Wat is de peltier-cel en hoe werkt deze?

De Peltier-cel wordt veel gebruikt in verschillende sectoren van de industrie voor koelwerkzaamheden, omdat het een systeem is dat verschillende voordelen heeft in vergelijking met meer traditionele koelsystemen. In dit artikel leggen we uit wat een Peliter-cel is en hoe deze werkt.

Wat is een Peltier-cel

Een Peltier thermo-elektrische koeler, verwarming of warmtepomp is een solid-state actieve warmtepomp die warmte van de ene kant van het apparaat naar de andere overbrengt, waarbij elektrische energie wordt gebruikt, afhankelijk van de stroomrichting. Zo'n instrument wordt ook wel Peltier-cel, Peltier-warmtepomp, solid-state koeler of thermo-elektrische koeler (TEC) genoemd. Een Peltier-cel kan worden gebruikt voor verwarming of koeling, hoewel koeling in de praktijk de belangrijkste toepassing is. Het kan ook worden gebruikt als temperatuurregelaar die verwarmt of koelt.

We raden aan om ons bericht over de beste heatsinks, ventilatoren en vloeistofkoeling voor pc te lezen

Thermo-elektrische koeling gebruikt het Peltier-effect om een ​​warmteflux te creëren tussen de verbinding van twee verschillende soorten materialen. Deze technologie wordt veel minder toegepast bij koeling dan dampcompressiekoeling. De belangrijkste voordelen van een Peltier-cel in vergelijking met een dampcompressiekoelkast zijn het ontbreken van bewegende delen of circulerende vloeistof, een zeer lange levensduur, onkwetsbaarheid voor lekken, een klein formaat en een flexibele vorm. De belangrijkste nadelen zijn hoge kosten en slechte energie-efficiëntie. Veel onderzoekers en bedrijven proberen Peltier-koelkasten te ontwikkelen die goedkoop en efficiënt zijn.

Een Peltier-koeler kan ook worden gebruikt als een thermo-elektrische generator. Bij gebruik als koeler wordt een spanning over het apparaat aangelegd, met als resultaat een temperatuurverschil tussen de twee zijden. Bij gebruik als generator wordt de ene kant van het apparaat verwarmd tot een hogere temperatuur dan de andere, met als resultaat een spanningsverschil tussen de twee kanten (het Seebeck-effect). Een goed ontworpen Peltier-koeler zal echter een middelmatige thermo-elektrische generator zijn en omgekeerd vanwege verschillende ontwerp- en verpakkingsvereisten.

Hoe de Peltier-cel werkt en welke voordelen deze heeft

Thermo-elektrische koelers werken door het Peltier-effect (dat ook bekend staat om het meer bekende thermo-elektrische effect). Het apparaat heeft twee kanten en wanneer er een gelijkstroom door het apparaat stroomt, voert het warmte van de ene kant naar de andere, zodat de ene kant afkoelt terwijl de andere kant opwarmt. De "hete" kant wordt bevestigd aan een koellichaam zodat deze op kamertemperatuur blijft, terwijl de koude kant onder de kamertemperatuur zakt. In sommige toepassingen kunnen meerdere koelers in cascade worden geplaatst om de temperatuur te verlagen.

Er worden twee unieke halfgeleiders gebruikt om ze te vervaardigen , een van type n en een van p, omdat ze verschillende elektronendichtheden moeten hebben. De halfgeleiders worden thermisch parallel aan elkaar en elektrisch in serie geplaatst en vervolgens aan elke zijde met een warmtegeleidende plaat bevestigd. Wanneer een spanning wordt aangelegd op de vrije uiteinden van de twee halfgeleiders, is er een gelijkstroom die door de overgang van de halfgeleiders stroomt, wat een temperatuurverschil veroorzaakt. De kant met de koelplaat absorbeert de warmte die vervolgens wordt verplaatst naar de andere kant van het apparaat waar het koellichaam zich bevindt. Thermo-elektrische koelers worden meestal naast elkaar aangesloten tussen twee keramische platen. De koelcapaciteit van de totale eenheid is evenredig met het aantal TEC's erin. Een eentraps TEC produceert doorgaans een maximaal temperatuurverschil van 70 ° C tussen de warme en koude kanten. Hoe meer warmte je beweegt met een TEC, hoe minder efficiënt het wordt, omdat je zowel de warmte die beweegt als de warmte die het genereert, moet afvoeren van je eigen stroomverbruik. De hoeveelheid warmte die kan worden opgenomen is evenredig met de stroom en tijd.

Enkele voordelen van het gebruik van een TEC zijn:

• Geen bewegende delen, dus minder frequent onderhoud is vereist Geen chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) Temperatuurregeling kan in fracties van graden worden gehandhaafd Flexibele vorm (vormfactor); In het bijzonder kunnen ze erg klein zijn. Ze kunnen worden gebruikt in kleinere of zwaardere omgevingen dan conventionele koeling. Lange levensduur, met een gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF) van meer dan 100.000 uur. Bestuurbaar door de ingangsspanning te wijzigen / stream

Enkele nadelen van het gebruik van een TEC zijn:

• Slechts een beperkte hoeveelheid warmteflux kan worden afgevoerd. Terug naar toepassingen met lage warmteflux. Niet zo efficiënt, qua prestatiecoëfficiënt, als stoomcompressiesystemen (zie hieronder)

KKmoon DIY Thermo-elektrische koelset Koeler Driver Module + Radiator + Fan + TEC1-12706 Licht en klein van formaat, eenvoudig te monteren. Koop TEC1 12706 halfgeleider koelplaat a, goede kwaliteit om te gebruiken. 25, 99 EUR

Hiermee eindigt ons artikel over wat de Peliter-cel is en hoe deze werkt, onthoud dat u deze kunt delen op sociale netwerken, zodat deze meer gebruikers kan helpen die deze nodig hebben.