Zaloguj się
Wszystkie
28 grudnia 2023
303
Wprowadzenie
Czym są ogniwa Peltiera?
Ogniwa Peltiera to komponenty termoelektryczne, które można uznać za pompy ciepła. Ogniwo Peltiera umożliwia przenoszenie ciepła z jednej strony na drugą. Kierunek przepływu ciepła przez ogniwo zależy od kierunku przepływającego przez nie prądu stałego. Różnica temperatur między jedną a drugą stroną może przekraczać 60°C.
Ogniwa Peltiera obniżają temperaturę
Ogniw Peltiera można używać zarówno do chłodzenia, jak i ogrzewania. Ale do elektrycznego ogrzewania czegoś dostępne są oczywiście znacznie prostsze i tańsze części: zwykłe rezystory. Oczywiste jest zatem, że w praktyce ogniwa Peltiera są używane głównie do chłodzenia części, które rozpraszają tak dużo mocy na bardzo małej powierzchni, że normalne chłodzenie za pomocą radiatorów lub nawet wymuszone chłodzenie za pomocą wentylatorów nie jest już wystarczające.
Każdy, kto czyta „mała powierzchnia”, naturalnie od razu myśli o układach scalonych. Nie bez powodu, ponieważ ogniwa Peltiera odgrywają ważną rolę w chłodzeniu bardzo energochłonnych układów scalonych, takich jak nowoczesne procesory i pamięci. Problem z takimi układami polega na tym, że w chipie rozpraszana jest dość duża ilość energii. Zwykle powstające ciepło jest odprowadzane przez obudowę. Obudowa ta może być opcjonalnie wyposażona w radiator z wentylatorem.
Jednak w nowoczesnych, wysoce zintegrowanych układach generowane jest tak dużo ciepła, że rozwiązania te nie są już wystarczające. Dlatego opracowano tak zwane „pokrywy lodowe”, bloki chłodzące, które są przymocowane do szybkich mikroprocesorów i skutecznie odprowadzają ciepło generowane w chipie na zewnątrz za pomocą efektu Peltiera.
Ogniwa Peltiera stabilizują temperaturę
Przez ogniwo Peltiera można skierować przepływ ciepła w dwóch kierunkach po prostu odwracając polaryzację zasilania. W jednym przypadku można użyć ogniw do chłodzenia pomieszczenia, w drugim do jego ogrzewania. Są zatem idealnymi komponentami do utrzymywania części, takich jak rezonatory kwarcowe, w stałej temperaturze.
Stare odkrycie
Chociaż efekt Peltiera jest znany od ponad 150 lat, to to zjawisko fizyczne nie było stosowane na dużą skalę aż do 2000 roku. Powodem tego była bardzo wysoka cena ogniw Peltiera i stosunkowo niska ich wydajność. Jednak teraz, gdy ogniwa te są oferowane bardzo tanio, można coraz częściej za ich pomocą rozwiązywać problemy z temperaturą.
Zalety ogniw Peltiera
Oczywiście istnieją inne systemy transportu dużych ilości ciepła z jednego miejsca do drugiego. Należą do nich techniki kompresji, systemy absorpcyjne i oraz odprowadzanie ciepła z mniejszych radiatorów do większych bloków chłodzących za pomocą cieczy (chłodzenie wodne). Ogniwa Peltiera mają jednak sporo zalet w porównaniu z tymi tradycyjnymi systemami:
- ogniwa Peltiera chłodzą i ogrzewają,
- ogniwa Peltiera nie mają ruchomych części,
- ogniwa Peltiera działają całkowicie bezobsługowo,
- ogniwa Peltiera działają bezgłośnie,
- ogniwa Peltiera działają we wszystkich pozycjach i kierunkach ruchu. Wypompowane ciepło można bardzo łatwo uwolnić do powietrza zewnętrznego za pomocą tradycyjnych bloków chłodzących, ewentualnie uzupełnionych wentylatorami zaś moc cieplną pompy ciepła można regulować za pomocą dość prostych układów elektronicznych.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
