@Sirkyo

Собрал установку для охлаждения воды с элементом Пельтье.

http://izhevsk.ru/forums/icons/forum_pictures/008821/thm/8821041.jpg
крупнее тыц

Эленент зажат между двух радиаторов. Верхний обдувается вентилятором, нижний ребрами погружен в воду, которую охлаждает.
Датчик DS1821 электронного термометра погружен на самое дно ёмкости.
Ёмкость объёмом в 1 л находится в пенопластовом контейнере. При измерении термоизоляции контейнера получил теплопередачу 1,37 Дж в сек при измерении температуры около 8 градусов и 0,3 Дж в сек при почти комнатной температуре. Толщина пенопластового слоя порядка 20 мм.
После запуска с низким уровнем воды получил холодопроизводительность 1,5 Вт. После повышения уровня воды до смачивания рёбер радиатора холодопроизводительность выросла до 10,4 Вт.

По даташиту максимальная холодопроизводительность в 171 Вт (Дж в сек) достигается при напряжении 15,7 В и токе около 17А. То есть заявленный КПД теплового насоса 61%. Соответственно, при напряжении питания 12 вольт и токе 11 А я ожидал холодопроизводительность порядка 80 Вт.

В видео я озвучивал возможные причины такого низкого КПД, а что вы посоветуете?

0

@sohbtixhuk

Перемешивать воду советую - замеры станут чуть-чуточку другие. Возможно даже на порядок. Просто конвекция конвекцией, но активный отвод тепла, в данном случае из воды, даст несколько другие результаты

0

@яверт

Да, но только при нулевой дельте температур сторон. Дело в том что этот элемент довольно хороший проводник тепла и при наличии дельты его КПД уменьшается.

0

@_pv

и еще надо не забывать что помимо перекаченных 170Вт, на самом пельтье еще 15В*17А =250Вт выделится. это к вопросу о охлаждении горячей стороны и реальной разности температур. радиатор на картинке не особо похож на тот что может 400+Вт отвести.
а вода и так сама должна наверное неплохо перемешиваться за счёт изменения плотности от температуры. хотя конечно перемешивание не помешает.

0

@SVM

Эленент Пельтье имеет оптимальную рабочую точку для тока питания. Это связано с внутренним Ri элемента. Проходящий через него ток нагревает его пропорционально квадрату его амплитуды. Переносимое количество теплоты прямо пропорционально значению тока питания.

0

@OVtodM

У Криотерма есть программа для расчетов :
http://www.kryotherm.ru/ru/index.phtml?tid=84
Очень помогает понять что можно получить.

0

@birrymorr

думаю, нужно посоветовать фреон)

0

@Sirkyo

Итак, вчера похоже я разобрался. Зря я гнался за током. При 12 А и выше разница температур на входе в теплообменник и на выходе была около 0,1 градуса. Снизил ток до 4 А и разница температур резко пошла вверх. Добился охлаждения на выходе из теплообменника на 7 градусов при той же скорости жидкости и при более низкой скорости обдува. Надо разобраться почему так.

0

@MrYurom

Возможно, большой ток вызывает дополнительный нагрев. Нужно пропускать номинальный, на который рассчитан данный модуль.

0

@Sirkyo

Я думаю, яверт прав. При увеличении дельты падает КПД. В документации заявлено сопротивление 0,66 Ом при 295К. У меня в рабочем режиме сопротивление где-то около 1 Ома и выше. Попробую сделать график и наложить на график в документации. Думаю это как-то связано со скоростью теплопередачи в радиаторах. У меня холодный водяной теплообменник сделан из алюминиевого радиатора, горячий воздушный из медного.

0

@Sirkyo

Фак мой уставший, невыспавшийся мозг!
Какой-то демон приходил сегодня днем в мою закрытую комнату и сломал всё валшипство!
Прихожу после работы, включаю, а оно опять не работает! Температура на выходе из теплообменника застыла на 22,5 градусов и это с восьми вечера почти до одиннадцати. Сумел сымитировать вчерашние 7 градусов за полчаса только отключив помпу.

Включил на чуть-чуть мозг перед сном. Если отнимать 20 ватт тепла от 26 литров воды(аквариум), то она охладится с 25 градусов Цельсия до требуемых 18 за 10 часов 33 минуты, если мощность увеличить до 171, то время сократится до 1 часа 14 минут. Это в идеальном случае, то есть:
а) нет нагрева воды от окружающих предметов;
б) используется сферический холодильник в вакууме, а не эта белая пластинка с проводками.

Эх, напьюсь!

0

@Sirkyo

Оставил включенной установку на ночь. Ток с начала отсчёта в 23.00 установил в 6А. В 8 утра температура дошла до 20.5, я открыл окно и ушел. Возвращался через 2 часа - температура упала до 18,3. Снова закрыл окно, когда вернулся в 16.00 температура поднялась всего на 0,3 градуса. До текущего момента установка включена и термометр на выходе из теплообменника показывает температуру воды в 18,4 градуса.
В сухом остатке по простому подсчёту баланса теплоты получается, что установка в среднем, при неизменных прочих условиях утырила из аквариума 217 кДж тепла за 9 часов или 6,7 Вт при потреблении 6 А х 6,4 В = 38,4 Вт.

0

@Sirkyo

Наложил измеренную вольт-амперную характеристику элемента на график, заявленный в документации.


По этим же данным графики зависимости потребляемой мощности от тока и сопротивления от тока:

0