Was ist thermoelektrische Kühlung?
Bei der thermoelektrischen Kühlung wird elektrischer Strom verwendet, um einen Temperaturunterschied zwischen zwei Materialarten zu erzeugen. Der thermoelektrische Effekt ist eine Basis für die thermoelektrische Kühlung und wird in thermoelektrischen Kühlern, Wärmepumpen, Heizungen und thermoelektrischen Generatoren verwendet. Wenn ein Strom durch ein thermoelektrisches Gerät fließt, wird Wärme von einer Seite auf die andere übertragen. Der Effekt kann auf zwei Arten erfolgen. Es kann Temperaturunterschiede in elektrische Spannung umwandeln oder mit Elektrizität Temperaturunterschiede erzeugen, was als Peltier-Effekt bezeichnet wird.
Eine Peltier-Wärmepumpe, auch thermoelektrische Wärmepumpe genannt, überträgt Wärme von einer Seite des Geräts zur anderen. Es entzieht einer Seite Wärme, die es kühlt, und setzt diese Wärme auf die andere Seite, die es erwärmt. Es muss ein Kühlkörper verwendet werden, sonst wird das Gerät zu heiß und brät sich. Diese Geräte können Bier abkühlen, Kaffee erwärmen, einen kleinen Kühlschrank oder einen Warmhalteofen betreiben.
Thermoelektrische Kühler (TEC) oder thermoelektrische Kühlsysteme haben eine Matrix aus Halbleiterpellets zwischen zwei großen Elektroden. Wenn eine Gleichspannungsquelle zwischen ihnen angeschlossen wird, wird die negativ geladene Seite kühler und die positiv geladene Seite wird heißer. Die negative Elektrode hat Kontakt mit allem, was gekühlt wird, wie z. B. einem Gerät oder einer Komponente. Die positive Elektrode ist mit einem Kühlkörper verbunden, der die Energie abführt.
Ein thermoelektrisches Kühlsystem ist in einer Reihe von Geräten zu finden. Solche Geräte finden sich in Computern zur Kühlung von Mikroprozessoren und Leistungsverstärkern. Sie werden in Raumfahrzeugen eingesetzt, um die extremen Temperaturschwankungen zwischen der dunklen Seite und der sonnenbeschienenen Seite zu mildern. Sie sind auch in tragbaren Kühlgeräten für Campingzwecke, in verschiedenen elektronischen Geräten wie Digitalkameras und in Luftentfeuchtern zu finden.
Ein thermoelektrischer Generator hingegen ist das Gegenteil eines thermoelektrischen Kühlers, nutzt aber immer noch den thermoelektrischen Effekt. Im Generator werden Temperaturunterschiede zwischen den beiden Geräteseiten zur Stromerzeugung genutzt. Diese beiden Vorrichtungen sind in ihrer Struktur und den verwendeten Materialien ähnlich.
Obwohl die thermoelektrische Kühlung weniger effizient als die Kühlung ist, hat sie einige deutliche Vorteile. Wenn eine Kühlung in geringem Umfang erforderlich ist, kann die thermoelektrische Kühlung kostengünstiger und praktischer sein als die Kühlung. Es hat keine mechanisch beweglichen Teile, ist tragbar, langlebig, hält lange und benötigt nicht viel Wartung.