Элемент Пельтье

Купил строго для того, чтобы поиграться и понять, что это такое. Это некая сложная полупроводниковая штука в виде керамической пластинки с двумя проводами. Если подключить ее к источнику постоянного напряжения, то во-первых она начнет сильно греться за счет омического сопротивления, а во-вторых, перекачивать тепло с одной стороны пластины на другую. Проще говоря, работать холодильником.

Китайская пельтешка — вещь довольно хрупкая. Во-первых, керамическая основа, во-вторых, сами диоды. Вот пара ссылок с картинками матчасти:
www.ixbt.com/cpu/peltje.html
geektimes.ru/post/257340/



Но доехала она без повреждений, в конверте и дополнительной пупырчатой пленке. Следует заметить, что этот элемент не герметичен. Герметик по краям больше защищает от брызг и пыли, и погружение в воду он не перенесет. Омметр показал сопротивление 4.5 Ом, из этого надо вычесть примерно 1 Ом сопротивления проводов. Если подключить к источнику 12В, ток пойдет очень приличный. Так что наш выбор — БП от списанного системника. Производитель заявляет, что рабочий ток элемента 5 Ампер. Следующий нюанс. Фактически, элемент Пельтье представляет собой гирлянду последовательно соединенных диодов, работающих в режиме пробоя. Они спаяны очень легкоплавким припоем с Тпл около 140 градусов. Перегрев хоть в одном месте приводит к преждевременной смерти элемента. Запускать его без охлаждения можно разве что от батарейки. На ощупь вполне заметно, что одна сторона начинает нагреваться, а другая охлаждаться.


На просвет видно отдельные диоды

Для охлаждения в закромах нашел кулер от слотового третьего Пентиума. Он идеально подошел по размеру — в ширину ровно 40 мм. Запитал вентилятор от отдельного БП.




Элемент Пельтье управляется протекающим током и полярностью напряжения. С ШИМ надо быть осторожным, потому что элемент развалится от термических и механических напряжений. Есть специальные мануалы на эту тему.


Экспериментальная установка. Мультиметр не работает в режиме 10А, поэтому ток потребления измерить не удалось.

А вот так выглядит в макрорежиме замерзание и оттаивание водяной капли:


Точно измерить температуру поверхности нечем. Скорость перекачки тепла у элемента довольно мала, палец примерзает не сразу. После выключения за счет теплопроводности элемента и нагретого радиатора холодная поверхность нагревается буквально за пару секунд. Собственно, на видео это видно.

Элемент Пельтье может работать и наоборот: преобразовывать разницу температур с разных сторон себя в электрический ток. Но это уже совсем другая история.