Efeito Peltier Cooling

Resfriadores Termoelétricos Ar-ar

 

O que é o Efeito Peltier e como é que arrefece?

Charles Peltier descobriu pela primeira vez que a corrente que flui entre duas junções feitas de diferentes materiais condutores causou aquecimento e resfriamento em 1834! Os materiais que ele usava então eram bismuto e cobre. A temperatura aumentava numa direcção e arrefeciava na outra. É claro que o fenômeno é chamado de Efeito Peltier. 

O advento dos semicondutores tornou possível a criação de refrigeradores Peltier muito pequenos. Usando semicondutores tipo P e N em uma matriz entre duas folhas de placas termocondutoras criam o mesmo efeito que os experimentos originais com cobre e bismuto.

Aparelhos de Arrefecimento Tradicionais

Ar Condicionado, Bombas de Calor, Refrigeradores de Pântano, Torres de Resfriamento são termos que a maioria de nós já ouviu descrever métodos de resfriamento de edifícios comerciais e casas. Especialmente se você vive em um clima quente onde o resfriamento é quase uma necessidade. E quanto ao resfriamento de componentes eletrônicos, caixas elétricas, pequenos espaços como carros e campistas? Muitas vezes não é prático usar água ou sistemas baseados em freon para produzir refrigeração.

Existe uma alternativa que já existe há muito tempo para arrefecer pequenas áreas com electrónica de estado sólido. Usar o efeito Peltier é um dos métodos mais práticos. Como um condicionador de ar termelétrico, esses dispositivos podem ser usados onde os resfriadores convencionais não podem.

Como são feitos os refrigeradores Peltier?

É possível obter os pequenos refrigeradores geralmente de cerâmica e construir o seu próprio Efeito Peltier mais fresco.  As placas condutoras térmicas se tornarão quentes e frias quando a corrente contínua for aplicada ao conjunto. Sem uma forma de dispersar a temperatura criada em cada lado, a temperatura produzida pode destruir o dispositivo. São necessários componentes adicionais.

O afundamento térmico é necessário para remover o calor de um dos lados dos componentes ensanduichados. A superfície do lado quente aquece rapidamente à medida que o outro lado é arrefecido. No gelo invertido pode ser criado na outra superfície em um curto período de tempo. Ao adicionar dissipadores de calor em ambos os lados, a transferência de calor e o efeito de resfriamento tem aplicações mais práticas.

Em pequena escala, os dispositivos podem ser usados para retirar calor de componentes eletrônicos como um chip de CPU em um dispositivo de computador. Espaços físicos maiores, como uma caixa elétrica, precisam de ventiladores conectados a um ou ambos os lados para serem práticos.

Seja grande ou pequeno algum tipo de sistema de controle precisa estar instalado para evitar o superaquecimento do dispositivo e controlar a temperatura.  

Quais são as aplicações e características dos resfriadores Peltier?

Aplicações típicas para os resfriadores termoelétricos ar-ar são:

• Painéis de controle/encerramentos externos
• Instrumentação Analítica/Médica
• Instrumentação Industrial
• Resfriamento de Alimentos e Bebidas
• Gabinetes de Telecomunicações
• Moinhos de vento
• Refrigeradores de água/vinho
• Nave Espacial e Satélites
• Compartimentos ATM

Os refrigeradores termoelétricos são conhecidos por:

• Sem Refrigerantes
• Design compacto
• Operação DC
• Construção fiável em estado sólido
• ETL Reconhecido e em conformidade com a RoHS
• Durabilidade
• Redução de reparos e tempo de inatividade
• Disponibilidade fora da prateleira

Controlar as Temperaturas no Interior dos Compartimentos Electrónicos Exteriores.

As caixas externas instaladas onde estes tipos de condições existem necessitam de sistemas de gerenciamento térmico para evitar que as temperaturas caiam abaixo do ponto de orvalho.

Onde existem estas condições? Muitas instalações de gás e petróleo encontram-se em locais onde a temperatura e a humidade variam consideravelmente com as estações do ano. Texas, norte da África, Oriente Médio, são poucas. No sul do Iraque e em outros campos de petróleo no Oriente Médio, a temperatura pode variar de 125 F a 25 F. Estas temperaturas incluem uma grande variedade de pontos de umidade e orvalho.  

Os aquecedores são frequentemente usados para manter a umidade dentro do gabinete mais baixa do que o ponto de orvalho. Estes aquecedores são montados no fundo do armário onde a convecção da natureza transporta o calor através do armário. Por vezes, é utilizado um ventilador para assegurar que o calor é uniformemente disperso por todas as superfícies. Aquecedores de condução de superfície podem também ser usados em componentes selecionados que podem ser mais suscetíveis à formação de condensação em suas superfícies.

No Verão, a convecção natural e o ar forçado não são suficientes para manter as temperaturas de funcionamento dos equipamentos electrónicos abaixo dos seus limiares críticos. Os resfriadores Peltier air to air, acoplados a ventiladores, podem conseguir isso nas áreas mais remotas. Não há necessidade de água ou freon no deserto, onde um é escasso e o outro difícil de manter.

Sistemas de Controlo de Temperatura

A humidade que cria humidade nos armários com a mudança de temperatura pode ser um problema. Uma solução é incluir um sensor para detectar a umidade no ar.

Um sensor de umidade (ou hidrostato) detecta a umidade no ar.  O sensor de umidade, higrostato mede e relata tanto a umidade quanto a temperatura do ar. A relação entre a umidade do ar e a maior quantidade de umidade em uma determinada temperatura do ar é chamada de umidade relativa. A humidade relativa torna-se um factor importante no combate à condensação.

When the sensor senses the moisture is getting too high relative to the temperature it can turn on heating elements to raise the temperature.  Raising the temperature decreases the relative humidity in the cabinet and reduces the chance for condensation. These types of control loops can be found in your household refrigerator preventing condensation from forming on the inside walls and food.  Typical household freezers don’t have condensation protection due to the lower tem

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

O mesmo conceito ocorre dentro de gabinetes eletrônicos externos, como caixas eletrônicos, quiosques, controles de semáforos, aplicações industriais como petróleo e gás, moinhos de vento e outros instalados em locais remotos.  

Que controlos e dispositivos estão disponíveis na DBK USA. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aquecedor de ar com barbatanas PTC   Aquecedores de superfície PTC     Calefatores da convecção do PTC

                                   

Calefatores do ventilador do PTC               Controles               Resfriadores Termoelétricos Peltier