Що таке клітина пельє і як вона працює

Осередок Пельтьє широко використовується в різних галузях промисловості для холодильних робіт, оскільки це система, яка має ряд переваг порівняно з більш традиційними системами охолодження. У цій статті ми пояснимо, що таке клітина Пелітера і як вона працює.

Що таке клітина Пельтьє

Термоелектричний охолоджувач, нагрівач або тепловий насос Пельтьє - це твердотільний активний тепловий насос, який передає тепло з однієї сторони пристрою в іншу, використовуючи електричну енергію, залежно від напрямку струму. Такий інструмент також називають осередком Peltier, тепловим насосом Peltier, твердотільним охолоджувачем або термоелектричним кулером (TEC). Для нагрівання чи охолодження може використовуватися осередок Пельтьє, хоча на практиці основним застосуванням є охолодження. Його також можна використовувати як регулятор температури, який нагріває або охолоджує.

Рекомендуємо прочитати наш пост про кращі радіатори, вентилятори та рідке охолодження для ПК

Термоелектричне охолодження використовує ефект Пельтьє для створення теплового потоку між стиком двох різних типів матеріалів. Ця технологія значно менше застосовується для охолодження, ніж охолодження стисненням пари. Основними перевагами осередку Peltier порівняно з холодильним пристроєм для стиснення пари є його відсутність рухомих деталей або циркулюючої рідини, дуже тривалий термін експлуатації, невразливість до витоків, невеликий розмір і гнучка форма. Основними його недоліками є висока вартість та низька енергоефективність. Багато дослідників та компаній намагаються розробити дешеві та ефективні холодильники Peltier.

Охолоджувач Peltier також може використовуватися як термоелектричний генератор. Під час роботи в якості охолоджувача подається напруга по всьому пристрою, і як результат, між двома сторонами буде створюватися різниця температур. Під час роботи в якості генератора одна сторона пристрою нагрівається до більш високої температури, ніж інша, і в результаті між двома сторонами буде створюватися різниця напруги (ефект Зеебека). Однак добре розроблений кулер Peltier буде посереднім термоелектричним генератором і навпаки, через різні вимоги до дизайну та упаковки.

Як працює клітина Пельтьє і які її переваги

Термоелектричні охолоджувачі працюють за ефектом Пельтьє (що також відомо більш широко відомим термоелектричним ефектом). Пристрій має дві сторони, і коли через пристрій протікає електричний струм постійного струму, він передає тепло з однієї сторони в іншу, так що одна сторона охолоджується, а інша нагрівається. «Гаряча» сторона кріпиться до радіатора, щоб вона залишалася при кімнатній температурі, а холодна сторона опускалася нижче кімнатної. У деяких додатках можна знизити температуру декількох охолоджувачів, щоб знизити температуру.

Для їх виготовлення використовуються два унікальних напівпровідники, один типу n і один з p, оскільки вони повинні мати різну щільність електронів. Напівпровідники розміщуються термічно паралельно один одному і електрично послідовно, а потім кріпляться з теплопровідної пластиною з кожної сторони. Коли напруга подається на вільні кінці двох напівпровідників, відбувається прямий струм через з'єднання напівпровідників, що викликає різницю температур. Сторона з плитою охолодження поглинає тепло, яке потім переміщується на іншу сторону пристрою, де знаходиться тепловідвід. Термоелектричні охолоджувачі зазвичай підключаються один до одного між двома керамічними плитами. Потужність охолодження загальної одиниці пропорційна кількості ТЕС у ній. Одноетапний ТЕС зазвичай створює максимальну різницю температур 70 ° C між його гарячою та холодною сторонами. Чим більше тепла ви рухаєте за допомогою ТЕС, тим менш ефективним він стає, оскільки вам потрібно розсіювати як тепло, яке рухається, так і тепло, яке воно виробляє від власного споживання енергії. Кількість тепла, яке можна поглинати, пропорційне струму та часу.

Деякі переваги використання TEC:

• Ніяких рухомих деталей, тому рідше технічне обслуговування не потребує хлорфторуглеводнів (ХФУ). Контроль температури можна підтримувати в межах частки градуса Гнучка форма (фактор форми); Зокрема, вони можуть мати дуже малі розміри, можуть використовуватися в менших або більш суворих умовах, ніж звичайні холодильні пристрої. Тривалий термін служби, середній час між відмовами (MTBF) перевищує 100 000 годин. потік

Деякі недоліки використання TEC:

• Розсіюється лише обмежена кількість теплового потоку. Повертається до застосувань низького теплового потоку. Не настільки ефективний, з точки зору коефіцієнта продуктивності, як системи стиснення пари (див. Нижче)

KKmoon DIY термоелектричний холодильний комплект охолоджуючий модуль водія + радіатор + вентилятор + TEC1-12706 Легкий і невеликий розмір, простий в установці; Отримайте напівпровідникову пластину охолодження TEC1 12706 a, якісної якості. 25, 99 EUR

На цьому закінчується наша стаття про те, що таке клітина Peliter і як вона працює, пам’ятайте, що ви можете поділитися нею в соціальних мережах, щоб вона могла допомогти більшості користувачів, які її потребують.