L'effetto Peltier è il fenomeno termoelettrico per cui una corrente elettrica che scorre tra due metalli o semiconduttori differenti posti in contatto (giunzione peltier) produce un trasferimento di calore, scoperto da Jean Peltier nel 1834.
Quando una corrente I viene fatta scorrere nel circuito in figura, una quantità di calore è assorbita dalla giunzione T1 ed emessa dalla giunzione T2. La quantità di calore assorbita da T1 per unità di tempo è:
\dot{Q} = \Pi_{AB} I = \left( \Pi_B - \Pi_A \right) I
dove Π è il coefficiente di peltier ΠAB della termocoppia, mentre ΠA e ΠB sono i coefficienti dei singoli materiali. I semiconduttori di tipo p hanno di solito coefficiente di Peltier positivo, e quelli di tipo n negativo. Il fenomeno è l'effetto del ritorno all'equilibrio degli elettroni che assorbono energia da un contatto e la cedono nell'altro.
Cella di Peltier
TEC (Thermo Electric Cooling)
è un dispositivo termoelettronico costituito da molte giunzioni ad effetto Peltier in serie.
La cella di Peltier è fondamentalmente una pompa di calore a stato solido dall'aspetto di una piastrina sottile con una superficie da cui il calore è assorbito e una da cui il calore è emesso. La direzione in cui il calore viene trasferito dipende dal verso della corrente applicata.
Struttura
Una comune cella Peltier è formata da due materiali semiconduttori drogati di tipo N e di tipo P, collegati tra loro da una lamella di rame. Se si applica al tipo N una tensione positiva e al tipo P una tensione negativa, vedremo che la lamella superiore si raffredderà, mentre quella inferiore si riscalderà. Invertendo la tensione lo spostamento di energia termica verrà altresì invertito. In commercio esistono celle Peltier isolate e celle Peltier non isolate: le prime sono rivestite sotto e sopra da materiale ceramico e garantiscono rendimenti maggiori delle seconde.
Usi
La cella di Peltier richiede un elevato quantitativo di corrente, basti pensare che per una cella da 230 W è necassario un alimentatore in grado di erogare 24 Ampere sui 12 V, questo è il grande problema delle peltier. Altro inghippo è lo smaltimento del calore prodotto dalla peltier stessa, infatti si addottano normalmente sistemi a liquido in grado di dissipare il calore della faccia calda, ricordate che più calore riuscirete a smaltire più freddo troveremo sulla cpu e viceversa.
Coibentazione
Per far lavorare al meglio la cella è necessario coibentare la zona socket, in quanto scendendo a temperature inferiori allo zero esiste il rischio di formazione di condensa attorno alla TEC che potrebbero dar luogo a spiacevoli cortocircuiti
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