Co to jest komórka Peltiera i jak to działa

Ogniwo Peltiera jest szeroko stosowane w różnych sektorach przemysłu do prac chłodniczych, ponieważ jest to system, który ma kilka zalet w porównaniu z bardziej tradycyjnymi systemami chłodzenia. W tym artykule wyjaśniamy, czym jest komórka Peliter i jak działa.

Co to jest komórka Peltiera

Termoelektryczna chłodnica, nagrzewnica lub pompa ciepła Peltiera to półprzewodnikowa aktywna pompa ciepła, która przenosi ciepło z jednej strony urządzenia na drugą, wykorzystując energię elektryczną, w zależności od kierunku prądu. Taki instrument jest również nazywany ogniwem Peltiera, pompą ciepła Peltiera, chłodnicą półprzewodnikową lub chłodnicą termoelektryczną (TEC). Ogniwo Peltiera można wykorzystać do ogrzewania lub chłodzenia, chociaż w praktyce głównym zastosowaniem jest chłodzenie. Może być również stosowany jako regulator temperatury, który ogrzewa lub chłodzi.

Zalecamy przeczytanie naszego postu na temat najlepszych radiatorów, wentylatorów i chłodzenia cieczą na PC

Chłodzenie termoelektryczne wykorzystuje efekt Peltiera do wytworzenia strumienia ciepła między połączeniem dwóch różnych rodzajów materiałów. Ta technologia jest znacznie mniej stosowana w chłodnictwie niż chłodnictwo z sprężaniem parowym. Główne zalety ogniwa Peltiera w porównaniu z lodówką kompresyjną to brak ruchomych części lub krążącej cieczy, bardzo długa żywotność, odporność na wycieki, niewielki rozmiar i elastyczny kształt. Jego głównymi wadami są wysokie koszty i niska efektywność energetyczna. Wielu badaczy i firm próbuje opracować tanie i wydajne lodówki Peltiera.

Chłodnica Peltiera może być również używana jako generator termoelektryczny. Podczas pracy jako chłodnica na urządzenie przykładane jest napięcie, w wyniku czego powstaje różnica temperatur między obiema stronami. Podczas pracy jako generator jedna strona urządzenia jest podgrzewana do wyższej temperatury niż druga, w wyniku czego powstaje różnica napięcia między dwiema stronami (efekt Seebecka). Jednak dobrze zaprojektowana chłodnica Peltiera będzie miernym generatorem termoelektrycznym i na odwrót, ze względu na różne wymagania dotyczące konstrukcji i opakowania.

Jak działa komórka Peltiera i jakie ma zalety

Chłodnice termoelektryczne działają na zasadzie efektu Peltiera (znanego również z bardziej znanego efektu termoelektrycznego). Urządzenie ma dwie strony, a gdy prąd elektryczny przepływa przez urządzenie, przenosi ciepło z jednej strony na drugą, dzięki czemu jedna strona chłodzi się, a druga nagrzewa. Strona „gorąca” jest przymocowana do radiatora, dzięki czemu pozostaje w temperaturze pokojowej, a strona zimna spada poniżej temperatury pokojowej. W niektórych zastosowaniach można połączyć kaskadowo kilka chłodnic w celu obniżenia temperatury.

Do ich produkcji wykorzystywane są dwa unikalne półprzewodniki, jeden typu n, a drugi z p, ponieważ muszą mieć różne gęstości elektronów. Półprzewodniki są umieszczone termicznie równolegle względem siebie i elektrycznie szeregowo, a następnie przymocowane za pomocą płyty przewodzącej ciepło z każdej strony. Gdy napięcie zostanie przyłożone do wolnych końców dwóch półprzewodników, wówczas przepływ prądu stałego przez złącze półprzewodników powoduje różnicę temperatur. Strona z płytą chłodzącą pochłania ciepło, które jest następnie przenoszone na drugą stronę urządzenia, w którym znajduje się radiator. Chłodnice termoelektryczne są zwykle połączone obok siebie między dwiema płytkami ceramicznymi. Wydajność chłodnicza całego urządzenia jest proporcjonalna do liczby znajdujących się w nim TEC. Jednostopniowy TEC będzie zazwyczaj wytwarzał maksymalną różnicę temperatur wynoszącą 70 ° C między jego gorącą i zimną stroną. Im więcej ciepła poruszasz za pomocą TEC, tym staje się on mniej wydajny, ponieważ musisz rozproszyć zarówno ciepło, które się porusza, jak i ciepło, które wytwarza z własnego zużycia energii. Ilość ciepła, którą można zaabsorbować, jest proporcjonalna do prądu i czasu.

Niektóre zalety korzystania z TEC to:

• Brak ruchomych części, dlatego nie jest wymagana częstsza konserwacja. Brak chlorofluorowęglowodorów (CFC) Kontrola temperatury może być utrzymywana w ułamku stopnia. Elastyczny kształt (współczynnik kształtu); W szczególności mogą być bardzo małe. Mogą być stosowane w mniejszych lub bardziej surowych warunkach niż konwencjonalne chłodzenie. Długa żywotność, ze średnim czasem między awariami (MTBF) przekraczającymi 100 000 godzin. Kontrolowane przez zmianę napięcia wejściowego / strumień

Niektóre wady korzystania z TEC to:

• Jedynie ograniczona ilość strumienia ciepła może zostać rozproszona. Powrócił do aplikacji o niskim strumieniu ciepła. Nie tak wydajny pod względem współczynnika wydajności jak systemy sprężania pary (patrz poniżej)

Termoelektryczny zestaw chłodniczy KKmoon DIY Moduł chłodnicy Sterownik + chłodnica + wentylator + TEC1-12706 Lekki i mały rozmiar, łatwy w montażu.; Uzyskaj półprzewodnikową płytę chłodzącą TEC1 12706 a, dobrej jakości w użyciu. 25, 99 EUR

To kończy nasz artykuł na temat tego, czym jest komórka Peliter i jak działa, pamiętaj, że możesz udostępnić ją w sieciach społecznościowych, aby pomóc większej liczbie użytkowników, którzy jej potrzebują.