Pastilha Termoelétrica

As pastilhas termoelétricas utilizam o principio de funcionamento do Efeito Peltier. Uma pastilha termoelétrica é composta de junções de metais diferentes, porém se utilizarmos metais puros sua eficiência se torna muito baixa, para solucionar esse problema as pastilhas Peltier atuais são construídas com pequenos blocos individuais de material semicondutor, uma delas é dopada para atuar como um material do tipo P, com facilidade de receber elétrons. A outra junção atua como um material tipo N, com facilidade de doar elétrons assim ao se aplicar uma corrente elétrica contínua no terminal de material tipo N, elétrons migram do material tipo P para o material tipo N. Em função disso, essas junções irão permitir o fluxo de calor.

 Estes blocos P e N são ligados intercalados, eletricamente em série e termicamente em paralelo e dispostos entre duas placas de cerâmica. Com esta configuração, o poder de bombeamento de calor aumenta tremendamente, em média consegue-se 40ºC de diferença entre as duas faces

O semicondutor mais empregado é uma liga de telureto de bismuto, mas conforme o caso, podem ser empregadas outras ligas, como o telureto de chumbo, o germânio-silício e o bismuto-antimônio. Materiais com baixa condutividade térmica são mais adequados para fabricar os blocos P e N.

Referencias:

• http://www.sabereletronica.com.br/artigos/1610-caixa-trmica-para-bebidas-efeito-peltier-parte-1
• http://dicasdozebio.com/2013/12/01/1547

Efeito Peltier

Jean Charles Athanase Peltier  nasceu em 1785 na França. Trabalhava como relojoeiro, deixou a profissão quando tinha trinta anos para dedicar-se à investigação científica no domínio da eletricidade. Em 1834, Peltier deu sua contribuição ao estudo dos fenomenos termoeletricos com sua descberta do efeito de Peltier. Este efeito tem sido muito importante no desenvolvimento recente de mecanismos de refrigeração limpa. Faleceu em 1845 em Paris.





O efeito peltier foi descoberto por volta de 1834 por Jean Charles Athanase Peltier, 13 anos após a descoberta do efeito seeback. Jean charles percebeu que quando uma corrente elétrica atravessa duas junção de dois materiais condutores distintos (bismuto e cobre) inicialmente a mesma temperatura, o calor era gerado ou removido da junção, assim  uma das junções ficava mais quente que a outra e quando era invertendo o sentido da corrente, invertia-se  se também o efeito de aquecimento e resfriamento entre as junções. Porém Peltier não sabia explicar a razão deste fenômeno físico acontecer, além de não relacionar o mesmo ao efeito Seebeck. Somente em 1838, Heinrich Lenz demonstrou a verdadeira natureza desse efeito quando, usando uma liga de bismuto e antimônio, ele congelou  um pequeno volume d’água passando uma corrente elétrica em um sentido (absorvendo calor), e depois derreteu a mesma parcela de água revertendo o processo (emitindo calor).



Referencias:

• http://www.sabereletronica.com.br/artigos/1610-caixa-trmica-para-bebidas-efeito-peltier-parte-1
• http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe3v0AD/refrigeradores-termoeletricos?part=2
• http://www.termopares.com.br/teoria_sensores_temperatura_termopares_efeito_peltier/
• http://www.biografiasyvidas.com/biografia/p/peltier.htm

Abstract

This project is based on the study of thermoelectric phenomena, which expresses the direct conversion of thermal energy from a temperature gradient into electrical energy and the opposite is also well founded. Highlighting the Peltier effect, which consists in generating a temperature gradient at the junction of two different conductive materials when traversed by an electric current. Having for objective to present the construction of the thermoelectric chip used commercially, its application as well as their advantages and disadvantages in cooling system, during the process will be shown the efficiency of the system and how to improve their performance dissipating the heat generated in the best possible manner.

Keywords: Thermoelectric, Peltier effect, thermoelectric chip.

References:

[1]<http://www.sabereletronica.com.br/artigos/1610-caixa-trmica-para-bebidas-efeito-peltier-parte-1>. Acesso em: 11 setembro 2015.

[2]<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe3v0AD/refrigeradores-termoeletricos?part=2>. Acesso em: 12 setembro 2015.

[3<http://www.termopares.com.br/teoria_sensores_temperatura_termopares_efeito_peltier/>. Acesso em: 12 setembro 2015.

[4]< http://www.peltier.com.br/index.php?url=faq>. Acesso em: 20 setembro 2015.

Resumo

Esse projeto se baseia no estudo dos fenômenos termoelétricos, que expressa a transformação direta de energia térmica, a partir de um gradiente de temperatura, em energia elétrica, o contrário também procede, dando destaque ao efeito Peltier, que consiste na geração de um gradiente de temperatura na junção de dois materiais condutores distintos quando percorridos por uma corrente elétrica. O objetivo principal é apresentar a construção das pastilhas termoelétricas usadas comercialmente, sua aplicação assim como suas vantagens e desvantagens em sistema de refrigeração, Durante o processo será mostrada a eficiência do sistema e como melhorar seu desempenho dissipando o calor gerado da melhor maneira possível.

Palavras chave: Termoeletricidade, efeito peltier, pastilha termoelétrica.

Referências:

[1]<http://www.sabereletronica.com.br/artigos/1610-caixa-trmica-para-bebidas-efeito-peltier-parte-1>. Acesso em: 11 setembro 2015.

[2]<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe3v0AD/refrigeradores-termoeletricos?part=2>. Acesso em: 12 setembro 2015.

[3<http://www.termopares.com.br/teoria_sensores_temperatura_termopares_efeito_peltier/>. Acesso em: 12 setembro 2015.

[4]< http://www.peltier.com.br/index.php?url=faq>. Acesso em: 20 setembro 2015.