Peltierův článek

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Peltierův článek

Peltierův článek funguje na základě Peltierova jevu, který objevil v roce 1834 Jean C. Peltier. Když prochází proud obvodem se dvěma rozdílnými vodiči zapojenými v sérii (většinou bismut a tellur), jedna z jejich styčných ploch se ochlazuje a druhá zahřívá. Tyto články se používají např. v chlazení počítačů. Nedostatkem je, že mají většinou velkou spotřebu a samy vyzařují hodně tepla, takže je třeba chladit je víc, než kolik by vyžadovalo samotné chlazené zařízení. Tento jev lze užít i k výrobě elektřiny, při zahřívání a chlazení rozdílných stran produkuje termočlánek elektrický proud. Články typu TEC / TEG

Princip Peltierova jevu: Peltierův jev je reverzní jev k jevu Seebeckovu. Elektrony přecházejí z materiálu s větší výstupní prací We do materiálu s menší výstupní prací a v místě styku je jejich pohybu kladen menší odpor. Elektrony zde mají přebytek kinetické energie a ten uvolňují v podobě tepla.

Článek má dvě strany, z nichž jedna chladí a druhá topí. Zařízení pracuje s relativně nízkou účinností, většinou je to v poměru (topicí/chladicí výkon) 1.5 až 2.5, při nulovém rozdílu teplot. Čím se rozdíl teplot zvětšuje, tím se zvětšuje i tento poměr a snižuje účinnost.

Peltierovy články pro běžné použití se vyrábějí v různých velikostech a o různých chladicích parametrech. Jejich rozměry (čtvercová destička) jsou 10x10 až 60x60 mm, tloušťka asi 3 až 6 mm. Maximální chladící výkon se pohybuje od desetiny wattu až po stovky wattů. Maximální rozdíl teplot může dosahovat 60 až 75 °C (pokud bude teplý konec udržován na 30 °C, na studeném může být -30 až -45 °C). Ceny začínají na několika stovkách korun (výkon v desítkách wattů).

Výhody Peltierova článku[editovat | editovat zdroj]

  • Malé rozměry
  • Okamžitý efekt chlazení/topení
  • Dosažení nízkých teplot až -20 °C
  • Snadná regulace výkonu
  • Absolutně tichý provoz (žádné pohyblivé části)
  • Dlouhá životnost (teoreticky neomezená)
  • Možnost usměrnit chlazení na velmi malou plochu (lze chladit i 10x10 mm preparát na podložním sklíčku mikroskopu)
  • Využití pro termoelektrický generátor (TEG)

Nevýhody Peltierova článku[editovat | editovat zdroj]

  • Přehřívání
  • Velká spotřeba proudu
  • Vyšší cena v případě potřeby velkého chladicího výkonu
  • Nižší účinnost v porovnání s kompresorovým chlazením

Díky všem zmíněným výhodám se Peltierovy články (prvně průmyslově použité asi v roce 1950 [zdroj?]) rychle šíří ve vědě, průmyslu, lékařství. V současné době se mimo jiné používají v autochladničkách, v kamerách a fotoaparátech s chlazeným snímačem, v elektrotechnice a počítačové technice.

Související články[editovat | editovat zdroj]