Refrigeració termoelèctrica

Archiu:Peltierelement.png

Esquema de l'efecte Peltier. Les pates termoelèctriques estan tèrmicament en paralel i eléctricamente en série.

Archiu:CAPS 0 Free Convection Peltier Cooler.gif

Refrigerador termoelèctric de convecció lliure (refrigerador Peltier) en contorns de temperatura de superfície del disipador de calor, en les trayectòries ascendents de l'aire més càlit i descendents de l'aire més fret, predit usant un paquet d'anàlisis CFD, cortesia de NCI-

La refrigeració termoelèctrica utilisa l'efecte Peltier per a crear un fluix tèrmic a través de l'unió de dos materials diferents, com a metals o semiconductors tipo P i N. Un refrigerador o calfador Peltier o una bomba de calor termoelèctrica és una bomba de calor activa en estat sòlit que transferix calor d'un costat del dispositiu a un atre oponent-se al gradient de temperatura, consumint per a això energia elèctrica. Un instrument d'este tipo també és conegut com a dispositiu Peltier, diodo Peltier, bomba de calor Peltier, refrigerador d'estat sòlit o refrigerador termoelèctric. Ya que el calfament es pot conseguir de manera més fàcil i econòmica per molts atres métodos, els dispositius Peltier s'usen principalment per a refrigeració. En qualsevol cas, quan es deu usar un únic dispositiu tant per a gelar com per a calfar, pot ser aconsellable l'us d'un dispositiu Peltier. Simplement conectant-ho en una font de tensió contínua causa el refredat d'una de les parts, mentres que l'atra es calfa. L'efectivitat de la bomba per a moure la calor llunt del costat fret és totalment depenent de la cantitat de corrent proporcionada i de cóm s'extraga la calor de l'atra part, per a lo que es poden usar disipadores.

Els dispositius Peltier poden usar-se com generador elèctric si es conseguix mantindre una diferència de temperatura entre abdós costats.

Ventages

• No implica l'us de parts mòvils
• Llarga durabilitat de l'element refrigerante
• Reduir la temperatura de la CPU per baix de la temperatura ambiente
• No necessita ni líquits, ni gasos refrigerantes.
• El nivell de refrigeració és proporcional a la cantitat de corrent que circula per la cèlula.

Rendiment

Les unions termoelèctriques ronden generalment el 5-10% de l'eficiència d'un refrigerador ideal, comparat en el 40-50% conseguit pels sistemes convencionals de cicle de compressió. Donada la seua relativa poca eficiència, la refrigeració termoelèctrica sol utilisar-se solament en entorns en els que importa més la naturalea d'estat sòlit (sense parts mòvils) que l'eficiència.

El rendiment del refrigerador termoelèctric de Peltier és funció de la temperatura ambiente, l'eficiència dels bescanviadors de calor de les parts freda i calenta, la càrrega tèrmica, la geometria del mòdul Peltier i els seus paràmetros elèctrics.