Efekt Peltiera został odkryty w 1834 roku i od tego czasu jest szeroko stosowany do dość dokładnych pomiarów temperatury. I w pierwszej połowie XX wieku stwierdzono, że zastępując metale półprzewodnikami, można uzyskać termopary mocy, które są znacznie silniejsze niż te pomiarowe.
Efekt Peltiera jest odwracalny, co oznacza, że umożliwia konwersję zarówno energii cieplnej różnicy temperatur na energię elektryczną, jak i energii elektrycznej na energię cieplną różnicy temperatur. Zwłaszcza dla kujonów: podczas generowania elektryczności z ciepła nazywa się to efektem Peltiera, ale Seebeck, ale ty i ja nie jesteśmy kujonami. Metalowe termopary mierzą dziś temperatury, półprzewodniki - wytwarzają energię elektryczną z rozpadu jądrowego (RTG) i spalania paliwa (TGC), chłodnego jedzenia w przenośnych lodówkach i procesorach na płytach głównych.
Moduły Peltiera do płyt głównych są szeroko rozpowszechnione, a przyjaciele wymyślają dla nich nowe aplikacje. Najczęściej rezultatem jest mini-elektrownia, która działa na świecy. A autor Instructables pod pseudonimem Luq1308 postanowił schłodzić smartfon takim modułem. Chociaż do tego celu wystarczy tylko wentylator - ale także bardziej interesujący!
W tym celu przygotował moduł Peltiera typu 12703 dla 12V i 3A, wentylator procesorowy z radiatorem, statyw na smartfona z uchwytem jak selfie stick, blacha aluminiowa o wymiarach 45x50 mm i grubości 1 mm, silikonową podkładkę termiczną o tym samym rozmiarze i grubości, 2 regulowane impulsy konwerter o prądzie wyjściowym do 3A, a także gniazdo do zasilania. Uzupełniał również materiały eksploatacyjne: termokurczliwe, lutowane, topnik, klej o właściwościach pasty termicznej (odpowiedni domowy AlSil-5), druty, opaski kablowe, dwustronna taśma klejąca i super klej. Z narzędzia wyjął lutownicę, przecinaki do drutu, szmergiel, szczypce do wkrętów i pilnik.
Za pomocą kleju o właściwościach pasty termicznej przykleił moduł Peltiera do gładkiej powierzchni radiatora. Luq1308 wyśledził, aby przykleić element po prawej stronie, a następnie, z zastrzeżeniem biegunowości napięcia dostarczanego do modułu, ciepło trafi w kierunku radiatora, a przeciwnie, tam, gdzie będzie smartfon, będzie zimno. Nakładał klej równomiernie, a po połączeniu nie zwalniał nacisku, dopóki nie całkowicie stwardniał. Dotyczy to wszystkich kolejnych połączeń klejowych.
Wyjął uchwyt ze statywu Luq1308 i zmodyfikował go za pomocą pilnika (porównaj jeden uchwyt na zdjęciu z drugim), aby pasował do modułu Peltiera.
Po wyczyszczeniu stykających się powierzchni papierem ściernym przykleił radiator do uchwytu za pomocą superglue, tak aby między ściankami uchwytu znajdował się moduł Peltiera.
Na wierzchu klejem o właściwościach pasty termicznej przykleił aluminiową płytkę.
Biorąc pierwszy z dwóch przetworników impulsów, przykleił go dwustronną taśmą klejącą do radiatora. Ważne jest, aby wziąć taśmę wystarczająco grubą, aby wydrukowane przewodniki z tyłu płytki nie powodowały zwarcia radiatora. Na tym przetworniku wcześniej ustawił napięcie wyjściowe na 5 V, a następnie przylutował przewody modułu Peltiera do wyjścia z prawidłową polaryzacją.
Następnie Luq1308 przykleił drugi konwerter w ten sam sposób, ustawił na nim napięcie wyjściowe na 13 V, a także, obserwując polaryzację, podłączył wyjście do wentylatora. W rzeczywistości byłoby to możliwe dzięki konwerterowi o mniejszym marginesie prądu wyjściowego, ponieważ wentylator zużywa nie więcej niż 0,2A.
Ułożył równolegle wejścia konwerterów i, nie zapominając o polaryzacji, podłączył się do gniazda wejściowego, które zabezpieczył opaską kablową. Wziął zasilacz na napięcie odpowiadające napięciu wejściowemu przetwornic i przy wystarczającym marginesie prądu.
Ostatni dotyk: dociśnij podkładkę termiczną do blachy aluminiowej. Chociaż można go również przykleić, Luq1308 chciał, aby można go było usunąć. Uszczelka doskonale przenosi ciepło.
Po umieszczeniu smartfona w uchwycie i wykonaniu na nim trudnego zadania mistrz przystąpił do regulacji przetworników, aby zapewnić najlepsze chłodzenie przy minimalnym hałasie. Okazało się, że 8 V na module i 13,5 na wentylatorze odpowiada temu trybowi. Nie można włączyć elementu Peltiera, gdy wentylator jest zatrzymany.
Czy to działa dobrze? domowej roboty? Za dużo! Czasami przy wskazanych napięciach na smartfonie pojawia się nawet niewielka kondensacja. Luq1308 postanowił zamontować drugą taką chłodnicę na mniej wydajnym module, takim jak TES1-4903, zużywając ten sam prąd, ale z 5 V. W tym samym czasie użyje radiatora o mniejszych rozmiarach.
P.S. Należy pamiętać, że bez skrzynki szybko rozbijesz produkt domowy, zatrzymasz wentylator lub przypalisz przetworniki przez przypadkowo złapany w nich przedmiot przewodzący. Więc nie wahaj się przy jego tworzeniu.