Корпус ПК с элементами Пельтье для внутреннего охлаждения.

Мы знаем, что когда электрический ток течет в проводниках и полупроводниках, часть электрической энергии выделяется в виде тепла. Чрезмерное тепло влияет на механические и электрические параметры оборудования, скорость работы вычислительной системы и надежность обрабатываемой информации. 

Программа содержит инструменты для мониторинга и исправления ошибок, но этого недостаточно для стабильной, стандартизированной работы технических средств. Современные системы обработки информации оснащены как пассивными, так и принудительными техническими средствами для отвода тепла от нагревательных элементов в процессе эксплуатации компонентов. Уменьшить влияние тепла, выделяемого в процессе эксплуатации устройства и окружающей среды, и, как следствие, увеличить температурный диапазон устройств.

Я предлагаю систему отвода тепла от закрытого (герметически закрытого) объема кузова с использованием элементов Пельтье. Наружный материал кузова выполнен из теплоизоляционного материала для уменьшения теплопередачи внутрь кузова. Верхняя часть корпуса выполнена из радиаторов, элементов Пельтье и теплоизоляционного материала. (рис. 1) 

Рис.1

Если необходимо нагреть внутренний объем воздуха, полярность соединения элементов Пельтье может быть обратной.

Когда мощность рассеивания тепла увеличивается, рекомендуется установить вентилятор на внешний радиатор.

Преимущества:

• Отсутствие веществ (пыли), загрязняющих поверхность во внутреннем объеме корпуса;

• Охлаждение (нагрев) до необходимой температуры;

• Процесс охлаждения непрерывный;

• Замена комплектующих или модернизация;

• Корпуса рассчитаны на определенный набор устройств, имеют объем и вес, что позволяет его переносить и эксплуатировать в широком температурном диапазоне.

Ограничения:

• Производительность теплопередачи зависит от площади радиатора и количества элементов Пельтье;

• Температура воздуха внутри корпуса зависит от окружающей среды. (температура наружного воздуха, плотность, влажность, принудительное охлаждение);

• Потребление дополнительной электроэнергии.

При изготовлении термобокса для ПК необходимо учитывать ряд особенностей:

• Размеры встроенного оборудования должны обеспечивать конвекцию воздуха внутри термобокса;

• Рассеивание тепла через радиаторы и элементы Пельтье должно быть больше, чем максимальное рассеивание тепла оборудованием. Необходимо учитывать загрязнение наружной поверхности термобокса, что приводит к снижению теплопроводности;

• Условия эксплуатации: температура, плотность, влажность и движение наружного воздуха;

• Режим работы: охлаждение или нагрев;

• Отражательная способность поверхности радиаторов;

• Режим работы. Насколько прочным и герметичным является корпус.

Я выбрал готовый пластиковый корпус (стеклопластик). (Рис. 2-5) Raspberry Pi 4 Model B и блок питания с батарейным питанием в этом случае расположены свободно. Корпус обладает достаточной механической прочностью и хорошей теплоизоляцией.

 Рис 2 

Рис. 3 

Рис. 4 

Рис. 5