quinta-feira, 27 de outubro de 2016

INTRODUÇÃO AO EFEITO PELTIER

Módulos Peltier, também conhecidos como pastilhas termoelétricas, são pequenas unidades de que utilizam tecnologia de matéria condensada para operarem como bombas de calor. 
Uma unidade típica tem espessura de alguns milímetros e forma quadrada (e.g. 4x40x40 mm). 
Esses módulos são essencialmente um sanduíche de placas cerâmicas recheado com pequenos cubos de Bi2Te3 (telureto de bismuto).

Sua operação é baseada no “Efeito Peltier”, que foi descoberto em 1834. 
Quando uma corrente é aplicada, o calor move de um lado ao outro – onde ele deve ser removido com um dissipador. 
Se os polos elétricos forem revertidos, a pastilha se tornará em um excelente aquecedor. 
É importante salientar que por mais tecnologicamente avançados que sejam, os módulos não “consomem” calor – por isso que se torna necessário o uso do dissipador.

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. 
As pastilhas podem ser empilhadas para se chegar temperaturas mais baixas, embora alcançar níveis criogênicos requer processos muito complexos.

A grande vantagem de pastilhas do tipo Peltier são a ausência de peças móveis, gás freon, barulho e vibração; além do tamanho reduzido, alta durabilidade e precisão. 
Elas são utilizadas hoje em inúmeros setores, principalmente os de bens de consumo, automotivo, industrial e militar."Módulos Peltier, também conhecidos como pastilhas termoelétricas, são pequenas unidades de que utilizam tecnologia de matéria condensada para operarem como bombas de calor. 
Uma unidade típica tem espessura de alguns milímetros e forma quadrada (e.g. 4x40x40 mm). Esses módulos são essencialmente um sanduíche de placas cerâmicas recheado com pequenos cubos de Bi2Te3 (telureto de bismuto). 

Sua operação é baseada no “Efeito Peltier”, que foi descoberto em 1834. 
Quando uma corrente é aplicada, o calor move de um lado ao outro – onde ele deve ser removido com um dissipador. Se os polos elétricos forem revertidos, a pastilha se tornará em um excelente aquecedor. 
É importante salientar que por mais tecnologicamente avançados que sejam, os módulos não “consomem” calor – por isso que se torna necessário o uso do dissipador.

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. 
As pastilhas podem ser empilhadas para se chegar temperaturas mais baixas, embora alcançar níveis criogênicos requer processos muito complexos.

A grande vantagem de pastilhas do tipo Peltier são a ausência de peças móveis, gás freon, barulho e vibração; além do tamanho reduzido, alta durabilidade e precisão. 
Elas são utilizadas hoje em inúmeros setores, principalmente os de bens de consumo, automotivo, industrial e militar.
 
Pastilhas termoelétricas operam utilizando o efeito Peltier, a teoria de que há um efeito aquecedor ou resfriador quando uma corrente elétrica passa por dois condutores. 
A voltagem aplicada aos pólos de dois materiais distintos cria uma diferença de temperatura. 
Graças a essa diferença, o resfriamento Peltier fará o calor mover de um lido ao outro. 
Uma típica pastilha de Peltier conterá uma série de elementos semicondutores do tipo-p e tipo-n, agrupados como pares  que agirão como condutores dissimilares. 

       



Essa série de elementos é soldada entre duas placas cerâmicas, eletricamente em série e termicamente em paralelo. 
Quando uma corrente DC passa por um ou mais pares de elementos de tipo-n a tipo-p, há uma redução na temperatura da junta ("lado frio") resultando em uma absorção do calor do ambiente. 
Este calor é transferido pela pastilha por transporte de eléctrons e emitido no outro lado ("quente") via eléctrons que movem de um estado alto para um estado baixo (ver Figura 2). 
A capacidade de bombeamento de calor de um resfriador é proporcional à corrente e o número de pares de elementos tipo-n e tipo-p."

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