Εισαγωγή
Το κείμενο που ακολουθεί έχει σκοπό να βοηθήσει όποιον ενδιαφέρεται να αναπτύξει μία εφαρμογη
με peltier. Γίνεται μία μικρή εισαγωγή στο θερμοηλεκτρικό φαινόμενο ενώ υπάρχουν αρκετά χρήσιμα links για
παραπάνω μελέτη. Ακολουθεί η εξήγηση του πως λειτουργει το peltier, και το υπόλοιπο τμήμα αφορά την πρακτική εφαρμογή.
Αν υπάρχουν απορίες ή παρατηρήσεις μπορείτε να επικοινωνήσετε στο email που βρίσκεται στο κάτω μέρος της σελίδας.
θερμοηλεκτρικά στοιχεία
Τα θερμοηλεκτρικά στοιχεία ή tec (thermoelectric coolers) είναι συσκευές solid-state οι οποίες λειτουργούν σαν αντλίες θερμότητας.
Χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές ηλεκτρονικών για τον έλεγχο της θερμοκρασίας, συνήθως ψύξη, κάποιων εξαρτημάτων, προκαλώντας μεταφορά θερμότητας από την μία επιφάνεια στην άλλη.
Τα στοιχεία tec μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ψύξη, θέρμανση ή σταθεροποίηση της θερμοκρασίας. Η ιδιότητα αυτή ονομάζεται φαινόμενο Peltier, οπότε επικράτησε τα θερμοηλεκτρικά στοιχεία να λέγονται και στοιχεία peltier. Ενα σύγχρονο peltier αποτελείται από δύο κεραμικές πλάκες ανάμεσα από τις οποίες βρίσκεται μια συστοιχία ημιαγωγών Bismuth-Telluride.
Αν εφαρμόσουμε συνεχή τάση στους ακροδέκτες του peltier η θερμότητα θα μεταφερθεί από την μία επιφάνεια, στην άλλη με απότέλεσμα η μία πλευρά να θερμανθεί και η άλλη να ψυχθεί. Η θερμότητα πού αναπτύσεται στην θερμή επιφάνεια του peltier διοχετέυεται στο περιβάλλον μέσω κάποιου θερμοαπαγωγού.
Την κρύα πλευρά χρησιμοποιούμε συνήθως για να ψύξουμε κάποιο ηλεκτρονικό εξάρτημα αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σε άλλες εφαρμογές όπως τα φορητά ψυγεία αυτοκινήτου.
Όπως κάθε συσκευή έτσι και τα TEC αποδίδουν καλά σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Είναι κατάλληλα για ψύξη μικρών όγκων.
Σε πιό εξειδικευμένες εφαρμογές μπορούν να συνδεσμολογηθούν παράλληλα για διαχείρηση μεγαλύτερου θερμικού φορτίου ή να τοποθετηθούν, το ένα πάνω στο άλλο (stacked modules) για να πετύχουν μεγαλύτερες διαφορές θερμοκρασίας.
Το μόνο τους μειονέκτημα (χαμηλή απόδοση, από 40 έως70%) αντισταθμίζεται από την αντοχή τους, την αθόρυβη λειτουργία, τον ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας, και τον μικρό τους όγκο.