Het Peltier-element
Het Peltier element Een Peltier-element (Peltier-Seebeck of passief thermo-elektrisch element) is een elektrische component die gebruikt kan worden om warmte te verplaatsen van een koude naar een warme plek of om een elektrische stroom op te wekken uit een temperatuurverschil. Het is puur een elektrische warmtepomp, vernoemd naar het Peltier-effect en het Seebeck-effect die beide met dat element opgewekt kunnen worden.Opbouw van een Peltier-element
Een peltier-element (ook wel T.E.C.) bestaat uit twee plaatjes keramisch materiaal, hiertussen zit de feitelijke motor van het element. Zodra hier een gelijkstroom op wordt gezet, zal één kant warm worden, en de andere kant koud. Hoe dit precies werkt is niet echt van toepassing op dit verhaal, maar wat wel fijn is om te weten is dit: Het temperatuurverschil tussen beide kanten kan oplopen tot 65 graden Celsius. De koude kant is daarom goed geschikt om je processor mee te koelen. Je moet goed opletten dat de warme kant heel goed gekoeld wordt, anders zal deze zijn warmte niet kwijt kunnen, met als gevolg een oververhitte (en waarschijnlijk overleden) processor.De Werking van een peltier-element
De werking van het Peltier-element is haast hetzelfde als de werking van een warmtepomp. Het Peltier-element bestaat uit twee keramische plaatjes waartussen staafjes halfgeleidend metaal zijn geplaatst. Wanneer er een stroombron wordt aangesloten, gaat er natuurlijk een stroom lopen. De elektronen kunnen maar in één richting door het halfgeleidend materiaal gaan en ze kunnen dus maar in één richting energie meenemen. De kant van het element waar de elektronen vandaan komen, wordt koud. De kant van het element waar de elektronen naar toe bewegen, wordt warm. Heel eenvoudig gezegd worden er dus Joules van de ene kant naar de andere kant gepompt. Dit werkt een temperatuurverschil van maximaal 70°C in de hand. Welke kan van het element warm en welke kant koud wordt, is geen algemeen gegeven, dit hangt namelijk van de stroomrichting af.
Koelen:
De kant waar alle energie naar toe wordt gebracht, kan dus tamelijk heet worden. Als de ontstaande warmte niet kan worden afgevoerd, kan het element oververhit raken. Er is dan een grote kans op kortsluiting. Aangezien men dit wil voorkomen, is een goede koeling van de warme kant noodzakelijk. Het koelen van het element kan op twee manieren: met lucht of met water. Koeling met water is in het geval van een peltier-element efficiënter dan koeling met lucht. Door een waterkoeler op het element te plaatsen wordt oververhitting voorkomen, en kan het element zorgen voor een, indien gewenst, betere koeling. Andersom is het natuurlijk ook mogelijk. Wanneer bepaalde componenten te veel zijn afgekoeld, kan er condensatie optreden. Ook dat kan kortsluiting in de hand werken.Peltier-effect / Seebeck-effect
Het Peltier-effect is de directe omzetting van een elektrische stroom in een temperatuursverschil, die optreedt op het grensvlak tussen twee verschillende metalen of halfgeleiders. Het is het omgekeerde van het Seebeck-effect, waarmee de omzetting van een temperatuursverschil naar een elektrische spanning wordt beschreven. In feite zijn deze twee processen hetzelfde, alleen verlopen zij in omgekeerde richting.De voor- en nadelen van een Peltier-element
Peltier-elementen hebben een aantal voordelen ten opzichte van andere koelsystemen of verwarmingselementen. Ten eerste: een Peltier-element bevat geen bewegende delen. Het gebeurt dus zelden dat het element onderhoud nodig heeft. Ten tweede: een Peltier-element heeft, mede door de afwezigheid van bewegende delen, geen slijtage. Vervanging is dus niet nodig, tenzij het element niet meer werkt vanwege oververhitting of iets dergelijks. En ten derde: een Peltier-element heeft een zeer eenvoudige constructie. Hierdoor is het makkelijk te verplaatsen of anderszins aan te sluitenNaast de voordelen heeft een Peltier-element natuurlijk ook zijn nadelen. Ten eerste: een Peltier-element gebruikt vrij veel elektriciteit en zorgt voor meer warmte dan het vervoert. Dit kan gemakkelijk leiden tot oververhitting als de extra warmte niet wordt gecompenseerd. Ten tweede: het rendement van veel Peltier-elementen is vrij laag. En ten derde: een Peltier-element heeft maar een berperkte koel- en verwarmingsvermogen.
________________________________________________________________________
http://tweakers.net/reviews/161/4/high-level-duron-tweaking-werking-van-een-peltier-element.html
http://nl.wikipedia.org/wiki/Peltier-element
http://wetenschap.infonu.nl/natuurkunde/113913-het-peltier-element.html
Geen opmerkingen:
Een reactie posten