Peltierův efekt byl objeven již v roce 1834 a od té doby se široce používá pro poměrně přesná měření teploty. A v první polovině dvacátého století bylo zjištěno, že při nahrazování kovů polovodiči je možné získat výkonové termočlánky, které jsou mnohem výkonnější než ty měřicí.
Peltierův efekt je reverzibilní, to znamená, že vám umožňuje převést jak tepelnou energii teplotního rozdílu na elektrickou energii, tak i elektrickou energii na tepelnou energii teplotního rozdílu. Zvláště pro blbce: když se vyrábí elektřina z tepla, nazývá se to Peltierův efekt, ale Seebeck, ale ty a já nejsme blbci. Kovové termočlánky dnes měří teploty, polovodiče - vyrábějí elektřinu z tepla rozpadajícího se jaderné energie (RTG) a spalování paliva (TGC), chladí jídlo v přenosných chladničkách a procesorech na základních deskách.
Moduly Peltier pro základní desky jsou rozšířené a přátelé pro ně přicházejí s novými aplikacemi. Nejčastěji je výsledkem mini-elektrárna, která běží na svíčku. A autor Instructables pod přezdívkou Luq1308 se rozhodl ochladit smartphone pomocí takového modulu. I když pro tento účel stačí ventilátor - ale také zajímavější!
Za tímto účelem připravil modul Peltier typu 12703 pro 12V a 3A, ventilátor procesoru s chladičem, stativ pro smartphone s držákem jako selfie stick, hliníkový plech o rozměrech 45x50 mm a tloušťce 1 mm, silikonový termální blok stejné velikosti a tloušťky, 2 nastavitelný puls převodník s výstupním proudem až 3A a zásuvka pro napájení. Naplnil také spotřební materiál: smršťovací hmotu, pájku, tavidlo, lepidlo s vlastnostmi tepelné pasty (vhodné je domácí AlSil-5), dráty, kabelové svazky, oboustrannou lepicí pásku a superglue. Z nástroje vzal páječku, nůžky na drát, štěrbinu, štěrbinový šroubovák a pilník.
Pomocí lepidla s vlastnostmi tepelné pasty přilepil Peltierův modul k hladkému povrchu chladiče. Luq1308 sledoval, aby nalepil prvek na pravou stranu, a poté, s ohledem na polaritu napětí dodávaného do modulu, teplo půjde směrem k chladiči a naopak, kde bude smartphone, je zima. Nanesel lepidlo rovnoměrně a po spojení nezvolnil tlak, dokud úplně neztvrdl. To platí pro všechny následné lepicí spoje.
Sejmul držák ze stativu Luq1308 a upravil jej pomocí souboru (porovnejte jeden držák na fotografii s druhým) tak, aby se vešel do modulu Peltier.
Po očištění kontaktních povrchů brusným papírem přilepil chladič k držáku pomocí lepidla, takže mezi stěnami držáku byl modul Peltier.
Kromě toho lepidlem s vlastnostmi tepelné pasty nalepil hliníkovou desku.
Vzal si první ze dvou pulzních měničů a nalepil ho oboustrannou lepicí páskou na chladič. Je důležité vzít pásku, která je dostatečně silná, aby tištěné vodiče na zadní straně desky nezkratovaly chladič. Na tomto převaděči předem nastavil výstupní napětí na 5 V a poté pájel dráty Peltierova modulu na výstup ve správné polaritě.
Pak Luq1308 přilepil druhý konvertor stejným způsobem, nastavil na něm výstupní napětí na 13V a při dodržení polarity připojil výstup k ventilátoru. Ve skutečnosti by bylo možné obejít se s převodníkem s menším rozpětím výstupního proudu, protože ventilátor spotřebovává maximálně 0,2A.
Paralelizoval vstupy konvertorů a opět nezapomněl na polaritu, připojil se ke vstupnímu konektoru, který zajistil kabelovou sponou. Vzal napájení na napětí odpovídající vstupnímu napětí konvertorů as dostatečným proudovým rozpětím.
Poslední dotek: přitlačte tepelnou podložku na hliníkový plech. Ačkoli to může být také lepeno, Luq1308 chtěl, aby byl odstranitelný. Těsnění pomáhá dokonale přenášet teplo.
Poté, co smartphone umístil do držáku a provedl na něm náročný úkol, přistoupil master k úpravě převodníků tak, aby poskytovaly nejlepší chlazení s minimálním hlukem. Ukázalo se, že tento režim odpovídá 8V na modulu a 13,5 na ventilátoru. Když je ventilátor zastaven, nemůžete zapnout prvek Peltier.
Funguje to dobře domácí? Příliš mnoho! Někdy se při uvedeném napětí objeví na smartphonu i malá kondenzace. Luq1308 se rozhodl sestavit druhý takový chladič na méně výkonný modul, jako je TES1-4903, spotřebovávající stejný proud, ale z 5V. Současně bude používat chladič menších velikostí.
P.S. Vezměte prosím na vědomí, že bez případu rychle domácí produkt rozbijete, zastavíte ventilátor nebo vypálíte převaděče vodivým předmětem, který je v nich náhodně zachycen. Takže neváhejte při vytváření jednoho.