Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Элементы Пельтье. Идеальная термоизоляция или термос с постоянно горящей водой.

Unknown Знаток (355), закрыт 1 год назад
Представьте сосуд, стенки и крышка которого будут выполнены из цельного элементы пельтье. Горячая сторона обращена внутрь, холодная наружу. В сосуд налита горячая вода. К элементам пельтье подведен маленький ток. При таком раскладе вода вообще не должна остывать, а энергии на элементы пельтье (ЭП) будет расходоваться минимум. Ведь по сути получается, что вся энергия от электричества переходит в тепло и поступает во внутрь сосуда, плюс сам ЭП перекачивает тепло с внешней стороны с КПД 20 %. Таким образом создается барьер для утечки тепла из внутренней части во внешнюю среду. Все тепло от ЭП тут же поступает во внутрь и удерживается там за счет эффекта перекачки тепла элементом пельтье. Элетроэнергии нужно минимальное количество. Главное удерживать разницу температур. Для термоса это будет около 60 градусов (20 снаружи и 80 внутри). Т. е небольшого аккумулятора должно хватить, чтобы держать длительное время горячую воду в термосе. А если еще и стандартную теплоизоляцию добавить, то вообще получим двойное время хранения. Только представьте мы тратим 1 ДЖ электроэнергии, во внутрь сосуда поступает около 1,2 ДЖ и при этом создается тепловой барьер между внешней средой и сосудом. Паразитные потери всегда будут, поэтому и нужно подводить тепло, но его количество мизерное за счет термоэлектрического теплового барьера от элементов пельтье. Верны ли мои предположения?
Дополнен 8 лет назад
Из комментариев родился простой тест. Кто хочет проверить, можете попробовать. Необходими взять два элемента пельтье и соединить их горячими сторонами. Предварительно поместив между ними датчик температуры. Чтобы их соединить я думаю подойдет обычная термопаста. Затем подать небольшой ток. Именно не большой, а то спалите элементы. Далее нужно подгонять ток так, чтобы температура между ЭП стабилизировалась на 80 градусах (температура жидкости в термосе). Ну а потом замерить потребляемую мощность. Поверхность термоса больше, поэтому и потреблять такая конструкция будет больше. Пересчитав мощность потребления одного ЭП и общую площадь термоса, получите количество энергии, необходимое для поддержания 80 градусов внутри термоса. Ну а там уже и емкость аккумулятора, который будет все это питать. Так сразу станет ясно, стоит ли шкурка выделки.
Дополнен 8 лет назад
Кто проведет тест, прошу выложить результаты сюда.
Лучший ответ
Podolyanka Искусственный Интеллект (645500) 8 лет назад
И как надолго?
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
Все зависит от потребления ЭП в таком режиме.
Остальные ответы
Федор Новиков Искусственный Интеллект (351942) 8 лет назад
чтобы элемент Пельте работал - ток нужно далеко не маленький, гораздо дешевле и эффективнее делать теплоизоляцию обычных термосов.
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
В том то и дело, что нет! Если взять простой ЭП и подать на него электричество, то на нем сразу образуется температурная разница. Но так как горячая сторона будет постепенно охлаждаться, то для поддержания небольшой темп. разницы, придется подкачивать элетричество. В термосе все тепло будет оставаться внутри. Горячая сторона не сможет остывать.
Федор Новиков Искусственный Интеллект (351942) пробуйте, кто же мешает
????Мастер (2033) 8 лет назад
То же хотел сказать. Знаю, что пельте для кулера ЦП (пример потребляет 75 Вт. Относительно не мало (лампочка накаливания). Наверное, сопоставимо с более простым решением: обычный термос + тэн внутрь для подогрева.

Просчитывать надо. Так сразу точно сказать трудно. Выше - это просто основания для сомнений.
Андрей Искусственный Интеллект (113243) 8 лет назад
а смысл? ты собираешься неделю там температуру поддерживать?
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
В обычном термосе вода остывает меньше, чем за пол дня.
????Мастер (2033) 8 лет назад
Смысл м. быть: например, в офисах стоят установки для воды, где можно постоянно кипяток набирать (знаете наверное).

Но при этом я не утверждаю, что вышесказанная автором идея прокатит.
Kuper Ator Просветленный (42225) 8 лет назад
А как мы тратим 1, а получаем 1,2? Это же не холодильный насос.
Федор НовиковИскусственный Интеллект (351942) 8 лет назад
элемент Пельтье - именно тепловой насос на электронном уровне (без механических движущихся частей).
Kuper Ator Просветленный (42225) Вы не понимаете, что принцип очень сильно отличается. Как можно получить 20 процентов (без потерь) и 25 и выше процентов (обычная ситуация) при таком применении этого полупроводника?
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
КПД элементов пельтье составляет около 20%. Т. е подводя 1 ДЖ электричества мы получает 0,2 ДЖ холода. Т. е. с холодной стороны на горячю перекачивается 0.2 ДЖ тепла плюс 1 ДЖ, который мы подали ввиде электричества. Вот вам и 1,2 ДЖ на горячей стороне и - 0,2 ДЖ на холодной.
Федор Новиков Искусственный Интеллект (351942) вот и я о том же
altlisek Искусственный Интеллект (233856) 8 лет назад
Элемент Пельтье - отличный проводник тепла. И он не совместим с теплоизоляцией))
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
Но при подключении электричества он обладает отрицательной теплопроводностью, тепло с горячей стороны почти не проходит на холодную. Создается тепловой барьер.
altlisek Искусственный Интеллект (233856) Давайте временно отключим электричество и посчитаем скорость остывания пельтьевой кастрюли. Толщина Пельтье миллиметра четыре, керамика. В общем, остынет, скажем, раза в полтора медленнее алюминиевой.
Инженер-констриктор Высший разум (189561) 8 лет назад
Зачем использовать элемент с КПД 20%, если любой электронагреватель имеет КПД 100%?
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
Это он по холоду имеет 20%, а по теплу 120%, потому, что работает как тепловой насос. При подведении 1 ДЖ электроэнергии ЭП с холодной стороны перекачивает 0,2 ДЖ тепла на горячую. На горячей получается 1,2 ДЖ.
Виктор Адаменя Искусственный Интеллект (134528) 8 лет назад
если к элемент петелье греть водой он будет нагреваться причем с обеих стороон раномерно. Если ток то он будет нагреваться с обеих сторон раномерно. В термосе между стенками вакуум. И самое главное петелье керамический значит очень хрупкий. И самое главное кто будет охлаждать хлодную сторону что бы она была холодной? Вы веттилятор поставите? И таким образом будете часть энергии грячей отдавать?
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
А если ЭП сам будет иметь температуру 80 градусов, то его уже не нагреешь.
Виктор Адаменя Искусственный Интеллект (134528) нагреешь. и можно нагревать пока не сожжешь
Вячеслав Бурмистров Оракул (94801) 8 лет назад
соединил 2 ЭП. 60 градусов максимум. холодная сторона обмерзает. надо радиаторы-вентиляторы ставить
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
Вы соединяли их горячими сторонами?
Вячеслав Бурмистров Оракул (94801) да. намазал термопастой и слепил.
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
Как успехи, провели тестирование тока?
Вячеслав Бурмистров Оракул (94801) блин... вобще забыл про вас ((( работа навалилась. по 12 часов сейчас работаю 6 дней в неделю. режим работа-сон. даже пива попить некогда
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
Наконец пришел мой заказ! Итак, данные эксперимента:
- 2 Элемента Пельтье TEC1-12706
- Мультиметр VC99
- Нерегулируемый блок питания на 5 В.
- Термопаста

Эксперемент.
К сожаления у меня нету нормального блока питания. Пришлось колхозить. Взял блок питания для зарядки телефона на 5 вольт. Чтобы подключить его к ЭП, пришлось порезать УСБ кабель для зарядки нокиа. Кабель не рассчитан на большие токи, поэтому на нем падает напряжение. Но для эксперимента мне хватило.
Unknown Знаток (355) На Элементы Пельтье по периметру была нанесена термопаста. Между ними поместил термодатчик от мультиметра, соединил горячими сторонами и подключил последовательно к блоку питания. После УСБ кабеля на ЭП получил 4 Вольта 0,35 А. Через несколько минут работы температура поднялась до 58 градусов. Холодная сторона нагрелась до 35 градусов. В комнате при этом было около 20-22 градусов.
Технический директор Искусственный Интеллект (135562) 8 лет назад
У вас часто встречается "..я думаю".
Попробуйте заменить их на "..я делаю"..
А то эта переписка ни к чему не приведёт.
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
В ближайшее время закажу себе с китая пару штук. Но это пару месяцев продлится. Да и регулируемого блока питания у меня нету.
kiev707 Гуру (4222) 8 лет назад
ДАВНО ПРИМЕНЯЮТ В КОМПЮТЕРАХ
Сергей Сулимов Просветленный (49872) 8 лет назад
"горящая" вода - это круто!
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
согласен, но еще круче, когда нету кнопки "корректировать".
АVTПрофи (699) 8 лет назад
тоже глаза зацепило. и не исправил ведь на нормально горячую так и горит :-)
---
а по сути самих элементов.
при дорогом исполнении и использовании при изготовлении современных материалов. вероятно можно получать ток и с малой разницы температур.
Читал в инете про новый материал аэрогель, он имеет столь малую теплопроводность что сантиметрового листа хватит чтоб защитится от огромных температур до 2000 -или наоборот от очень низких -70.
Вот если заполнить им внутреннее пространство ячейки пельтье и тем самых оградить от нагрева и охлаждения сторон друг от дружки то кпд таких элементов должно прилично увеличится.
виктор носков Оракул (88475) 8 лет назад
все будет работать и я не понимаю . отчего такая полемика возникла. Тем более о каких то амперах.
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
Работать то оно будет, но экономический эффект упирается в амперы. Если использовать ЭП как нагреватель, то можно и воду кипятить, потреблять это будет десятки ампер. Мне был интересен эффект теплового барьера. По моим соображениям для создания этого барьера нужно гораздо меньше мощности тока. Главное чтобы создавалась защитная тепловая прослойка за счет которой содержимое термоса не остывало бы.
UnknownЗнаток (355) 8 лет назад
В идеале с небольшим аккумулятором и стандартной теплоизоляцией можно было бы получить двойной эффект. Но это только предположение. У меня пока нету ЭП, но тут уже тестировали, правда без измерения потребляемого тока. Когда наберутся данные, я выложу результаты.
Похожие вопросы