Dimensionamento mini refrigerador utilizando pastilha Peltier

[Yago_Santos]

Pessoal, estou dimensionando um mini refrigerador, e gostaria de poder tirar algumas dúvidas, se alguém puder me ajudar.

Um pouco do meu objetivo: desejo modelar um mini refrigerador, irá resfriar apenas uma garrafa de água de 510 mL até a temperatura de 5°C partindo da temperatura ambiente de 27°C. Fiz todo o dimensionamento de carga térmica, dando um total de 57,73W e, com isso, por cálculo de convecção forçada (vou colocar um cooler do lado frio da pastilha também), cheguei a uma temperatura da parte fria de - 17°C. 

 

Em anexo, tem o DataSheet da pastilha, mas estou com dúvidas de como exatamente utilizá-lo, por exemplo: quero saber agora qual a corrente e tensão preciso aplicar na pastilha pra obter essa diferença de temperatura, e assim retirar essa carga térmica, conseguindo resfriar a água.

TEC1-12706.pdf

[faller]

Aplique 12 Volts de uma fonte própria, ou de uma fonte de PC, ou de uma bateria, e deu...

[Yago_Santos]

Então, eu não quero só que o refrigerador funcione, preciso testar todo o dimensionamento que fiz. Queria aplicar EXATAMENTE a tensão que for necessária para poder comparar (vou precisar fazer todo um sistema de controle da tensão).

 

Vou explicar melhor, eu fiz todo o dimensionamento para resfriar a água em 15 minutos, agora quero ver na prática se em quinze minutos chego a temperatura pretendida. E gostaria de saber qual é essa tensão olhando os dados do DataSheet da pastilha

[faller]

3 horas atrás, Yago_Santos disse:

Então, eu não quero só que o refrigerador funcione, preciso testar todo o dimensionamento que fiz. Queria aplicar EXATAMENTE a tensão que for necessária para poder comparar (vou precisar fazer todo um sistema de controle da tensão).

 

Vou explicar melhor, eu fiz todo o dimensionamento para resfriar a água em 15 minutos, agora quero ver na prática se em quinze minutos chego a temperatura pretendida. E gostaria de saber qual é essa tensão olhando os dados do DataSheet da pastilha

O rendimento de um sistema Peltier para refrigerar ou refrescar água, que seja, é péssimo. Vais ter de deixar ele ligado pelo menos algumas horas para que resfrie 10 graus sua garrafa dágua e isso com muita troca térmica entre os dois trocadores de calor.. Certa feita fiz um resfriador desses dai, previ termostato, que foi a primeira coisa que arranquei fora... Sei que na teoria tudo se justifica, terias que modular essa pastilha para conseguir a curva de resfriamento por você projetada. Sei de tudo isso dai mas já estou calejado...  Basta imaginares que a fonte de calor desse sistema está a poucos milímetros separada da fonte de frio. Basta relaxares no fornecimento de frio que o calor toma conta..  Perdas altas, péssima transferência e rendimento baixo vão fazer com que deixes tudo ligado a uma tensão confortável (por isso os 12 Volts).

 

Sinto lhe dizer e tirar um pouco da poesia com que conduzias o experimento...

[Gustavo Paiva Rossini]

Amigos 

Por favor poderiam dar uma ajuda?

 

Gostaria de montar um sistema para refrigerar um pequeno armário 60x60x120

 

A ideia é instalar na parede do armário usando 1 pastilha peltier, 2 dissipadores de calor/frio e 2 coolers (1 ventilando para dentro, outro para fora)

 

O objetivo é manter a temperatura estável em torno de 26°C.

 

Já li aqui e em outros fóruns que não é ideal usar termostato e programar pra desligar e ligar toda hora pois estragaria a pastilha. 

 

Pensei em utilizar uma fonte com regulagem de tensão para alimentar o sistema com menos de 12V e assim mantê-lo funcionando com perda de eficiência pois não posso obter temperatura abaixo de 26°C.

 

Para isso, também pensei em utilizar dissipadores com tamanhos diferentes. Gostaria de confirmar se isso funcionaria e se a maneira correta de instalar seria com o menor colado ao lado frio da pastilha e o maior, colado ao lado quente.

 

Além disso, para contornar a questão do liga/desliga, pensei em instalar um timer e manter o sistema funcionando apenas por algumas horas previamente programadas.

 

Não gostaria, se possível, de incluir nenhum outro componente eletrônico complexo que envolva programação e etc pois não é a minha praia.

 

Muito grato.

Valeuuu

 

[faller]

O grande problema que acontece na pastilha Peltier, no controle térmico do tipo termostato, liga/desliga, é que ao desalimentar essa pastilha o calor externo do conjunto pastilha cooler externo inicia um processo de migração para o lado frio uma vez que a separação deles é a própria pastilha com coisa de 5 mm de separação...

A ideia de manter a mesma ligada e "modular" a potência (ou tensão) aplicada é boa sim e implica em manter sempre uma corrente pela pastilha visando anular essas perdas inerentes.

Tem de fazer isso eletronicamente através de um modulador PWM que faz variar a tensão média de saída em função da temperatura desejada..

 

Procure por isso na internet, "modulador PWM controlado por temperatura"

[alexandre.mbm]

@Yago_Santos 

Você pode por gentileza compaetilhar conosco sua modelagem, os cálculos?

 

Estou ciente de que já faz muito tempo. Então o que você lembrar tá valendo!

 

A propósito. Pelo que entendi, sua garrafa PET cheia de água vai perder calor para o ar. Que tal se o líquido perdesse calor diretamente para um recipiente de inox ou alumínio em contato perfeito com o lado frio da pastilha?

[faller]

7 minutos atrás, alexandre.mbm disse:

@Yago_Santos 

Você pode por gentileza compaetilhar conosco sua modelagem, os cálculos? 

Foi um desenvolvimento muito mais experimental do que teórico.   Muito mais dentro da pratica que da teoria.

 

Estou ciente de que já faz muito tempo. Então o que você lembrar tá valendo!

 

A propósito. Pelo que entendi, sua garrafa PET cheia de água vai perder calor para o ar. Que tal se o líquido perdesse calor diretamente para um recipiente de inox ou alumínio em contato perfeito com o lado frio da pastilha?

Eu jamais falei sobre garrafa PET, de modo que nem sei do que estás falando... Note  que em tese sempre que minorares os caminhos envolvidos na troca de calor estarás aumentando a eficiência desse e de outros processos térmicos..

 

Seja mais claro..