Θερμοηλεκτρική ψυκτική εγκατάσταση

download

Μια θερμοηλεκτρική ψυκτική διάταξη ή μια αντλία θερμότητας (TEC) είναι μια
διάταξη στερεάς κατάστασης που εκμεταλλεύεται το φαινόμενο Peltier και δουλεύει
σε σύνδεση με έναν απαγωγό θερμότητας για την απομάκρυνση της θερμότητας
από το σύστημα

Εάν εφαρμόσουμε ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα θερμοζεύγος, η θερμότητα αντλείται από την μια επαφή στην άλλη.

Η θερμοκρασία της ψυχρής επαφής θα πέσει ραγδαία κάτω από την περιβάλλουσα θερμοκρασία κρατώντας τη θερμότητα που μετακινείται από τη θερμή πλευρά

Η βαθμίδα θερμοκρασίας θα
μεταβάλλεται ανάλογα με το μέγεθος του εφαρμοζόμενου ρεύματος. (Brooks S.M.
2006)

Ένα στοιχείο θερμοηλεκτρικής ψύξης αποτελείται από ζεύγη ημιαγωγών τύπου n και
p, που είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένοι σε σειρά και θερμικά τοποθετημένοι
παράλληλα. Συνήθως, οι ημιαγωγοί είναι κολλημένοι ανάμεσα σε δύο κεραμικές
επιφά νειες, οι οποίες αποτελούν το ζεστό και το ψυχρό τμήμα του στοιχείου
θερμοηλεκτρικής ψύξης. Για την ηλεκτρική σύνδεση σε σειρά των ζευγών των
ημιαγωγών, στα κεραμικά πλακίδια τοποθετούνται αγωγοί, οι οποίοι συνδέονται με
αγωγούς σύνδεσης στα άκρα τους. Το υλικό που χρησιμοποιείται για τους
ημιαγωγούς είναι ο τελουρίτης βισμουθίου (bismuth telluride, Bi 2 Te 3 ), ο τελουρίτης
αντιμονίου (antimony telluride, Sb 2 Te 3 ) ή τα στερεά τους διαλύματα. Οι κεραμικές
επιφάνειες χρησιμοποιούνται για τη μηχανική ένωση των ημιαγωγών και τη θερμική
επαφή με τα γειτονικά αντικείμενα που ψύχονται ή θερμαίνονται. Κατά συνέπεια, το
κεραμικό υλικό θα πρέπει να έχει καλή μηχανική αντοχή και καλή θερμική
αγωγιμότητα. (S.O. Kasap )
Με την εφαρμογή τάσης στα άκρα των αγωγών σύνδεσης δημιουργείται διαφορά
θερμοκρασίας και ροή θερμότητας από την ψυχρή στη θερμή πλευρά του στοιχείου
θερμοηλεκτρικής ψύξης. Γίνεται κατανομή θερμοκρασίας από την ψυχρή μέχρι τη θερμή
πλευρά όπου μπορεί να παρατηρηθεί η αύξηση της
θερμοκρασίας στους ημιαγωγούς και η μείωσή της στα θερμικά αγώγιμα κεραμικά
πλακίδια και στους αγωγούς σύνδεσης.( S.O. Kasap)

Top