• Roger Stout
3 évvel ezelőtt
Kategóriák: Cikkek, Hűtők, Design, Kiemelt, hűtőbordák

a mesék… örökmozgó gép… Nem minden mese örökmozgó gépek, de örökmozgó gép természetesen a mesék. Mielőtt belemennék a termoelektromos hűtők sajátosságaiba, helyénvalónak tűnik a tündérmesék ezen kategóriájának színpadra állítása.

az Örökmozgó “gépek” két klasszikus típusa létezik, az úgynevezett (nem annyira kreatívan) “type 1″ és a” type 2 ” gépek (vagy hasonlóan kreatívan, az “1st kind” és a “2nd kind”gépek). Az 1. típusú gépek valószínűleg azonnal ismerősek az Ön számára. Megsértik a termodinamika első törvényét, amely kimondja, hogy az energiát nem lehet létrehozni vagy megsemmisíteni, csak egyik formáról a másikra átalakítani. Általában 1-es Típusú gépek járnak valamilyen forgó mechanizmus, amely révén úgy tűnik, okos tervezés sikerül mindig nyomaték keletkező állandó irányba (vagy talán póttagok irányba, de egy átlagos kedvez egy irányba). Súrlódás (vagy terhelés) hiányában örökké mozognának energia hozzáadása nélkül. Az 1. típusú gépeket annyira könnyű elérni, hogy az Egyesült Államok Szabadalmi Hivatala nem fogad el ilyen típusú gépekre vonatkozó kérelmeket munkamodell nélkül. A ritka esetekben az egyik biztosított, a “okosság” mindig rejlik bujkál egy kis energiaforrás valahol, és a szabadalmi tiszt feladata, hogy okosabb, mint a feltaláló, és megtalálja azt! Az 1-es típusú gépek legszembetűnőbb példái az, amikor a feltaláló valójában azt állítja, hogy terhelést vezet, annak ellenére, hogy nincs energiaforrás a gép számára. A Sneakier példák nem rejtik el azt a tényt, hogy energiaforrásuk van, csupán azt állítják, hogy több energiát szállítanak ki, mint amennyit bevesznek. Például, néhány évvel ezelőtt felkértek, hogy értékeljem a “szabad energiájú nulla-coggenerátort”, amely azt állította, hogy több elektromos energiát bocsát ki, mint a hajtó szélturbina. (Ebben az esetben úgy gondolom, hogy a feltaláló nem szándékosan megtévesztő volt, de szomorúan tudatlan volt az elektromos teljesítmény mérésére!)

a 2-es típusú gépek finomabbak. Megsértik a termodinamika második törvényét, amely kimondja, hogy az entrópiát nem lehet csökkenteni (zárt rendszerben). Az entrópia fogalom egy kicsit nehéz megérteni, nemhogy számszerűsíteni, de nagyon gyakran lehet főtt le az egyszerű megfigyelés, hogy a hő soha nem passzívan áramlik a hidegebb helyről a melegebb helyre. Ha úgy tűnik, hogy ez megtörténik, vagy kihagyott valami fontosat, vagy pedig van egy jóhiszemű 2-es típusú örökmozgó gépe. Emlékszem (kínosan) egy vizsgára az első egyetemi termodinamikai tanfolyamomon. Arra kértek minket, hogy értékeljünk egy furcsa (és halszagú) dolgot, amit “örvénycsőnek” hívnak.”Egy örvény cső, sűrített levegő nyújtott be a bázisra egy T-alakú cső, pedig, meglepő módon, hideg levegő jön ki, egyik ága a T, majd forró levegő jön ki, a másik ága a T. gyanús volt nekem elég ahhoz, hogy rájöjjek, hogy ez azt jelenti, hogy valahogy egy kis energia mozog “felfelé”, a hőmérséklet a bejövő patak a melegebb kimeneti ág. A problémamegállapítás nagyon specifikus volt, benne volt a tömegáram, a hőmérséklet és a nyomás, ezért elvégeztem a számításokat, amelyek azt mutatták, hogy bár nem keletkezik nettó energia, a kiáramló légáramok nettó entrópiája kisebb volt, mint a bejövő légáram entrópiája, így bizonyítva annak lehetetlenségét. Kiderült, hogy az örvénycsövek valódiak! Számítási hibát követtem el, bár a professzor elég nagylelkű volt ahhoz, hogy részleges hitelt adjon nekem, legalább arra gondolva, hogy a 2.törvény megsértését keresi. A lényeg itt az, hogy a 2. törvény figyelembe kell venni, amikor próbál” szivattyú ” energia egy hideg helyen, hogy egy melegebb helyre.

adja meg a termoelektromos hűtőket (vagy TEC-ket). Ezek okos kis modulok, amelyek a jól megalapozott Peltier hatást használják. Olyanok, mint a fordított hőelemek. Valószínűleg valahol magad látta őket sörhűtő vagy valami hasonló formájában. Nyilvánvalóan működnek (és szabadalmaztatták őket). Az egyik legfinomabb dolog bennük az, hogy nincsenek mozgó alkatrészeik, és teljesen hallgatnak. A készülék termináljain villamos energiát alkalmaz, a készülék egyik “oldala” hideg lesz (a” belső ” RV hűtőszekrény esetén), miközben a másik oldal (vagy kívül) forró lesz. Nyilvánvaló, hogy ha a környező környezet hőmérséklete valahol a két szélsőséges hőmérséklet között van, akkor a hő szükségszerűen kiáramlik a forró oldalról a környezetbe, és a hő a készülék hideg oldalába áramlik a környezetből (vagy bármi, ami megérinti, például a sör). Ha figyelsz, két dolgot fogsz megkötni: 1) Ez lehet egy nagyon okos módja a hűtés elektronika használata nélkül ventilátorok vagy folyékony hűtőfolyadékok; és 2) Ha ez nem sérti a 2.törvény, van néhány kritikus elem, amit még nem zavarta, hogy fontolja meg (és lehet harapni minket a végén).

itt van ez a dolog: a hőmotor Carnot hatékonyságának nevezik. Az alkalmazás, ez ad egy gyors értékelést, alapján a hőmérséklet részt, a mennyiségű extra hő akkor hozzá kell adni a hűtőrendszer annak érdekében, hogy néhány, hogy a hő egy hidegebb helyről egy melegebb helyre. (Valójában ez lehetővé teszi, hogy elkerülje a 2. törvény megsértését). Az érvelés kedvéért, kiderülhet, hogy az 1W áthelyezéséhez egy csomópontból, hozzá kell adnia egy további 1 W-ot, ami azt jelenti, hogy a végső hűtőbordának el kell utasítania 2 W a környezetbe az eredeti helyett 1 W. honnan jön az extra energia? Azokon a szép, csendes, elektromos csatlakozókon keresztül. Volt alkalmazott idők amperek szállított egyenlő extra energiát, hogy nem volt ott korábban.

Aye, ott van a dörzsölés! Persze, létrehozhat egy miniatűr Peltier hűtőt, és csökkentheti a csomópont hőmérsékletét (TJ, az elektronikus alkatrész” belseje”) valami hűvösebbé, mint a környező környezet, vagy akár – ne legyünk mohók – csak alacsonyabbá teheti, mint a hűtő nélkül! A probléma az, hogy amikor bekapcsolja a hűtőt, energiát ad a teljes rendszerhez, hogy megkapja az alacsonyabb Tj-t. Makroszintű hőelemző szemszögéből ez általában rossz dolog, mert gyakrabban, mint nem, akkor már nehezen kapok a hőt a rendszer az első helyen. (Valójában ez a probléma az, hogy miért volt a Tj melegebb,mint amit először akartál.) Például a PC-kártya ellenállásának 2x alacsonyabbnak kell lennie, mint korábban (nagyobb hőterítő, nagyobb ventilátor stb.), a hűtő által hozzáadott hő elutasítása az alsó Tj elérése érdekében. De ha megtehetted volna, akkor csak meg kellett volna tenned – más szóval, anélkül, hogy hozzáadnád a hűtőt -, és egyébként is csökkentetted volna a TJ-t!

most már néhány olyan helyzetre gondolok, ahol a TEC kiváló választás lehet, de nagyon biztosnak kell lennie a számításokban. Az első az, ha van egy nagyon kicsi, lokalizált, koncentráció a hő, és megengedheti magának, hogy hajt le a hőmérséklet, hogy a helyszínen rovására melegszik fel minden mást körül csak egy kicsit. A második az, amikor egy adott eszköz hőmérsékletét egy elektronikai rendszeren belül kell szabályozni ,például egy képérzékelőt (ahol az úgynevezett” sötét áram ” komoly probléma, és gyorsan felmegy a hőmérséklet). Ez utóbbi esetben némi mozgástérre van szükség a rendszer “termikus költségvetésében”, mert rendszer szempontjából meg kell szabadulnia néhány extra hőtől.

azt tanácsolom, hogy nagyon alaposan gondolja át, hogy a TEC valóban a megfelelő dolog-e az elektronikai hűtési problémájához. Lehet, hogy a sör hűtésére való használata sem a legjobb választás, ha alaposan meg akarja gondolni az elektronika hűtését! Te vagy a bíró!