Čo je to peltierova bunka a ako to funguje

Peltierova bunka je široko používaná v rôznych odvetviach priemyslu na chladiace práce, pretože je to systém, ktorý má niekoľko výhod v porovnaní s tradičnejšími chladiacimi systémami. V tomto článku vysvetlíme, čo je bunka Peliter a ako to funguje.

Čo je to Peltierova bunka

Peltierov termoelektrický chladič, ohrievač alebo tepelné čerpadlo je aktívne tepelné čerpadlo v tuhom skupenstve, ktoré prenáša teplo z jednej strany zariadenia na druhú pomocou elektrickej energie v závislosti od smeru prúdu. Takýto nástroj sa tiež nazýva Peltierova bunka, tepelné čerpadlo Peltier, chladič v tuhej fáze alebo termoelektrický chladič (TEC). Peltierova bunka sa môže použiť na zahrievanie alebo chladenie, hoci v praxi je hlavnou aplikáciou chladenie. Môže sa tiež použiť ako regulátor teploty, ktorý ohrieva alebo chladí.

Odporúčame prečítať si náš príspevok na tému Najlepšie chladiče, ventilátory a kvapalinové chladenie pre PC

Termoelektrické chladenie využíva Peltierov efekt na vytvorenie tepelného toku medzi spojením dvoch rôznych typov materiálov. Táto technológia je oveľa menej aplikovaná na chladenie ako na kompresiu pár. Hlavnými výhodami Peltierovej komôrky v porovnaní s chladiacou komprimáciou pár sú jej nedostatok pohyblivých častí alebo cirkulujúcej kvapaliny, veľmi dlhá životnosť, nezraniteľnosť voči netesnostiam, malá veľkosť a flexibilný tvar. Jeho hlavnými nevýhodami sú vysoké náklady a nízka energetická účinnosť. Mnoho výskumníkov a spoločností sa snaží vyvinúť chladničky Peltier, ktoré sú lacné a efektívne.

Peltierov chladič môže byť tiež použitý ako termoelektrický generátor. Ak pracujete ako chladič, na zariadenie sa privádza napätie a výsledkom bude teplotný rozdiel medzi týmito dvoma stranami. Keď pracuje ako generátor, jedna strana zariadenia sa zahrieva na vyššiu teplotu ako druhá a výsledkom bude rozdiel medzi napätím medzi týmito dvoma stranami (Seebeckov efekt). Dobre navrhnutý chladič Peltier však bude priemerným termoelektrickým generátorom a naopak, kvôli odlišným požiadavkám na dizajn a balenie.

Ako funguje Peltierova bunka a aké výhody má

Termoelektrické chladiče pracujú podľa Peltierovho efektu (ktorý je známy aj známejším termoelektrickým efektom). Zariadenie má dve strany, a keď prúdom jednosmerný elektrický prúd prechádza zariadením, prenáša teplo z jednej strany na druhú, takže jedna strana sa chladí, zatiaľ čo druhá sa zahrieva. „Horúca“ strana je pripojená k chladiču tak, aby zostala pri izbovej teplote, zatiaľ čo studená strana klesla pod izbovú teplotu. V niektorých aplikáciách môže byť niekoľko chladičov kaskádovaných, aby sa znížila teplota.

Na ich výrobu sa používajú dva jedinečné polovodiče, jeden typu n a jeden z p, pretože musia mať rôzne hustoty elektrónov. Polovodiče sa umiestnia navzájom tepelne paralelne a elektricky do série a potom sa na každú stranu pripevnia tepelne vodivou doskou. Ak je na voľné konce týchto dvoch polovodičov privedené napätie, dochádza k jednosmernému prúdu cez spojenie polovodičov, ktoré spôsobuje teplotný rozdiel. Strana s chladiacou doskou absorbuje teplo, ktoré sa potom presúva na druhú stranu zariadenia, kde je umiestnený chladič. Termoelektrické chladiče sú obvykle navzájom spojené medzi dvoma keramickými doskami. Chladiaca kapacita celkovej jednotky je úmerná počtu TEC v nej. Jednostupňový TEC bude typicky produkovať maximálny teplotný rozdiel 70 ° C medzi jeho horúcimi a studenými stranami. Čím viac tepla sa pohybujete s TEC, tým menej efektívne sa stáva, pretože musíte rozptýliť teplo, ktoré sa pohybuje, aj teplo, ktoré vytvára z vašej vlastnej spotreby energie. Množstvo absorbovaného tepla je úmerné prúdu a času.

Niektoré výhody používania TEC sú:

• Žiadne pohyblivé časti, takže sa nevyžaduje menej častá údržba. Žiadne chlórfluórované uhľovodíky (CFC). Regulácia teploty sa môže udržiavať v rámci zlomkov stupňa. Flexibilný tvar (tvarový faktor); Najmä môžu byť veľmi malé. Možno ich použiť v menších alebo závažnejších prostrediach ako konvenčné chladenie. Dlhá životnosť s priemerným časom medzi poruchami (MTBF) viac ako 100 000 hodín. Ovládateľná zmenou vstupného napätia / prúd

Niektoré nevýhody používania TEC sú:

• Môže sa rozptýliť iba obmedzené množstvo tepelného toku. Vrátiť sa do aplikácií s nízkym tepelným tokom. Pokiaľ ide o koeficient výkonu, nie je to také účinné ako systémy kompresie pary (pozri nižšie).

KKmoon DIY Termoelektrická chladiaca súprava Modul chladiča + chladič + ventilátor + TEC1-12706 Ľahký a malý, ľahko sa montuje; Získajte TEC1 12706 polovodičovú chladiacu dosku a, dobrú kvalitu na použitie. 25, 99 EUR

Týmto sa končí náš článok o tom, čo je bunka Peliter a ako to funguje. Pamätajte, že ju môžete zdieľať na sociálnych sieťach, aby mohla pomôcť ďalším používateľom, ktorí ju potrebujú.