Peltierov članak je termoelektrički modul koji radi po principu Peltierovog
efekta otkrivenog 1834. od strane istoimenog znanstvenika. Unutar članka nalazi
se niz poluvodiča n i p tipa okruženih dvjema keramičkim pločicama. U trenutku
kada člankom protiče struja nedostatak (p tip), odnosno višak (n tip) elektrona,
rezultirat će u razdvajanju topline - Peltierovom efektu. Članak kojim teče
struja dakle ima toplu i hladnu stranu. Mi ćemo hladnu stranu prisloniti na
procesor, dok ćemo s tople strane jakim hladilom disipirati toplinu- s obzirom
da Peltierov članak samo razdvaja toplinu, tj. ne apsorbira je. Korišten na
taj način, Peltierov članak nosi naziv TEC - Thermoelectric Cooler.
Karakteristike Peltierovog članka i njegova učinkovitost izražavaju se putem:
Imax
mjerna jedinica amper
maksimalna potrošnja struje pri najvećem naponu
Qmax mjerna jedinica watt
maksimalna snaga pri najvećem naponu
Vmax
mjerna jedinica volt
najveći napon pri kojem članak može raditi
Delta T max mjerna jedinica stupanj celzijus
najveća razlika u temperaturi između tople i hladne strane članka pri najvećem
naponu
Dimenzije
širina, visina i debljina članka
TEC koji ćemo u radionici koristiti je slijedećih karakteristika:
Imax 8.0A
Qmax 80W
Vmax 16.1V
Delta T max 71C
Dimenzije 40x40x3.4mm
Pri odabiru TEC-a potrebno je posebno paziti na napon. Naime, najveći napon
koji jednostavno možete dobiti iz napajanja vašeg računala je 12V, a performanse
TEC-a navedene su pri najvećem naponu (dakle opadaju pri nižim naponima). TEC-ovi jačine preko 100W često
se reklamiraju u raznim Internet trgovinama, no
rijetki su oni koji napišu kako taj TEC ima snagu od 100W pri naponu od 25V. S takvim TEC-om spojenim na napajanje vašeg računala jedva ćete izvući
50W snage! Pri kupovini obratite pažnju na to da TEC pri 12V ima dovoljnu snagu
da ohladi Vaš procesor. Termalne karakteristike procesora možete naći na site-ovima
tvrtki koje ih proizvode, najčešće Intel
i AMD, ili na raznim grupama na usenetu, kao
npr hr.comp.hardware.
Drugi problem sa TEC-ovima, i to nešto sofisticiraniji, tiče se korozije. Naime,
unutar svakog članka nalaze se poluvodiči rađeni od raznih metala, a na krajevima
su keramičke ploće sa po 70C temperaturne razlike. Ako TEC nije dobro izoliran,
unutar njega se može kondenzirati vlaga i izazvati koroziju koja će na kraju
uništiti sam članak, a kao rezultat toga sam sistem hlađenja neće raditi i procesor
će vrlo brzo pregorjeti. Zato uvijek tražite punjene tj. izolirane module.
Za izolaciju se najčešće koriste gumasti materijali koji nisu porozni, no dovoljno su elastični da omogućuju poluvodičima da se pri većoj toplini rašire tj.
smanje. Oscilacije u dimenzijama su minimalne, no loše izvedeno punjenje članka
može izazvati njegovo pucanje pa umjesto da to radite sami, rađe kupite
takve gotove module.
Peltierov članak ICE-71, punjen (izoliran)
Na slici možete vidjeti kako se između dvije keramičke pločice
članka nalazi crna gumasta tvar kojom je ispunjena unutrašnjost članka i onemogućava
kondenziranje vlage unutar samog članka.
Što je zapravo cold plate?
Na svakom uputstvu koje dobijete uz TEC pisat će da se preporuča
korištenje cold plate-a. Ne radi se o nikakvoj kompliciranoj niti skupoj tehnološkoj
napravi, već o pločici bakra ili aluminija koja se stavlja na jednu stranu TEC-a
(ovisno da li ga koristimo za grijanje ili hlađenje), a ima funkciju "akumulatora"
topline. Mi smo se odlučili za pločicu od bakra istih dimenzija kao i naš TEC.
Ideja iza cold plate-a tj. hladne ploče je da TEC cijelom svojom površinom
hladi dok jezgra procesora pokriva tek malen dio te površine. Kako bi se što
bolje iskoristila snaga TEC-a na njega se stavlja hladna ploča koju TEC hladi i koja ima puno bolja termička svojstva od keramičke ploče. Bakar ima odlična
termička svojstva i u stanju je vrlo brzo pokupiti toplinu s procesora tj. prenijeti
hladnoću s TEC-a.
