Нужно изготовить контроллер элемента Пельтье

[Хобот-бобот]

Здравствуйте, ищу человека, который сможет изготовить контроллер для элемента Пельтье такой как описан в статье http://mypractic.ru/kontroller-dlya-xol ... -x.htmlили на Ардуино http://mypractic.ru/urok-36-razrabotka- ... eniya.html Корпус для устройства не нужен. Пока речь идет о единичном устройстве. В будущем возможна серия. Пожалуйста в личку предложения с ценами. Благодарю

[2128506]

Добрый день.

Задача выполнимая, но не затруднит ли вас немного её детализировать? Раз речь гипотетически идёт о серии, то, вероятно вас интересует конкретное приложение - тоже винный холодильник, как у автора статьи? Навскидку вопросы следующие:

1. Каково конечное назначение изделия?
2. Каков ориентировочный ожидаемый срок исполнения? Месяц, три или шесть?
3. Каков формат взаимодействия с исполнителем? Вы хотите получить на выходе готовую плату, не вникая в детали (комплектующие, разводка и пр)? Кто будет осуществлять проверку работы изделия в сборе с элементом Пельтье? Опишите, как вы это видите.
4. В каком городе вы находитесь?
5. Должно ли устройство управляться с компьютера, как у автора статьи? Предполагается ли использовать десктопную программу автора статьи или вам нужна своя? Кто будет её писать, если так?
6. Вообще побольше расскажите, чего вы хотите от изделия? Если у вас в планах практическое использование, то просто сделать плату по готовым файлам не получится. Автор статьи во многом решает учебную задачу, плату все равно нужно будет переразводить, т.к. у него трассировка под пик а не под ардуину.

[АлександрЛ]

интересно, зачем вам целый"контроллер", на целой "ардуине", может, вам нужен просто термостабилизатор (термостат)?

Элемент Пельтье это просто холодильник/нагреватель, которым вполне можно управлять в режиме вкл/выкл..
Вот, например:
https://aliexpress.ru/item/32976134576.html

Спойлер

[Eger]

Элементы Пелтье имеют один существенный недостаток. Каждое включение-выключение сокращает его ресурс. Поэтому, очевидно, что плавная подача напряжения и его регулировка для поддержания нужного режима призвана продлить срок его службы.

[Хобот-бобот]

АлександрЛ писал(а):

интересно, зачем вам целый"контроллер", на целой "ардуине", может, вам нужен просто термостабилизатор (термостат)?

Элемент Пельтье это просто холодильник/нагреватель, которым вполне можно управлять в режиме вкл/выкл..
Вот, например:
https://aliexpress.ru/item/32976134576.html

Спойлер

Я тоже ранее думал также. Но, к сожалению, у эл-та Пельтье есть ряд особенностей по управлению: 1. У него ограниченное кол-во циклов вкл/выкл, поэтому ими не желательно управлять устр-вами с релейными выходами и + требования к отсутствию пульсаций питающего напряжения. Но, в любом случае спасибо за совет.

Добавлено after 5 minutes 59 seconds:
Также благодарю за внимание к теме.
Постараюсь более подробно сформулировать пожелания к устройству.
Контроллер необходим для управления эл-том Пельтье 12706 либо 12708
Устройство будет использоваться для поддержания постоянной заданной
температуры внутри шкафа с внутренними размерами 30х25х40см в диапазоне (в зависимости от поставленной задачи) +18 до +33 с точностью +- 0,5 град. Цельсия .
Под словом "поддержание" понимается работа как на охлаждение, так и на нагрев в зависимости от температуры окр. среды.
Возможность постоянного перепрограммирования и связь с ПК не нужны.
То есть контроллер программируется один раз и на всю оставшуюся жизнь
Т.е. контроллер циклически на протяжении сколь угодно длительного времени управляет эл-том Пельтье.
После анализа информации по поводу специфики управления эл-тами Пельтье, а именно:
1. Пульсации тока через элемент Пельтье не должны превышать 5%
2. В контроллере не должно быть релейного выхода т.е. питание с эл-то Пельтье полностью не должно сниматься никогда
(требование связано с ограниченным. кол-вом циклов вкл/выкл после которого эл-т Пельтье приходит в негодность) Управление эл-том должно осуществляться путем изменения мощ-ти
т.е. произведение тока через модуль на напряжение на нем.
Самый простая, на мой взгляд, реализация этих функций подробно изложена в статье по ссылке: http://mypractic.ru/kontroller-dlya-xol ... lte.html#1
(привожу ссылку с самым первым и простым вариантом реализации контроллера).
В статье же приведена схема эл. принципиальная и прошивка контроллера.
В этой статьеhttp://mypractic.ru/kontroller-dlya-xolodilnika-na-elemente-pelte-versiya-2-x.html приведена вторая версия этого
же контроллера также там помимо принципиальной схемы и ПО можно найти печатную плату устройства. Повторюсь-соединение с ПК не требуется.
Отличия пожеланий к функционалу от того что приведено в статье:
Автор предлагает контролировать температуру на радиаторе теплой стороны Пельте при помощи второго датчика температуры и включать вентилятор по мере превышения температуры.
Этого не требуется. Вентилятор/ будет включен постоянно. Вместо этого предлагаю второй датчик задействовать для измерения температуры
окр. среды и в зависимости от заданной температуры внутри шкафа реализовать смену полярности эл-та Пельтье (работа на нагрев или на охлаждение).
Ответы на орг. вопросы:
"ориентировочный ожидаемый срок исполнения"-порядка месяца
"формат взаимодействия с исполнителем?"- мессенджеры
"Вы хотите получить на выходе готовую плату, не вникая в детали (комплектующие, разводка и пр)?"
-Да, верно, с учетом алгоритма работы устройства описаного выше.
"В каком городе вы находитесь"-г. Суджа курской области.
"Кто будет осуществлять проверку работы изделия в сборе с элементом Пельтье?"- Пока не известно, в любом случае это должно быть
готовое изделие к которому достаточно подключить БП и модуль Пельтье с кулерами т.е разобраться с подключением должен любой знакомый
с законом Ома человек.
"Должно ли устройство управляться с компьютера, как у автора статьи?
-Предполагается ли использовать десктопную программу автора статьи или вам нужна своя?
Кто будет её писать, если так? Ответ: нет, устройство не должно управляться с ПК и ПО соотв. не нужно.
Вообще побольше расскажите, чего вы хотите от изделия?
Если у вас в планах практическое использование,
то просто сделать плату по готовым файлам не получится.
Автор статьи во многом решает учебную задачу,
плату все равно нужно будет переразводить, т.к. у него трассировка под пик а не под ардуину".
Ответ: Ардуина у всех вызывает мятежные чувства, поэтому оставим её в покое. Выше приведены 2 ссылки на 2 вполне практических контроллера с вполне земными задачами, поддерживать
температуру внутри холодильника. У меня примерно то же самое (выше постарался описать, но если есть вопросы с удовольствием отвечу). К сожалению не всегда есть воз-ть отвечать оперативно.

[АлександрЛ]

Но, к сожалению, у эл-та Пельтье есть ряд особенностей по управлению: 1. У него ограниченное кол-во циклов вкл/выкл, поэтому ими не желательно управлять устр-вами с релейными выходами и + требования к отсутствию пульсаций питающего напряжения.

Это откуда такая информация? "Первоисточник" озвучьте, пожалуйста!
А, ну, собственно, автор вот этой статьи- http://mypractic.ru/kontroller-dlya-xol ... a-2-x.html об этом и пишет..
Хотя тут же, в схеме у него ШИМ регулировка, которую он попытался "заглушить" за счёт частоты ШИМ (наверное) и за счёт ёмкости конденсаторов, подключённых параллельно элементу Пельтье..

зы.. Тогда уж, надо делать полностью аналоговую схему, а не пытаться "натянуть сову на глобус"..

А вот в этой статье- http://mypractic.ru/kontroller-dlya-xol ... a-2-x.html ПРОСТО В ЗАГОЛОВКЕ написано:

Урок 36. Разработка Ардуино-контроллера элемента Пельтье. Импульсный (ключевой) регулятор напряжения.

[bolek]

...питание с эл-то Пельтье полностью не должно сниматься никогда...
...в зависимости от заданной температуры внутри шкафа реализовать смену полярности эл-та Пельтье (работа на нагрев или на охлаждение)...

Вы не видите противоречия между этими двумя требованиями? Перемена полярности означает переход величины тока через 0, что эквивалентно выключению.
Если элемент будет работать на границе - постоянно менять режим охлаждение/нагрев и, соответственно, направление тока - боюсь он выйдет из строя быстрее, чем при коммутации.
Очевидно, что пельтье нужно использовать только для охлаждения, для нагрева есть более простые и дешевые способы с более высоким КПД.

[Хобот-бобот]

bolek писал(а):

...питание с эл-то Пельтье полностью не должно сниматься никогда...
...в зависимости от заданной температуры внутри шкафа реализовать смену полярности эл-та Пельтье (работа на нагрев или на охлаждение)...

Вы не видите противоречия между этими двумя требованиями? Перемена полярности означает переход величины тока через 0, что эквивалентно выключению.
Если элемент будет работать на границе - постоянно менять режим охлаждение/нагрев и, соответственно, направление тока - боюсь он выйдет из строя быстрее, чем при коммутации.
Очевидно, что пельтье нужно использовать только для охлаждения, для нагрева есть более простые и дешевые способы с более высоким КПД.

Дело в том, что менять полярность он будет при включении пару раз в год ну или раз в неск. месяцев (в зависимости от времени года и заданной темп-ры внутри). Ну то есть логика следующая: При первой подаче питания контроллер сверяет заданную температуру внутри ящика и значение с датчика темп-ры окр. среды и далее в зависимости от этого подаёт прямое или обр. напряжение. Т.е. устройство не будет работать в таком режиме когда несколько раз в сутки температура окр среды меняется и он дергается то на нагрев то на охлаждение. Скорее всего будет так: включили питание, сверили темпе-ру, в зависисмости от этого подали нужную полярность, поработали в таком режиме не выключаясь месяцев 6-8 , далее или выключились полностью, или с изменением температуры окр. среды изменили полярность питания.

Добавлено after 5 minutes 26 seconds:

АлександрЛ писал(а):

Но, к сожалению, у эл-та Пельтье есть ряд особенностей по управлению: 1. У него ограниченное кол-во циклов вкл/выкл, поэтому ими не желательно управлять устр-вами с релейными выходами и + требования к отсутствию пульсаций питающего напряжения.

Это откуда такая информация? "Первоисточник" озвучьте, пожалуйста!
А, ну, собственно, автор вот этой статьи- http://mypractic.ru/kontroller-dlya-xol ... a-2-x.html об этом и пишет..
Хотя тут же, в схеме у него ШИМ регулировка, которую он попытался "заглушить" за счёт частоты ШИМ (наверное) и за счёт ёмкости конденсаторов, подключённых параллельно элементу Пельтье..

зы.. Тогда уж, надо делать полностью аналоговую схему, а не пытаться "натянуть сову на глобус"..

А вот в этой статье- http://mypractic.ru/kontroller-dlya-xol ... a-2-x.html ПРОСТО В ЗАГОЛОВКЕ написано:

Урок 36. Разработка Ардуино-контроллера элемента Пельтье. Импульсный (ключевой) регулятор напряжения.

Я привел ссылки на эти статьи по одной простой причине: я считаю что у автора более глубокие познания в части работы и управления эл-тами Пельтье чем у меня. Также я считаю что приведенные им схемы достаточно логичны и не очень сложны для повторения. Но, если есть предложения по постройке более простой, более корректной, более дешевой аналоговой, или любой другой схемы, пожалуйста предлагайте-никаких жестких рамок нет.

Последний раз редактировалось Хобот-бобот Пт янв 14, 2022 10:50:30, всего редактировалось 1 раз.

[bolek]

Ну то есть логика следующая: При первой подаче питания датчик внешней температуры сверяет заданную температуру внутри ящика и температуру окр. среды и далее в зависимости от этого подаёт прямое или обр. напряжение. Т.е. устройство не будет работать в таком режиме когда несколько раз в сутки температура окр среды меняется и он дергается то на нагрев то на охлаждение

Предположим, задана температура внутри шкафа +22 градуса, на улице лето, температура воздуха меняется от +18 ночью до + 25 днем. Даже если предусмотреть гистерезис, переключение нагрев/охлаждение будет происходить как минимум 2 раза в сутки.
Не вижу необходимости вообще использовать пельтье для нагрева, кроме упрямства и желания сэкономить несколько рублей на резисторах.

[Хобот-бобот]

bolek писал(а):

Ну то есть логика следующая: При первой подаче питания датчик внешней температуры сверяет заданную температуру внутри ящика и температуру окр. среды и далее в зависимости от этого подаёт прямое или обр. напряжение. Т.е. устройство не будет работать в таком режиме когда несколько раз в сутки температура окр среды меняется и он дергается то на нагрев то на охлаждение

Предположим, задана температура внутри шкафа +22 градуса, на улице лето, температура воздуха меняется от +18 ночью до + 25 днем. Даже если предусмотреть гистерезис, переключение нагрев/охлаждение будет происходить как минимум 2 раза в сутки.
Не вижу необходимости вообще использовать пельтье для нагрева, кроме упрямства и желания сэкономить несколько рублей на резисторах.

Наверное Вы правы.

[le_cheval]

Хм, ну и чем кончилось дело? Задача-то пустяковая, и всякие там плавные подачи - тоже дело пустяковое...
Даже не вижу смысла внедрять туда разные там контроллеры.

[SIM31]

bolek писал(а):

Не вижу необходимости вообще использовать пельтье для нагрева, кроме упрямства и желания сэкономить несколько рублей на резисторах.

Вообще-то это универсальность подхода, меньше деталей и КПД элемента Пельтье выше чем у обычного резистора. Кроме обычного нагрева, он еще тепло с улицы перенесет. Не как кондиционер с эффективностью в 300%, но хоть что-то.

По числу включений выключений непонятно, холодильники на таких элементах годами работают и ничего им не делается. Одно дело если там 100 включений, другое дело если миллион. Даже у кирпича есть ограничения по числу циклов нагрев-охлаждение.

[le_cheval]

На основании большого практического опыта могу заметить, что надёжность этих элементов несравненно ниже, чем резисторов. Лучше бы их всё же хотя бы на нагрев не использовать.

[SIM31]

Да, тем более шкаф промышленной автоматики, где наработка обычно требуется годами без сбоев.

Как вариант можно аккумулятор тепла поставить, воду или вещество с фазовым переходом при 20 градусах, чтобы сглаживал ночные и дневные перепады темаературы. Есть для 32 градусов из популярных

Подробнее, что такое сульфат натрия вы можете узнать, набрав в любом поисковике запрос «сульфат натрия» или «глауберова соль», упомяну об одном замечательном свойстве этого минерала, вернее одной его разновидности – т.н. десятиводном сульфате. Десятиводный он потому, что каждая его молекула «связывает» вокруг себя 10 молекул воды. В результате чего сульфат начинает растворяться в собственной воде с ростом температуры с огромным поглощением тепла. При температуре +32 градуса он становится густой жидкостью. А при охлаждении ниже этой температуры может начать кристаллизоваться и отдавать тепло назад. Количество тепла достаточно велико - 78,5 кДж/моль. Что эквивалентно количеству тепла, запасаемого водой, например (4,2 кДж/кг*град) в диапазоне либо несколько десятков градусов (!) одним литром, либо десятками литров воды!