Peltierův jev jev byl objeven v r. 1834 francouzským fyzikem Jean Charles Athanase Peltierem.  Je založen na fyzikálním jevu, kdy protéká -li stejnosměrný elektrický proud uzavřeným obvodem ze dvou spojených různých kovů, vzniká mezi oběma spoji teplotní rozdíl. Teče-li proud z vnějšího zdroje daným spojem stejným jedním směrem, pak se spoj ochlazuje, při změně toku proudu směrem opačným se spoj ohřívá.

Peltierův efekt závisí na druhu kovů a na jejich teplotě. Peltierův článek se skládá ze dvou polovodičových tělísek a spojovacího můstku, které zprostředkovávají jednak přívod elektrické energie a jednak absorbují a vyzařují teplo. Peltierovy články se obvykle spojují do série ve větší celky, tzv. chladící termobaterie.

Peltierovy termobaterie umožňují reverzní režim, otočením polarity napájecího proudu může článek topit nebo chladit.

Peltierovy články našly uplatnění v různých odvětvích lidské činnosti (lékařství, laboratorní zařízení, klimatizační zařízení) z nichž nejznámější je jejich použití v přenosných chladničkách. Jejich výhodou je jejich spolehlivost, nemají žádné mechanické části, nevydávají žádné rušivé zvuky ani vibrace a pracují v každé poloze, a oproti kompresorovým autochladničkám jsou mnohem levnější. Jejich nevýhodou oproti běžným kompresorovým a absorpčním agregátům je, že nedosahují takových výkonů.

Tento jev je znám především ve spojení s termoelektrickými bateriemi. Tyto baterie slouží k přímé přeměně elektrické energie na tepelnou a naopak. Mohou sloužit k těmto účelům :

  • Termoelektrické chlazení - nejrozšířenější. Jeho předností je soustředění chladícího účinku na velmi malou plochu. Zařízení je spolehlivé a teplota se dá snadno regulovat změnou velikosti napájecího proudu. Nevýhoda oproti běžným kompresorovým a absorpčním agregátům je,  že nedosahují takových tepelných parametrů.
  • Termoelektrické topení - méně časté. Výhoda spočívá v tom, že baterie mají plochý tvar, takže ohřev dané stěny či plochy je rovnoměrný.
  • Výroba elektrického proudu - termoelektrické baterie vyráběné pro účely chlazení nejsou vhodné pro výrobu elektrického proudu.

 

Výhody Peltierových termobaterií:

-        soustředění chladícího nebo topného účinku na velmi malou plochu

-        zařízení je spolehlivé a teplota se dá regulovat změnou velikosti napájecího proudu

-        baterie mají plochý tvar, takže ohřev nebo chlazení dané plochy je rovnoměrné

-        dobrá rychlost odezvy

Peltierovy termočlánky jsou komerčně vyráběny ve dvou typech. První jsou typu TEC, ty jsou určeny ke chlazení. Druhé typu TEG, jsou přímo vyráběny pro přeměnu elektrické energie z rozdílu teplot.
Peltierův článek  pracuje při přeměně tepla na elektrickou energii u komerčně dostupných termočlánků typu TEG s účinností 5-15 %. Pracuje efektivně již při rozdílu teplot kolem 30 °C.

Např. článek TEG1-12610-5.1 s rozměry 40mm x 40mm vyrobí při maximálním využití, až 5,9 W. Při rozdílu 32 °C naměříte výkon přibližně 0,5 W. Minimální životnost termočlánků uváděná výrobcem je 20 let.

Peltierova jevu se mimo jiné využívá pro výkonější chlazení procesorů:

Tomuto principu zcela jistě  patří budoucnost ať již v oblasti chlazení či přeměně tepelné energie na elektrickou.

Naposledy změněno: neděle, 24. listopadu 2019, 01.33