Soğutma TekniğiSoğutma Teknolojileri

Termoelektrik Soğutma Yöntemi

yöntemi çok sık olmamasına karşın askeri alanlarda, uzay teknolojilerinde, laboratuar ve bilimsel cihazlarda oldukça fazla tercih edilmektedir.

Termoelektrik soğutma, N ve P tipi yarı iletken metal çiftlerinden oluşmuş bir veya daha çok modülden, bir doğru akımın geçmesi ile elde edilir.

Şekil 1’de bir N ve P yarı iletken çiftinden meydana gelmiş bir termoelektrik soğutma modülü gösterilmiştir. P ve N tipi termoelemanlar elektriksel olarak seri, ısıl olarak paralel şekilde seramikler arasına bağlanırlar. Akımın yönüne bağlı olarak ısıtma ve soğutma elde edilebilir. Şekil 1’den de görüleceği gibi soğutma durumunda, doğru akım N tipi yarı iletkenden P tipine geçmektedir.

Akım, düşük enerji seviyesindeki P tipi yarıiletken malzemeden yüksek enerji seviyesine geçtiğinde soğutulacak ortamdan ısı çekerek soğutma meydana getirmektedir. Soğuk ortamdan çekilen bu ısı, yüksek sıcaklıktaki ortama elektronlar vasıtasıyla transfer edilir. Böylelikle ısı, bir ortamdan çekildiği gibi başka bir ortama da terk edilmektedir. Dolayısıyla termoelektrik modül ısı pompası vazifesi de gösterir.

Şekil 1. Termoelektrik Soğutma
Şekil 2. Termoelektrik Soğutma

iki farklı metal elemanın meydana getirdiği bir devreye doğru akım verildiğinde zıt uçlarda, akımın yönüne göre ısınma veya soğuma meydana gelir. Negatif kutupta kullanılan metal çiftleri; bizmut, telleryum ve selenyum alaşımları. Pozitif kutup için; Bizmut, telleryum ve antimuan alaşımlarıdır. Bu yöntem uzay araçlarında kullanılır.

Termoelektrik Soğutucuların Diğer Soğutma Sistemlerine Göre Avantajları:

  • Hareketli herhangi bir parçası yoktur. Dolayısıyla az bakıma ihtiyaç vardır.
  • Uzun ömürlüdürler. Ömür testlerinde sürekli rejimde 100 000 saat çalışabildikleri görülmüştür.
  • Termoelektrik soğutucu, CFC’ler gibi herhangi bir soğutucu akışkanı içermez. Dolayısıyla doğa ve çevre dostudurlar.
  • Termoelektrik soğutucu, ısı pompası olarak tam tersinirdir. Isının yönü DC akımın yönü değiştirilerek kolayca değiştirilebilirler.
  • 0.1°C sıcaklık aralığında çok hassas sıcaklık kontrolü sağlanabilir.
  • Termoelektrik Soğutucular, pozisyona bağımlı cihazlar değillerdir. Dikey veya yatay her konumda çalışabilirler. Yerçekimsiz ortamlarda da çalışır.
  • Çok hassas, sıkı ve küçük ortamlarda çalışabilirler

Termoelektrik soğutucuların Dezavantajları:

  • Soğutma ve ısıtma performans katsayıları (COP) çok düşüktür. 0.3-0.7 arasındadır. Oysa klasik soğutma marinalarında bu değer 2-4 arasındadır.
  • Yüksek soğutma yükleri için uygun değildirler. Buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleri ile rekabet etmeli mümkün görülmemektedir.
  • Şu an için pahalıdırlar.
  • DC besleme gerektirir.

Termoelektrik Soğutucuların Kullanım Alanları

Askeri ve Uzay Araştırmaları: Elektronik soğutma, soğutulan elbise, taşınabilir soğutucu, kızılötesi sensörlerin soğutulması, lazer diyotların soğutulması, uzay teleskopları

Bireysel: Dinlenme taşıt soğutucuları, mobil ev soğutucuları, araba soğutucuları, taşınabilir piknik soğutucuları, taşınabilir insülin soğutucusu, kasket soğutucusu

Laboratuar ve bilimsel Cihazlar: kızılötesi sensörlerin soğutulması, lazer diyotların soğutulması, entegre devrelerin soğutulması, vidicon tüpü soğutulması, CCD soğutulması, Laboratuar soğuk plaka, karıştırıcı soğutucu, donma noktası referens banyosu, mikrotome soğutması

Endüstriyel Sıcaklık Kontrolü: PC mikroişlemcileri, Mikroişlemcilerin ve bilgilsayarların numerik kontrollerinde ve robotiklerde, yazıcı ve fotokopi makinelerinde mürekkep sıcaklığının dengelenmesi, CCD kameralarda

Restaurant Cihazları: Krema dağıtıcısı, çırpılmış krema dağıtıcısı, tereyağı dağıtıcısı

Çeşitli Amaçlar: İlaç soğutucuları (Taşınabilir veya sabit), otel odaları soğutucuları, otomobil koltuk soğutucuları, tıbbi teşhis cihazları, DNA döngüleri

Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu