Het Peltier-effect werd ontdekt in 1834 en wordt sindsdien op grote schaal gebruikt voor vrij nauwkeurige temperatuurmetingen. En in de eerste helft van de twintigste eeuw bleek dat het bij het vervangen van metalen door halfgeleiders mogelijk is om krachtige thermokoppels te verkrijgen, die veel krachtiger zijn dan het meten ervan.
Het Peltier-effect is omkeerbaar, dat wil zeggen dat u zowel de thermische energie van het temperatuurverschil kunt omzetten in elektrische energie als de elektrische energie in de thermische energie van het temperatuurverschil. Speciaal voor nerds: bij het opwekken van elektriciteit uit warmte heet dat het Peltier-effect, maar Seebeck, maar jij en ik zijn geen nerds. Metalen thermokoppels meten tegenwoordig temperaturen, halfgeleider - ze genereren elektriciteit uit nucleaire vervalwarmte (RTG) en brandstofverbranding (TGC), koel voedsel in draagbare koelkasten en processors op moederborden.
Peltier-modules voor moederborden zijn wijdverbreid en vrienden bedenken nieuwe toepassingen voor hen. Meestal is het resultaat een mini-krachtcentrale die op een kaars draait. En de auteur van Instructables onder de bijnaam Luq1308 besloot om de smartphone te koelen met zo'n module. Hoewel voor dit doel alleen een fan voldoende is - maar ook interessanter!
Hiervoor maakte hij een Peltier-module van het type 12703 voor 12V en 3A, een processorventilator met een koellichaam, een statief voor een smartphone met een houder als een selfiestick, een aluminium plaat van 45x50 mm en een dikte van 1 mm, een siliconen thermische pad van dezelfde grootte en dikte, 2 instelbare pulsen een omvormer met een uitgangsstroom tot 3A, evenals een stopcontact voor stroomvoorziening. Hij vulde ook verbruiksmaterialen aan: krimpkous, soldeer, vloeimiddel, lijm met de eigenschappen van koelpasta (huishoudelijk AlSil-5 is geschikt), draden, kabelbinders, dubbelzijdig plakband en superlijm. Van het gereedschap nam hij een soldeerbout, draadscharen, een schuurlinnen, een platte schroevendraaier en een vijl.
Met lijm met thermische pasta-eigenschappen verlijmde hij de Peltier-module op het gladde oppervlak van het koellichaam. Luq1308 gevolgd om het element aan de rechterkant te plakken, en dan, afhankelijk van de polariteit van de spanning die aan de module wordt geleverd, gaat de warmte naar het koellichaam en het tegenovergestelde, waar de smartphone zal zijn, is koud. Hij bracht de lijm gelijkmatig aan en ontlastte na het samenvoegen de druk niet totdat deze volledig was uitgehard. Dit geldt voor alle volgende lijmverbindingen.
Hij verwijderde de houder van het statief Luq1308 en paste deze aan met een vijl (vergelijk een houder op de foto met de andere) om in de Peltier-module te passen.
Nadat hij de contactvlakken met schuurpapier had schoongemaakt, lijmde hij het koellichaam met superlijm op de houder zodat er een Peltier-module tussen de wanden van de houder zat.
Daarop verlijmde hij met lijm met de eigenschappen van koelpasta een aluminium plaat.
Hij nam de eerste van twee pulsomvormers en plakte deze met dubbelzijdig plakband op het koellichaam. Het is belangrijk om een tape te nemen die dik genoeg is, zodat de bedrukte geleiders aan de achterkant van het bord het koellichaam niet kortsluiten. Op deze converter stelde hij van tevoren de uitgangsspanning in op 5V en soldeerde vervolgens de draden van de Peltier-module aan de uitgang met de juiste polariteit.
Vervolgens heeft Luq1308 de tweede converter op dezelfde manier gelijmd, de uitgangsspanning erop ingesteld op 13V en, met inachtneming van de polariteit, de uitgang aangesloten op de ventilator. In feite zou het mogelijk zijn om rond te komen met een converter met een kleinere marge van uitgangsstroom, omdat de ventilator niet meer dan 0,2 A verbruikt.
Hij parallelleerde de ingangen van de converters en, niet te vergeten de polariteit, verbonden met de ingangsaansluiting, die hij vastzette met een kabelbinder. Hij bracht de voeding naar de spanning die overeenkomt met de ingangsspanning van de converters, en met een voldoende stroommarge.
De laatste hand: druk de thermische mat op de aluminium plaat. Hoewel het ook kan worden gelijmd, wilde Luq1308 dat het verwijderbaar was. De pakking helpt de warmteoverdracht perfect.
Nadat hij de smartphone in de houder had geplaatst en er een veeleisende taak op had uitgevoerd, ging de meester verder met het aanpassen van de transducers om de beste koeling met minimaal geluid te bieden. Het bleek dat 8V op de module en 13.5 op de ventilator overeenkomen met deze modus. U kunt het Peltier-element niet inschakelen wanneer de ventilator is gestopt.
Werkt het goed zelfgemaakt? Te veel! Soms verschijnt er bij de aangegeven spanningen zelfs een beetje condensatie op de smartphone. Luq1308 besloot om de tweede dergelijke koeler te monteren op een minder krachtige module zoals TES1-4903, die dezelfde stroom verbruikt, maar vanaf 5V. Tegelijkertijd zal hij een koellichaam van kleinere afmetingen gebruiken.
P.S. Houd er rekening mee dat u zonder een behuizing snel het zelfgemaakte product breekt, de ventilator stopt of de transducers verbrandt door een geleidend voorwerp dat er per ongeluk in vastzit. Aarzel dus niet om er een te maken.