Что такое кондиционер Пельтье?

Эффект Пельтье известен давно, и заключается он в выделении и поглощении тепла разнородными проводниками. Он используется в термоэлектрических охладителях (английская аббревиатура TEC – от Thermoelectric Cooler), которые нашли широкое применение в компьютерной и другой цифровой технике, а также в некоторых видах бытовых и промышленных аппаратов.

Принцип работы, достоинства и недостатки

Принцип работы элемента Пельтье основан на физических процессах, происходящих при протекании тока через контакт двух токопроводящих материалов (полупроводников). При протекании тока в прямом направлении происходит охлаждение места контакта, при протекании в обратном – нагревание.

К несомненным преимуществам элементов Пельтье можно отнести простоту конструкции, отсутствие механических движущихся частей и связанного с этим рабочего шума, а также газов и жидкостей, необходимых для работы. Но за это приходится платить низким уровнем КПД, по сравнению с охладителями на фреоне, и увеличением уровня потребляемой мощности. Для повышения КПД требуется использовать материал, обладающий взаимоисключающими свойствами – хорошей токопроводностью, но низкой теплопроводностью, что также является проблемой.

Кроме того, приемлемая эффективность элементов Пельтье возможна только при относительно невысокой температуре окружающей среды (до +30°C), после чего возможности охлаждения резко снижаются, а при +40°C – практически исчезают. С другой стороны, без кондиционеров Пельтье невозможно обойтись там, где нельзя использовать традиционные способы охлаждения.

Сферы использования элементов Пельтье

Сфера их использования достаточно широка и обусловлена особенностями их конструкции:

• кулеры для процессоров, графических карт, чипсетов и других элементов ПК;
• охладители для специальных цифровых фотокамер, работающих с длительной выдержкой (например, при фотографировании космических объектов);
• охладители и стабилизаторы температуры излучателей диодных лазеров;
• вторые и третьи ступени компрессорных охладителей для достижения особо низких температур (до -80–120°C) и т. п.