Entendendo o Funcionamento das Pastilhas Termoelétricas
RESUMO:
Este artigo visa demonstrar o funcionamento de uma pastilha termoelétrica, que foi usada na montagem de um frigobar bastante simples - basicamente composto por uma caixa de isopor e uma pastilha termoelétrica.
O frigobar contou ainda com dissipadores de calor, ventoinhas, pastas térmicas e uma fonte de 300W para a alimentação de todo o conjunto.
O projeto conseguiu, ainda que frustrado por não alcançar as temperaturas esperadas, demonstrar de maneira compreensível o funcionamento das pastilhas e motivar futuros projetos objetivando o aperfeiçoamento, estudo e desenvolvimento do protótipo e dos módulos Peltier.
PALAVRAS CHAVES: Pastilha termoelétrica; Temperatura; Módulos Peltier
INTRODUÇÃO:
As pastilhas termoelétricas são pequenas unidades que utilizam tecnologia de matéria condensada para operarem como bombas de calor.
Sua operação é baseada no “Efeito Peltier” e também no seu efeito contrário, o “Seebeck”. Estes dois efeitos podem ser também considerados como um só, denominado de efeito Peltier-Seebeck ou efeito termoelétrico.
Elas são utilizadas hoje em inúmeros setores, principalmente os de bens de consumo, automotivo, industrial e militar. Pastilhas termoelétricas são utilizadas em aplicações pequenas de resfriamento como chips microprocessadores ou até médias como geladeiras portáteis.
Atualmente, os módulos mais potentes podem transferir um máximo de 250W, tornando a tecnologia inviável para o uso em um aparelho de ar condicionado, por exemplo
A grande vantagem dessas pastilhas é a ausência de peças móveis, gás freon, barulho e vibração; além do tamanho reduzido, alta durabilidade e precisão.
Este trabalho têm por objetivo demonstrar o funcionamento de uma pastilha termoelétrica, através da realização de um experimento com uma pastilha e por meio da comparação da eficiência da pastilha em relação aos gases utilizados nas geladeiras no resfriamento das mesmas e do estudo da viabilidade da pastilha na climatização de ambientes.
MATERIAL E MÉTODOS:
Iniciando a montagem do protótipo, foi feita uma abertura na parte superior da caixa de isopor, para a colocação de um dos dissipadores de calor. A ventoinha foi encaixada no dissipador e o mesmo posicionado na abertura da caixa.
Em seguida, o ferro de solda foi utilizado para a soldagem - com o estanho - do fio do adaptador no fio da pastilha, e então a solda foi revestida com o espaguete termorretrátil.
Após isso é que a pasta térmica foi espalhada nas superfícies quente e fria da pastilha.
Então a pastilha foi assentada no dissipador de modo que o seu lado frio ficasse para baixo.
Depois, o outro dissipador – com os tubos de calor – foi colocado sobre o lado quente da pastilha, e então a outra ventoinha foi acoplada a ele.
Por fim todo o conjunto foi conectado à fonte de alimentação que já havia sido vinculada ao botão liga/desliga, necessário para a realização do curto circuito responsável pelo funcionamento da fonte e para o controle do funcionamento da mesma.
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Levando-se em conta a baixa qualidade e eficácia dos materiais utilizados para a montagem do frigobar, devido à falta dos recursos financeiros necessários para a aquisição de materiais mais aprimorados, o resultado ainda que abaixo do objetivo inicial do alcance de temperaturas inferiores a 5 C°, foi satisfatório, pois o modelo construído foi capaz de alcançar temperaturas a 10 C° abaixo da temperatura ambiente e em pouco mais de uma hora, a temperatura do protótipo já se estabilizava.
CONCLUSÕES:
Com o estudo e pesquisa na área da termoeletricidade e com a montagem do frigobar, foi possível concluir que as pastilhas termoelétricas, com o conhecimento científico possuído hoje a seu respeito, não são mais eficientes do que as geladeiras convencionais no resfriamento de ambientes, porém em situações em que não é necessário o alcance de temperaturas tão amenas, a pastilha é indicada, levando-se em conta os problemas ambientais enfrentados atualmente e a não emissão dos gases clorofluorcarbonetos(CFC) – principais destruidores da camada de ozônio - pela pastilha.
Gomes...
RESUMO:
Este artigo visa demonstrar o funcionamento de uma pastilha termoelétrica, que foi usada na montagem de um frigobar bastante simples - basicamente composto por uma caixa de isopor e uma pastilha termoelétrica.
O frigobar contou ainda com dissipadores de calor, ventoinhas, pastas térmicas e uma fonte de 300W para a alimentação de todo o conjunto.
O projeto conseguiu, ainda que frustrado por não alcançar as temperaturas esperadas, demonstrar de maneira compreensível o funcionamento das pastilhas e motivar futuros projetos objetivando o aperfeiçoamento, estudo e desenvolvimento do protótipo e dos módulos Peltier.
PALAVRAS CHAVES: Pastilha termoelétrica; Temperatura; Módulos Peltier
INTRODUÇÃO:
As pastilhas termoelétricas são pequenas unidades que utilizam tecnologia de matéria condensada para operarem como bombas de calor.
Sua operação é baseada no “Efeito Peltier” e também no seu efeito contrário, o “Seebeck”. Estes dois efeitos podem ser também considerados como um só, denominado de efeito Peltier-Seebeck ou efeito termoelétrico.
Elas são utilizadas hoje em inúmeros setores, principalmente os de bens de consumo, automotivo, industrial e militar. Pastilhas termoelétricas são utilizadas em aplicações pequenas de resfriamento como chips microprocessadores ou até médias como geladeiras portáteis.
Atualmente, os módulos mais potentes podem transferir um máximo de 250W, tornando a tecnologia inviável para o uso em um aparelho de ar condicionado, por exemplo
A grande vantagem dessas pastilhas é a ausência de peças móveis, gás freon, barulho e vibração; além do tamanho reduzido, alta durabilidade e precisão.
Este trabalho têm por objetivo demonstrar o funcionamento de uma pastilha termoelétrica, através da realização de um experimento com uma pastilha e por meio da comparação da eficiência da pastilha em relação aos gases utilizados nas geladeiras no resfriamento das mesmas e do estudo da viabilidade da pastilha na climatização de ambientes.
MATERIAL E MÉTODOS:
Iniciando a montagem do protótipo, foi feita uma abertura na parte superior da caixa de isopor, para a colocação de um dos dissipadores de calor. A ventoinha foi encaixada no dissipador e o mesmo posicionado na abertura da caixa.
Em seguida, o ferro de solda foi utilizado para a soldagem - com o estanho - do fio do adaptador no fio da pastilha, e então a solda foi revestida com o espaguete termorretrátil.
Após isso é que a pasta térmica foi espalhada nas superfícies quente e fria da pastilha.
Então a pastilha foi assentada no dissipador de modo que o seu lado frio ficasse para baixo.
Depois, o outro dissipador – com os tubos de calor – foi colocado sobre o lado quente da pastilha, e então a outra ventoinha foi acoplada a ele.
Por fim todo o conjunto foi conectado à fonte de alimentação que já havia sido vinculada ao botão liga/desliga, necessário para a realização do curto circuito responsável pelo funcionamento da fonte e para o controle do funcionamento da mesma.
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Levando-se em conta a baixa qualidade e eficácia dos materiais utilizados para a montagem do frigobar, devido à falta dos recursos financeiros necessários para a aquisição de materiais mais aprimorados, o resultado ainda que abaixo do objetivo inicial do alcance de temperaturas inferiores a 5 C°, foi satisfatório, pois o modelo construído foi capaz de alcançar temperaturas a 10 C° abaixo da temperatura ambiente e em pouco mais de uma hora, a temperatura do protótipo já se estabilizava.
CONCLUSÕES:
Com o estudo e pesquisa na área da termoeletricidade e com a montagem do frigobar, foi possível concluir que as pastilhas termoelétricas, com o conhecimento científico possuído hoje a seu respeito, não são mais eficientes do que as geladeiras convencionais no resfriamento de ambientes, porém em situações em que não é necessário o alcance de temperaturas tão amenas, a pastilha é indicada, levando-se em conta os problemas ambientais enfrentados atualmente e a não emissão dos gases clorofluorcarbonetos(CFC) – principais destruidores da camada de ozônio - pela pastilha.
Gomes...
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