся использовать медные теплообменники - вдруг вы решите завести креветок и других беспозвоночных, для которых медь - яд (так говорят, на своих креветках экспериментировать не хочу).

С остальным вот такой у меня опыт. Пока лежит вся комплектуха разобрана, подыскиваю подходящий корпус для всего этого (да и лето закончилось, не так жарко в квартире). Не сочтите за рекламу, кидаюсь ссылками на то, что брал и оттестировал. Можете найти дешевле и лучше. Но общую идею представить можно.
Сам элемент Пельтье TEC1-12706 12V 60W
Алюминиевый водоблок
Погружная помпочка 3.6W DC5~12V
Кулер от видеокарты (оказался слабоват)Лучше использовать процессорные кулеры с креплением через бэкплейт (пластинка с обратной стороны материнской платы) - с его помошью удобно притянуть бутерброд из теплообменника и элемента Пельтье к радиатору.
Ну и термоконтроллер

В аквариум опускаем помпочку и термодатчик от контроллера. С помпы водичка по силиконовой трубке идет в теплообменник с элементом Пельтье и кулером/радиатором. и выходит по трубке обратно в акву поближе к выходу внешника. Питается все от 6А блока питания для ледовских ленточек. Как только температура поднимается сверх установленной на контроллере, включается вся нагрузка (помпа, элемент, кулер). И отрубается, когда температура упадет на градус ниже установленной. ТЕстил на макете с двухлитровой банкой. Воду (2 литра)45 градусов охладил до 27 градусов за 20 минут. По-идее удобнее было бы врезать теплообменник на шланг выхода внешника, но придется тогда и элемен с радиатором устанавливать в тумбе, где не будет достаточного притока воздуха для охлаждения. Поэтому придется распологать на крышке аквариума. По реализации корпуса понравилось вот такое воплощение
2013-11-11 добавлено 11/11/2013 17:01:08#1889012
Нравится apm, AquaCross

Свой на Aqa.ru




693 77
Выкса
8 мес. назад
A-l-e-x-x
Я бы поостерегся использовать медные теплообменники - вдруг вы решите завести креветок и других беспозвоночных, для которых медь - яд (так говорят, на своих креветках экспериментировать не хочу).


Если прочитаете по-внимательнее.... то речь идет о биметаллическом материале...видел такой один раз...из военной техники ....медь соответственно наружу....нержавейка внутрь...
А что касается меди в аквариуме - при превышении ПДД - первыми рыбы дохнут....а не креветки....проверено....было 0,4 ppm.

PS: Глянул по-подробнее по ссылкам и
A-l-e-x-x
Алюминиевый


маленький теплообменник ....очень..... патрубки маленькие, если питать отдельной помпой - ну не знаю...для небольшой банки может и приемлемо будет, да вот только Алюминий для растений - это хуже чем Медь для креветок....все ровно нужно что-то корозиостойкое и хорошо теплопроводное...может какие комбинированные материалы....


Изменено 11.11.13 автор Z0RS
2013-11-11 добавлено 11/11/2013 17:21:27#1889027

Посетитель




182 51
Хабаровск
8 час. назад
Z0RS
маленький теплообменник ....очень..... патрубки маленькие, если питать отдельной помпой - ну не знаю...для небольшой банки может и приемлемо будет

Знаю что маленький, брал на тестирование, для 25 литрового аквариума. А оказался достаточно эффективным - возможно за счет того, что внутри сделан в виде змейки по всему объему охладителя. Напор воды через охладитель достоточно сильный. Кстати на поверхности алюминия всегда присутсвует пленка оксида, которая препятствует растворению алюминия в воде (алюминий кстати активный металл, досточно бурно реагирует с водой с выделением водорода. не будь этой пленки, алюминиевый теплообменник за пару минут растворяется в воде. Поищите в инете видео, как растворяются теплообменники при использовании в качестве термоинтерфейса "жидкого металла"). Алюминиевая оксидная пленка достаточно стойкая к солям/щелочам/кислотам содержащимся в воде. А вот медь досточно активно отдает ионы даже при наличии оксидной пленки. Так что остается только из нержавейки варить теплообменник.
2013-11-12 добавлено 12/11/2013 04:20:57#1889242

Посетитель




230 13
Russian Federation
2 г. назад
Z0RS

А зачем вообще теплообменник нужен? Почему просто не прислонить э-т Пельтье к стеклу аквариума?
И еще не совсем понял, зачем автоматический контроль температуры нужен? Или элементы настолько сильны, что аквариум заморозить могут? Нельзя регулирование ручное сделать (например, переменный резистор последовательно включить да и все)? Хотя, если ШИМ обязателен, то без микроконтроллера все равно не обойтись...
2013-11-12 добавлено 12/11/2013 15:19:30#1889476

Свой на Aqa.ru




693 77
Выкса
8 мес. назад
Zaharov29582
А зачем вообще теплообменник нужен? Почему просто не прислонить э-т Пельтье к стеклу аквариума?

Ну...ничего невозможного нет....только как обесцвечивать хороший термоконтакт с водой - стекло, по отношению к металлу - гораздо хуже температуру проводит. И если стекло не каленое - то от разницы температуры в небольшой зоне (где будет модуль) - как бы оно не лопнуло....Ну и КПД модуля и так не большой (около 20 %) а, здесь общий КПД будет гораздо меньше.


Zaharov29582
И еще не совсем понял, зачем автоматический контроль температуры нужен? Или элементы настолько сильны, что аквариум заморозить могут? Нельзя регулирование ручное сделать (например, переменный резистор последовательно включить да и все)? Хотя, если ШИМ обязателен, то без микроконтроллера все равно не обойтись...


И это можно сделать, если найти мощный реостат на ток 5-7 ампер.....можно и с переменным резистором регулировку сделать на тиристоре - это да...можно спокойно делать, и подкручивать ручку, ну просто я такие методы не очень уважаю, т.к. бывает отсутствую несколько недель ....поэтому автономия по максимуму.

В любом случае - вполне работающая конструкция - не будет стоить таких "страшных" денег, которые просят некоторые фирмы за аквариумные холодильники....
2013-11-12 добавлено 12/11/2013 16:45:34#1889547
Нравится apm

Свой на Aqa.ru




2011 198
Москва
2 мес. назад
Zaharov29582
не совсем понял, зачем автоматический контроль температуры нужен

Ну как же, допустим я уехал в отпуск в самый жаркий период, форточка закрыта, солнечная сторна, в компнате +28-29, охлаждение производится вентилятором, т.е. испарением. Снижает 2-3 градуса за 30 мин, если на постоянку, то и все 4-5 снизит, но зачем.
Вот тут-то автоматика и поддерживает заданный гистерезис ))) стабильная Т=26,6Ц круглый год.
Но хочется уйти от карлсонов - шумные, не эстетичные и занимают объем над банкой.

У меня стоит 2х канальный термоконтроллер и 2 кулера 80*80мм.



Изменено 13.11.13 автор AquaCross
2013-11-13 добавлено 13/11/2013 10:29:25#1889958

Посетитель




222 13
Люберцы
20 дн. назад
Знакомый использовал переделанную систему от старого холодильника (который без компрессора) охлаждала море 900 литров в лёгкую, а самое главное апсолютно безшумно.
p.s. цена вопроса копейки.

Изменено 16.1.14 автор gazik
2014-01-16 добавлено 16/01/2014 08:35:01#1920018

Посетитель




181 5
Мытищи
6 мес. назад
сообщение AquaCross
Zaharov29582
не совсем понял, зачем автоматический контроль температуры нужен

Ну как же, допустим я уехал в отпуск в самый жаркий период, форточка закрыта, солнечная сторна, в компнате +28-29, охлаждение производится вентилятором, т.е. испарением. Снижает 2-3 градуса за 30 мин, если на постоянку, то и все 4-5 снизит,
Изменено 13.11.13 автор AquaCross

Это все сказки. у меня креветочник 60л. охлаждение 8 вентиляторов 50Х50мм, 4 на вдув (направление на воду) и четыре на выдув. термостат включает вентилятор при 25гр, выключает при 24. Два аквариума с аналогичной системой охлаждения. При 29гр в комнате, понижение на градус с 25 до 24 в лучшем случае часа за 2-3.
2014-07-16 добавлено 16/07/2014 11:37:58#1985827

Создать новую темуБыстрый ответ