Элемент Пельтье

[Огонёк]

1 минуту назад, my504 сказал:

модуль Пельтье генерирует внутренний (через самого себя) тепловой поток, чтобы ТОЛЬКО компенсировать собственную теплопроводность

Ладно, углубимся в детали. Собственная теплопроводность - она откуда и куда? Между чем и чем тепло идёт? И, предполагая ответ, откуда приходит тепло на "холодную" сторону пельтьешки?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[my504]

6 минут назад, Огонёк сказал:

Ладно, углубимся в детали. Собственная теплопроводность - она откуда и куда?

По моему ясно. Полупроводник обладает собственной теплопроводностью. Поэтому при выключении Пельтье в холодильнике горячая сторона стремительно охлаждается  почти до температуры холодной. Буквально за 10 секунд и менее. Строго в соответствии со вторым правилом термодинамики.

Изменено 14 июня, 2022 пользователем my504

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Огонёк]

1 минуту назад, my504 сказал:

Поэтому при выключении Пельтье горячая сторона стремительно охлаждается  почти до температуры холодной.

То есть вас смущает, что элемент Пельтье, будучи встроен в стенку охлаждаемой камеры, своей теплопроводностью снижает изолирующие свойства конструкции. Как я уже говорил, это вопрос решаемый. Отделите элемент Пельтье от камеры, соединив его с ней тепловыми трубками с низкокипящей жидкостью, и вы избавитесь от потерь через выключенную пельтьешку.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[my504]

1 минуту назад, Огонёк сказал:

Отделите элемент Пельтье от камеры, соединив его с ней тепловыми трубками с низкокипящей жидкостью, и вы избавитесь от потерь через выключенную пельтьешку.

Отлично, тогда выключение Пельтье не приведет к изменению перепада температур в камере и во внешней среде. Только в очередной раз напоминаю вам, что мы рассматривали КПД самого Пельтье, а не охладителя содержащего кроме Пельтье еще и тепловую трубку. Почувствуйте разницу. Выключенный Пельтье не имеет никакого КПД, как сущности.

[Огонёк]

1 минуту назад, my504 сказал:

выключение Пельтье не приведет к изменению перепада температур в камере и во внешней среде

Не более, чем в схожей конструкции у компрессионного холодильника. Как ни крути, через любую изоляцию тепло просачивается.

2 минуты назад, my504 сказал:

Выключенный Пельтье не имеет никакого КПД, как сущности.

Как и любое устройство. Выключил - и нет ни полезного действия, ни бесполезного, и соответствующие коэффициенты теряют смысл.

 

@my504 , извините за резкий тон несколькими постами выше. Мне не следовало так реагировать.

[my504]

6 минут назад, Огонёк сказал:

Не более, чем в схожей конструкции у компрессионного холодильника. Как ни крути, через любую изоляцию тепло просачивается.

Как и любое устройство. Выключил - и нет ни полезного действия, ни бесполезного, и соответствующие коэффициенты теряют смысл.

Но мы пытаемся определить КПД Пельтье в режиме максимального перепада температур. И тут выясняется, что перепад в этом режиме не зависит от работы Пельтье. Мы можем выключить элемент и обеспечить термовентильность конструкции. Тогда на что расходуется энергия работающего в режиме максимального перепада Пельтье?  

Ответ очевиден - на самого себя. Он не генерирует полезный для холодильника тепловой поток. От того и имеет предельный перепад температур, который невозможно преодолеть на одном элементе. Только при последовательном включении.

ЗЫ. Вы бы поставили себе софт о котором я выше упомянул. Там и  определение понятия КПД Пельтье имеется...  Может тогда ваши вопросы получат ответы...

Изменено 14 июня, 2022 пользователем my504

[Огонёк]

1 минуту назад, my504 сказал:

И тут выясняется, что перепад в этом режиме не зависит от работы Пельтье.

Тогда предлагаю пойти на принцип. Давайте охлаждать горячую сторону пельтьешки жидким азотом. До сверхпроводимости дотянуть не должно, работоспособность сохранится. Посмотрим, что получится, какую разность температур она выдаст.

У компрессионного холодильника на практике тоже есть предел возможностей. В определённый момент он тоже начнёт работать "в никуда", перестанет понижать температуру холодной части. Потом придётся лить на него жидкий азот.

И вообще, ноль по Кельвину преодолеть сложно...

[my504]

13 минут назад, Огонёк сказал:

Тогда предлагаю пойти на принцип. Давайте охлаждать горячую сторону пельтьешки жидким азотом.

Нет тут никакого "принципа". И не требуется азот из Дьюара. Достаточно соединить элементы последовательно. Абсолютный ноль там вообще не причем. До него палкой не докинешь.

Независимо от температуры горячей стороны, перепад примерно в 70 градусов является предельным.

Ну не требуется тепловой поток для термоса. Хоть убей... Температуру термос держит, а поток не требуется. Все как в механике. Или в электричестве.  Никакой разницы. Потенциальная энергия не требует совершения работы для своего сохранения. и не важно какая это энергия. Понятно, что в конденсаторе могут быть градиенты потенциалов. но они уравняются (привет от энтропии). Интегрально для конденсатора, как замкнутой системы это ничего не изменит. Внешняя среда для термоса - только точка отсчета разности температур. Говорить мы можем лишь об энергии внутри термоса.

Изменено 14 июня, 2022 пользователем my504

[Огонёк]

6 минут назад, my504 сказал:

Температуру термос держит, а поток не требуется. Все как в механике.

Горячий кофе в термосе через пару дней будет холодным. В механике та же фигня, только намного дольше. Сжатая пружина через пятьсот лет не факт, что сохранит упругость.

[my504]

7 часов назад, Огонёк сказал:

Горячий кофе в термосе через пару дней будет холодным.

И что из того? Какая сакральная сущность есть у тепловых цепей против электрических? Конденсатор тоже склонен разряжаться. И, в зависимости от его утечки, он рано или поздно энергию потеряет.

Но все это к расчету КПД Пельтье никакого отношения не имеет.

Есть такая наука - теория цепей. В ширнармассах она известна как теоретическая электротехника.

Так вот, при анализе электрических цепей реальные источники энергии заменяются ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМОЙ. Одной из двух. Либо основанной на ИДЕАЛЬНОМ источнике ЭДС, либо на ИДЕАЛЬНОМ источнике тока. Оба способа представления идентичны до неразличимости и используются в зависимости от удобства анализа. Мало того, при минимизации эквивалентной схемы,  в общем случае, тип представления меняют по обстоятельствам. Цель упрощения - получение линейной независимости системы уравнений (минимизация контуров или узлов) эквивалентной схемы. Так вот, тепловой насос в тепловых цепях в качестве прототипа в электрических имеет ИСТОЧНИК ТОКА. И при расчете тепловых цепей тепловой насос может быть представлен в виде ИДЕАЛЬНОГО теплового насоса и шунтирующей его тепловой проводимости (теплового сопротивления). Точно как в электрических цепях.

Идеальный тепловой насос при отсутствии шунта способен создавать бесконечную разность температур между своими клеммами (входом и выходом). Наличие внутреннего шунта (делающего из идеального реальный насос)  приводит к фиксированной разности температур при отсутствии иной шунтирующей нагрузки.

Все это при рассмотрении установившегося режима, естественно. Точно как при анализе электрических цепей.

Пельтье, как источник теплового потока, имеет очень низкое внутреннее тепловое сопротивление. В отличии от насосов основанных на смене агрегатного состояния вещества. 

Вот и вся история.