Das thermoelektrische Abkühlen

Thermoelektrischer kühl werdender Gebrauch die Wirkung von Peltier, einen Hitzefluss zwischen dem Verbindungspunkt von zwei verschiedenen Typen von Materialien zu schaffen. Ein Peltier Kühler, Heizung oder thermoelektrische Wärmepumpe sind eine aktive Halbleiterwärmepumpe, die Hitze von einer Seite des Geräts zum anderen mit dem Verbrauch der elektrischen Energie abhängig von der Richtung des Stroms überträgt. Solch ein Instrument wird auch ein Gerät von Peltier, Wärmepumpe von Peltier, Kühlschrank des festen Zustands oder thermoelektrischen Kühler (TEC) genannt. Das Peltier Gerät ist eine Wärmepumpe: Wenn direkter Strom es durchbohrt, wird Hitze von einer Seite bis den anderen bewegt. Deshalb kann es entweder für die Heizung verwendet werden oder um (Kühlung) kühl zu werden, obwohl in der Praxis die Hauptanwendung kühl wird. Es kann auch als ein Temperaturkontrolleur verwendet werden, der entweder heizt oder kühl wird.

Diese Technologie wird auf die Kühlung viel weniger allgemein angewandt, als Kühlung der Dampf-Kompression ist. Die Hauptvorteile eines Kühlers von Peltier (im Vergleich zu einem Kühlschrank der Dampf-Kompression) sind sein Mangel an bewegenden Teilen oder zirkulierender Flüssigkeit, und seiner kleinen Größe und flexibler Gestalt (Form-Faktor). Sein Hauptnachteil ist, dass es gleichzeitig niedrig nicht gekostet haben kann und hohe Macht-Leistungsfähigkeit. Viele Forscher und Gesellschaften versuchen, Kühler von Peltier zu entwickeln, die sowohl preiswert als auch effizient sind. (Sieh Thermoelektrische Materialien.)

Ein Peltier Kühler kann auch als ein thermoelektrischer Generator verwendet werden. Wenn bedient, als ein Kühler wird eine Stromspannung über das Gerät, und infolgedessen angewandt, ein Unterschied in der Temperatur wird sich zwischen den zwei Seiten entwickeln. Wenn bedient, als ein Generator wird eine Seite des Geräts zu einer Temperatur größer dann die andere Seite, und infolgedessen geheizt, ein Unterschied in der Stromspannung wird sich zwischen den zwei Seiten (die Wirkung von Seebeck) entwickeln. Jedoch wird ein gut bestimmter Kühler von Peltier ein mittelmäßiger thermoelektrischer Generator und umgekehrt, wegen des verschiedenen Designs und der Verpackungsvoraussetzungen sein.

Leistung

Thermoelektrische Verbindungspunkte sind so um allgemein nur ungefähr 5-10 % effizient wie der ideale Kühlschrank (Zyklus von Carnot), im Vergleich zu 40-60 %, die durch herkömmliche Kompressionszyklus-Systeme erreicht sind (kehren Sie Systeme von Rankine mit der Kompression/Vergrößerung um). Wegen der relativ niedrigen Leistungsfähigkeit wird das thermoelektrische Abkühlen allgemein nur in Umgebungen verwendet, wo die Natur des festen Zustands (keine bewegenden Teile, kompakte Größe ohne Wartungen) reine Leistungsfähigkeit überwiegt.

Peltier (thermoelektrische) kühlere Leistung ist eine Funktion der Umgebungstemperatur, heißer und kalter Seitenhitzeex-Wechsler (Hitzebecken) Leistung, Thermallast, Modul von Peltier (thermopile) Geometrie und Peltier elektrische Rahmen.

Gebrauch

Geräte von Peltier werden im Camping und den tragbaren Kühlern allgemein verwendet und um elektronische Bestandteile und kleine Instrumente abzukühlen. Eine elektronische Ausrüstung, die für den militärischen Gebrauch im Feld beabsichtigt ist, wird thermoelektrisch abgekühlt. Die kühl werdende Wirkung von Wärmepumpen von Peltier kann auch an Extrakt-Wasser von der Luft in dehumidifiers gewöhnt sein.

Mit dem Feed-Back circuity kann peltiers verwendet werden, um hoch stabile Temperaturkontrolleure durchzuführen, die gewünschte Temperatur innerhalb +/-0.01 Celsius-halten. Solche Stabilität kann in genauen Laseranwendungen verwendet werden, um Laserwellenlänge zu vermeiden, die treibt, als sich Umgebungstemperatur ändert.

Elemente von Peltier sind ein allgemeiner Bestandteil in thermischem cyclers, der für die Synthese der DNA durch die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), eine allgemeine molekulare biologische Technik verwendet ist, die die schnelle Heizung und das Abkühlen der Reaktionsmischung für denaturation, das Zündvorrichtungsausglühen und die enzymatischen Synthese-Zyklen verlangt.

Die Wirkung wird in Satelliten und Raumfahrzeug verwendet, um zu erwidern, dass die Wirkung des direkten Sonnenlichtes auf einer Seite eines Handwerks durch das Zerstreuen der Hitze über die Kälte Seite beschattet hat, woraufhin die Hitze durch die Thermalradiation in den Raum zerstreut wird.

Foton-Entdecker wie CCDs in astronomischen Fernrohren oder sehr hohes Ende Digitalkameras werden häufig mit Elementen von Peltier abgekühlt. Das reduziert dunkle Zählungen wegen des Thermalgeräusches. Eine dunkle Zählung kommt vor, wenn ein Pixel ein Elektron wegen einer Thermalschwankung erzeugt, aber nicht weil es ein Foton erhalten hat. Auf am niedrigen Licht genommenen Digitalfotos kommen diese als Flecke (oder "Pixel-Geräusch") vor.

Thermoelektrische Kühler können verwendet werden, um Computerbestandteile abzukühlen, um Temperaturen innerhalb von Designgrenzen zu behalten, oder stabile Wirkung aufrechtzuerhalten, wenn man überabstoppt. Jedoch, wegen der niedrigen Leistungsfähigkeit, wird viel mehr Hitze erzeugt als normalerweise, einen sehr großen und lauten Fächer oder ein flüssiges Kühlsystem nötig machend. Ein Peltier Kühler mit einem Hitzebecken oder waterblock kann einen Span zu ganz unter der Umgebungstemperatur abkühlen.

In der Faser werden Sehanwendungen, wo die Wellenlänge eines Lasers oder eines Bestandteils von der Temperatur, Kühler von Peltier hoch abhängig ist, zusammen mit einem thermistor in einer Feed-Back-Schleife verwendet, um eine unveränderliche Temperatur aufrechtzuerhalten und dadurch die Wellenlänge des Geräts zu stabilisieren.

Geräte von Peltier werden in neuen Produkten dieser kühle Getränke verwendet. Einige Produkte können auch den Strom umkehren, um das Getränk zu heizen. Produkte wie geschildertes dasjenige ziehen Macht vom auf Computern gefundenen USB-Hafen. Jedoch wird die Fähigkeit dieser Produkte, zu heizen und kühl zu werden, beschränkt, wie der Standard des USB 2.0 nur 2.375W der Macht (4W im Standard des USB 3.0) versichert.

Siehe auch

  • Wismut telluride, ein effizientes thermoelektrisches Material
  • Gefrierschrank
  • HCeramic, der - eine hybride Kombination des thermoelektrischen und flüssigen Abkühlens kühl wird
  • Wärmeübertragung
  • Das Gesetz des Joules
  • Wirkung von Pyroelectric - die Entwicklung eines elektrischen Feldes in einem Kristall nach der Uniform, die heizt
  • Thermionische Emission
  • Thermoelectrics
  • Thermoelectricity
  • Thermopower
  • Thermotunnel, der kühl wird
  • Thermoacoustics - Mitbewerber-Technologie zum thermoelektrischen Abkühlen
  • http://sctbnord.com/article.php?id=152&rus=0 Anwendungen thermoelektrischer Module

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