Autor Tópico: Peltier  (Lida 20759 vezes)

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Offline Jorge_BH

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Peltier
« Online: 06 de Janeiro de 2014, 20:17 »
Oi, pessoal.
Fiz uma encrenca com a finalidade de apenas resfriar um reservatório de água, mas não funcionou. Usei uma pastilha Peltier de 128W, 12V em aprox. 15l de água pensando que conseguiria que a temperatura caísse uns 3 a 4 graus, mas não deu.
A temp. ambiente estava em 27,3°C e a da água em 26,1°C. Deixei ligado por 30min e não houve nenhuma variação. Dentro do reservatório tem uma placa de alumínio onde está a pastilha em contato (com pasta térmica), e nessa chapa um dissipador. Do lado de fora há um dissipador com cooler encostado na pastilha (tbém com pasta térmica).
A pastilha está na posição certa e esquentando do lado de fora. A única alteração de temperatura foi quando desloquei a sonda do aparelho para o dissipador; caiu para 25,5°C. Mesmo assim é uma variação muito pequena...
Se alguém quiser dar pitacos, ótimo.
Abraço.
Jorge

Offline Jorge_BH

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Re:Peltier
« Resposta #1 Online: 06 de Janeiro de 2014, 20:19 »
Tive de separar as fotos por causa do tamanho...

Offline Cláudio F.

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Re:Peltier
« Resposta #2 Online: 06 de Janeiro de 2014, 20:37 »
Qual a temperatura no "lado quente" da pastilha?

Uma obervação: Se a intenção é refrigerar um spindle, acredito ser bastante ineficiente.
« Última modificação: 06 de Janeiro de 2014, 20:44 por Cláudio Freund »

Offline Jorge_BH

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Re:Peltier
« Resposta #3 Online: 06 de Janeiro de 2014, 21:17 »
Oi, Cláudio.
Não sei a temperatura do lado quente.
Quanto à eficiência, o resfriamento da água de bebedouros (domésticos) é feito com essa pastilha, e é satisfatório.
Abraço.
Jorge

Offline Cássio Alvarenga

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Re:Peltier
« Resposta #4 Online: 06 de Janeiro de 2014, 21:41 »
Jorge,

 Pastilha peltier é para aplicações pequenas, onde é necessario ter temperaturas abaixo da ambiente. Porem com volume pequeno. Por isso não se usa peltier em geladeiras, ar condicionado ou bebedouros grandes. Você não sentiu diferença pois é muita água para o peltier "dar conta". Nos bebedouros que utilizam peltier a água fica em um compartimento isolado, gelando por um certo tempo, para sistema continuo como para um spindle não da conta.

O spindle não precisa de REFRIGERAÇÃO e sim ARREFECIMENTO. Ou seja, tem que ser esfriado, mas não precisa ser abaixo da temperatura ambiente, portanto um radiador é o mais indicado.

 Lembrando que o spindle deve ficar abaixo de 65º... Abaixo disso pode ficar a -10ºC ou a 50ºC, na pratica não vai mudar nada.

Pense em usar um radiador de ar quente de carro, você encontra na pedro II naqueles desmanches, melhor e mais barato que peltier para essa finalidade.

 


Offline minilathe

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Re:Peltier
« Resposta #5 Online: 06 de Janeiro de 2014, 21:56 »
Jorge,

Oi, pessoal.
Fiz uma encrenca com a finalidade de apenas resfriar um reservatório de água, mas não funcionou. Usei uma pastilha Peltier de 128W, 12V em aprox. 15l de água pensando que conseguiria que a temperatura caísse uns 3 a 4 graus, mas não deu.
A temp. ambiente estava em 27,3°C e a da água em 26,1°C. Deixei ligado por 30min e não houve nenhuma variação. Dentro do reservatório tem uma placa de alumínio onde está a pastilha em contato (com pasta térmica), e nessa chapa um dissipador. Do lado de fora há um dissipador com cooler encostado na pastilha (tbém com pasta térmica).
A pastilha está na posição certa e esquentando do lado de fora. A única alteração de temperatura foi quando desloquei a sonda do aparelho para o dissipador; caiu para 25,5°C. Mesmo assim é uma variação muito pequena...
Se alguém quiser dar pitacos, ótimo.
Abraço.
Jorge

Sabendo-se que o rendimento ideal de uma célula Peltier é da ordem de 50% (http://www.heatsink-guide.com/peltier.htm), a variação esperada de temperatura pode ser estimada por:

dQ/dt = m.c.dT/dt

sendo:
dQ/dt = aporte térmico da célula = 128 x 50% = 64 Watts = 15,3 cal/s
m = massa de água = 15 Kg = 15000 gramas
c = calor específico da água = 1 cal/g°C

Logo:
dT/dt = 15,3 /(15000x1) = 0,001°C/segundo =  3,672 °C/hora

O cálculo acima não considerou as perdas de calor por convecção e condução.

Conclusão: o seu sistema vai demorar 1 hora para a temperatura cair 3,67°C abaixo da temperatura ambiente, em 2h cai para 7,34°C abaixo da temperatura ambiente, ..... Se levar em conta as perdas e um rendimento da célula Peltier ainda mais baixo, a temperatura vai cair ainda mais lentamente até atingir uma temperatura de equilíbrio, onde ocorrerá o seguinte balanço energético:

potência dissipada para o ambiente = potência injetada no reservatório = potência a ser resfriada (ex.:Spindle) - potência da célula Peltier
 
Sugestão: antes de comprar um resfriador (Peltier, Freon, ...) faça as contas...
« Última modificação: 06 de Janeiro de 2014, 21:58 por minilathe »

Offline Jorge_BH

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Re:Peltier
« Resposta #6 Online: 06 de Janeiro de 2014, 22:08 »
Cássio, eu não vou usar pra refrigerar spindle; o meu é à ventoinha.

Gil, mesmo com suas contas, em meia hora que ele ficou ligado a temperatura deveria ter caído um pouco. E não caiu nem 0,1°C.
Já vi muitos resfriadores com essa pastilha pra aquários, e funciona. Vou quebrar a cabeça mais um pouco.
Obrigado a todos.
Jorge

Offline Cláudio F.

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Re:Peltier
« Resposta #7 Online: 06 de Janeiro de 2014, 22:36 »
Jorge,

Veja isso. Para a célula funcionar você tem que dissipar o calor no lado quente.

Offline wyll

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Re:Peltier
« Resposta #8 Online: 06 de Janeiro de 2014, 23:11 »
Jorge,
Qual a amperagem da fonte? A fonte tem que ter 6A no min, Esta pastilha consome 6A e pode trabalhar com 12,5 a 14Vdc para melhor eficiência sendo VMAX 15Vdc,, você pode aumentar o dissipador externo e colocar um exaustor ou ventoinha maior e lembrar que quanto mais frio o dissipador externo estiver, mais frio será o interno, podes tb adicionar mais unidades para maior eficiência pois o volume de água é muito grande, a diferença de um lado para outro é de 67°C EX: Se o lado quente estiver com 67ºC o lado frio estará com 0ºC. Se a pastilha for ligada sem refrigeração(ventoinha) do lado quente ela vai esquentar até queimar.

especificações:
PASTILHA TERMOELÉTRICA PELTIER
MODELO TEC1-12706
91,2 WATTS
COR BRANCA
DIMENSÃO 4 X 4 3,9 CM
UMAX 15,2 V
IMAX 6A
PESO 50 GRAMAS

Boa sorte, Abc Wylliams.

Offline minilathe

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Re:Peltier
« Resposta #9 Online: 06 de Janeiro de 2014, 23:28 »
Cássio, eu não vou usar pra refrigerar spindle; o meu é à ventoinha.

Gil, mesmo com suas contas, em meia hora que ele ficou ligado a temperatura deveria ter caído um pouco. E não caiu nem 0,1°C.
Já vi muitos resfriadores com essa pastilha pra aquários, e funciona. Vou quebrar a cabeça mais um pouco.
Obrigado a todos.
Jorge

Esta célula Peltier é uma bomba de calor, para resfriar no "lado frio" tem que retirar calor no "lado quente", usando um ventilador + dissipador de calor. Já checou a temperatura do lado quente? Tem que ser a mais fria possível. Se a temperatura estiver bem acima da ambiente não vai esfriar quase nada. Tem o data sheet da sua célula?

Teste primeiramente no ar e meça as temperaturas dos dois lados ao longo do tempo, depois tente esfriar um pequeno recipiente com água, repetindo o teste anterior.

As colocações do Cássio são pertinentes. Para resfriar um spindle (seria esse o caso?), a melhor solução (menor custo operacional e de aquisição) é um bom radiador, pois o que se precisa não é gerar frio (ir abaixo da temperatura ambiente), mas sim dissipar o calor gerado.
« Última modificação: 06 de Janeiro de 2014, 23:55 por minilathe »

Offline minilathe

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Re:Peltier
« Resposta #10 Online: 06 de Janeiro de 2014, 23:44 »
Jorge,

Aí está o datasheet:
http://www.hebeiltd.com.cn/peltier.datasheet/TEC1-12706.pdf

Você disse que alimentou com 12V, mas qual foi a corrente? Meça a corrente e veja se corresponde ao manual.

Pelo datasheet, a corrente provável em 12V estaria em torno de 4,5A (gráfico: Corrente). Para a temperatura ambiente de 25°C e uma potência de 50Watts, o deltaT é de 0°C (ponto 1 - gráfico deltaT). Pelo datasheet, para um deltaT de 3°C a potência é um pouco menor do que 50Watts (ponto 2 - gráfico deltaT). Corrigindo minha continha para 50Watts (aproximadamente):

dT/dt = (50/64)x15,3 /(15000x1) = 0,0008°C/segundo =  2,87 °C/hora (sistema sem perdas)

Você pode isolar seu sistema colocando-o sobre uma caixa de isopor para deixá-lo isolado do solo (para minimizar as perdas por condução), mas deixe o dissipador livre e com ventilação forçada. A água não deve ter aporte de calor externo (spindle).
« Última modificação: 07 de Janeiro de 2014, 00:07 por minilathe »

Offline Jorge_BH

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Re:Peltier
« Resposta #11 Online: 07 de Janeiro de 2014, 00:29 »
Cláudio, está com dissipador e ventoinha no lado quente, mas parece que não é o suficiente.

Wylliams, a fonte está sendo uma de PC. O problema deve ser esse: a dissipação no lado quente está deficiente porque o dissipador (de processador) é pouco. Pondo o dedo no dissipador, ele fica bem quente.

Gil, vou ver esse datasheet e comparar os dados.

Valeu, pessoal.

Offline Euclides Júnior

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Re:Peltier
« Resposta #12 Online: 07 de Janeiro de 2014, 07:42 »
Cláudio, está com dissipador e ventoinha no lado quente, mas parece que não é o suficiente.
Bom Dia Jorge voce ja pensou em dissipadores com refrigeração liquida, se  nao me engano o Cássio tem um empresa que fabrica estes dissipadores
Abs.
Jr.

Offline minilathe

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Re:Peltier
« Resposta #13 Online: 07 de Janeiro de 2014, 08:11 »
Jorge,

Conforme os gráficos postados, se você aumentar a corrente para 6A, com a tensão em torno de 14V, o deltaT deve aumentar alguns graus.

Porém, este sistema dissipador+ventilador que você está usando me parece pequeno, providencie um bom conjunto dissipador+ventilador, que dissipe os 14x6=84Watts e também possibilite que a temperatura no lado quente seja bem menos quente que a atual, ou seja, use um bom ventilador.

P.S.-No final da história, acho que com o mesmo ventilador grande associado a um radiador de água você teria um sistema mais eficiente. Mas continue os seus testes com a célula para ver até onde tal sistema permite chegar...

Offline Balen

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Re:Peltier
« Resposta #14 Online: 07 de Janeiro de 2014, 09:29 »
Comprei 10 pastilhas dessas no ebay esses tempos para outra aplicação e a primeira que fui testar não estava funcionando corretamente.
A primeira vista estava funcionando como deveria, liguei a alimentação sem colocar dissipador na pastilha por cerca de 3 segundos pra saber qual era o lado frio e qual o lado quente, depois coloquei o dissipador no lado quente e nada de resfriar... parecia que os dois lados esquentavam um pouquinho (talvez curto).

Resolvi pegar uma outra pra testar e, aí sim, funcionou.

Com um dissipador (com cooler) de processador Intel P4 no lado quente e um dissipador pequeninho (sem cooler) no lado frio (em contato com ar ambiente), temperatura ambiente próxima a 26ºC consegui -4ºC no lado frio utilizando uma fonte de PC.

Sugiro que inicialmente refaça o teste com o recipiente vazio para confirmar se a pastilha realmente está funcionando e só depois colocar a água.

 

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