Refrigeración termoeléctrica
El enfriamiento termoeléctrico utiliza el efecto Peltier para crear un flujo de calor en la unión de dos tipos diferentes de materiales. Un enfriador, calentador o bomba de calor termoeléctrica Peltier es una bomba de calor activa de estado sólido que transfiere calor de un lado del dispositivo al otro, con consumo de energía eléctrica , dependiendo de la dirección de la corriente. Dicho instrumento también se denomina dispositivo Peltier , bomba de calor Peltier , refrigerador de estado sólido o enfriador termoeléctrico ( TEC ) y, ocasionalmente, batería termoeléctrica.. Puede utilizarse tanto para calentar como para enfriar, [1] aunque en la práctica la aplicación principal es la refrigeración. También se puede utilizar como controlador de temperatura que calienta o enfría.
Esta tecnología se aplica con mucha menos frecuencia a la refrigeración que la refrigeración por compresión de vapor . Las principales ventajas de un enfriador Peltier en comparación con un refrigerador de compresión de vapor son su falta de partes móviles o líquido circulante, vida muy larga, invulnerabilidad a fugas, tamaño pequeño y forma flexible. Sus principales desventajas son el alto costo para una determinada capacidad de enfriamiento y la baja eficiencia energética (un COP bajo ). Muchos investigadores y empresas están intentando desarrollar neveras Peltier que sean económicas y eficientes. (Consulte Materiales termoeléctricos ).
Un enfriador Peltier también se puede utilizar como generador termoeléctrico . Cuando se opera como un enfriador, se aplica voltaje a través del dispositivo y, como resultado, se acumulará una diferencia de temperatura entre los dos lados. Cuando se opera como generador, un lado del dispositivo se calienta a una temperatura mayor que el otro lado y, como resultado, se generará una diferencia de voltaje entre los dos lados (el efecto Seebeck ). Sin embargo, un enfriador Peltier bien diseñado será un generador termoeléctrico mediocre y viceversa, debido a los diferentes requisitos de diseño y empaque.
Los refrigeradores termoeléctricos funcionan por efecto Peltier (uno de los tres fenómenos que componen el efecto termoeléctrico). El dispositivo tiene dos lados, y cuando un DCLa corriente eléctrica fluye a través del dispositivo, lleva calor de un lado al otro, de modo que un lado se enfría mientras que el otro se calienta. El lado "caliente" está unido a un disipador de calor para que permanezca a temperatura ambiente, mientras que el lado frío desciende por debajo de la temperatura ambiente. En aplicaciones especiales, varios refrigeradores se pueden conectar en cascada o colocar juntos para una temperatura más baja, pero la eficiencia general (COP) cae significativamente. El COP máximo de cualquier ciclo de refrigeración está limitado en última instancia por la diferencia entre la temperatura deseada (lado frío) y la temperatura ambiente (lado caliente) (la temperatura del disipador de calor). Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura (delta), menor será el COP teórico máximo.
