Co je to peltierova buňka a jak to funguje

Peltierova buňka je široce používána v různých odvětvích průmyslu pro chladicí práce, protože je to systém, který má několik výhod ve srovnání s tradičními chladicími systémy. V tomto článku vysvětlujeme, co je Peliterova buňka a jak to funguje.

Co je to Peltierova buňka

Peltierův termoelektrický chladič, ohřívač nebo tepelné čerpadlo je aktivní tepelné čerpadlo v pevném stavu, které přenáší teplo z jedné strany zařízení na druhou pomocí elektrické energie v závislosti na směru proudu. Takový nástroj se také nazývá Peltierova buňka, tepelné čerpadlo Peltier, chladič v pevné fázi nebo termoelektrický chladič (TEC). Peltierova buňka může být použita pro zahřívání nebo chlazení, i když v praxi je hlavní aplikací chlazení. Může být také použit jako regulátor teploty, který ohřívá nebo chladí.

Doporučujeme přečíst si příspěvek na téma Nejlepší chladiče, ventilátory a kapalinové chlazení pro PC

Termoelektrické chlazení využívá Peltierův efekt k vytvoření tepelného toku mezi spojením dvou různých typů materiálů. Tato technologie je mnohem méně aplikována na chlazení než na kompresi páry. Hlavními výhodami Peltierovy komory ve srovnání s chladicí komorou pro kompresi páry je její nedostatek pohyblivých částí nebo cirkulující kapaliny, velmi dlouhá životnost, nezranitelnost vůči netěsnostem, malá velikost a flexibilní tvar. Jeho hlavní nevýhody jsou vysoké náklady a nízká energetická účinnost. Mnoho vědců a společností se snaží vyvinout chladničky Peltier, které jsou levné a efektivní.

Peltierův chladič lze také použít jako termoelektrický generátor. Při provozu jako chladič je napříč zařízením přivedeno napětí a v důsledku toho bude mezi oběma stranami generován teplotní rozdíl. Když pracuje jako generátor, jedna strana zařízení se zahřívá na vyšší teplotu než druhá a v důsledku toho bude mezi oběma stranami generován rozdíl napětí (Seebeckův efekt). Dobře navržený chladič Peltier však bude průměrným termoelektrickým generátorem a naopak z důvodu odlišných požadavků na design a balení.

Jak funguje Peltierova buňka a jaké výhody má

Termoelektrické chladiče pracují na základě Peltierova jevu (který je známý také známým termoelektrickým jevem). Zařízení má dvě strany a když stejnosměrný elektrický proud protéká zařízením, přenáší teplo z jedné strany na druhou, takže jedna strana se chladí, zatímco druhá se zahřívá. „Horká“ strana je připojena k chladiči, takže zůstává na pokojové teplotě, zatímco studená strana klesá pod pokojovou teplotu. V některých aplikacích může být několik chladičů kaskádováno, aby se snížila teplota.

K jejich výrobě se používají dva jedinečné polovodiče, jeden typu typu n a jeden typu p, protože musí mít různé hustoty elektronů. Polovodiče jsou umístěny tepelně paralelně navzájem a elektricky v sérii a poté jsou připevněny tepelně vodivou deskou na každé straně. Když je na volné konce dvou polovodičů přivedeno napětí, dochází k proudu stejnosměrného proudu přes spojení polovodičů, což způsobuje teplotní rozdíl. Strana s chladicí deskou pohlcuje teplo, které se potom pohybuje na druhou stranu zařízení, kde je umístěn chladič. Termoelektrické chladiče jsou obvykle spojeny vedle sebe mezi dvěma keramickými deskami. Chladicí kapacita celkové jednotky je úměrná počtu TEC v ní. Jednostupňový TEC obvykle vytvoří maximální teplotní rozdíl 70 ° C mezi jeho horkou a studenou stranou. Čím více tepla se pohybujete s TEC, tím méně efektivní je, protože musíte rozptylovat jak teplo, které se pohybuje, tak teplo, které vytváří z vaší vlastní spotřeby energie. Množství tepla, které lze absorbovat, je úměrné proudu a času.

Některé výhody používání TEC jsou:

• Žádné pohyblivé části, takže je nutná méně častá údržba. Žádné chlorfluoruhlovodíky (CFC). Regulace teploty může být udržována v rámci zlomků stupně. Flexibilní tvar (tvarový faktor); Zejména mohou mít velmi malou velikost. Lze je použít v menších nebo závažnějších prostředích než běžné chlazení. Dlouhá životnost, s průměrnou dobou mezi poruchami (MTBF) přesahující 100 000 hodin. Ovládá se změnou vstupního napětí / proud

Některé nevýhody používání TEC jsou:

• Může se rozptýlit pouze omezené množství tepelného toku. Návrat k aplikacím s nízkým tepelným tokem. Není to tak efektivní, co se týče koeficientu výkonu, jako systémy pro kompresi páry (viz níže)

KKmoon DIY Termoelektrická chladicí souprava Řidičový modul chladiče + chladič + ventilátor + TEC1-12706 Lehký a malý, snadno se montuje; Získejte TEC1 12706 polovodičovou chladicí desku a, kvalitní použití. 25, 99 EUR

Tím končí náš článek o tom, co je Peliterova buňka a jak to funguje, pamatujte, že ji můžete sdílet na sociálních sítích, aby mohla pomoci více uživatelům, kteří ji potřebují.