Cella di Peltier

Scritto da Roberto Messa on . Postato in ESPERIMENTI

Ciao a tutti e bentornati, oggi vi parlo della Cella di Peltier.

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Inizio spiegandovi che cosa è una Cella di Peltier.

La cella di Peltier è fondamentalmente una pompa di calore a stato solido dall’aspetto di una piastrina sottile; una delle due superfici assorbe il calore mentre l’altra lo emette. La direzione in cui il calore viene trasferito dipende dal verso della corrente continua applicata ai capi della piastrina stessa.

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Utilizzo:
La cella di Peltier viene utilizzata come elemento refrigerante nei piccoli frigoriferi da campeggio, per il raffreddamento nei computer di CPU e GPU, nei laser, telescopi e sensori CCD.

Non tutti sanno che le celle di peltier sono reversibili attraverso l’effetto Seebeck.

L’effetto Seebeck è l’opposto di quanto avviene normalmente nella cella Peltier cioè riscaldando un lato e raffreddando l’altro, in un circuito elettrico collegato ai capi della cella fluirà una corrente continua proporzionale al dislivello termico presente tra le due facce. La differenza di potenziale ai capi della cella è direttamente proporzionale al numero di elementi presenti all’interno della stessa, mentre la corrente è inversamente proporzionale al numero di elementi.

Grazie alla possibilità di sfruttare l’effetto Seebeck, le celle di Peltier possono essere adottate come generatori. Nei pannelli solari ad effetto Seebeck le celle sono riscaldate dal lato esposto al sole, eventualmente con l’effetto concentrante di una di lente di Fresnel , mentre sull’altro lato sono raffreddate da uno scambiatore attraversato da un flusso di acqua fredda, ottenendo una differenza di temperatura di circa 60 °C tra i due lati. Esiste di fatto un limite inferiore di temperatura nella temperatura ambiente e un limite superiore nella resistenza dei materiali della cella (sotto potete vedere un esempio di utilizzo come alimentatore per un piccolo ventilatorino).

Ora Esperimentiamo un po’:

  • Cella di peltier come refrigeratore.

Occorrente:
– Cella di peltier
– dissipatore in alluminio per cpu (meglio con ventolina).
– un bicchiere con dell’acqua.
– Pasta termina per cpu (va benissimo quella argentata se non la trovate va bene anche quella bianca)
– Batteria da 12 volt (vanno benissimo quelle degli ups)

Per prima cosa si inizia con mettere la pasta termina sulla ventola per pc, poi si appoggia il lato caldo della cella di pelter al dissipatore (dove avete messo la pasta termica).

Ora si appoggia il bicchiere con l’acqua sul lato freddo e si collegano il polo positivo della cella al positivo della batteria e il negativo al negativo della batteria.

E ora come per miracolo l’acqua nel bicchiere comincerà a raffreddarsi.

Se provate ad invertire i poli otterrete il risultato opposto l’acqua diventerà calda.

  • Cella di peltier come generatore

Occorrente:
– Cella di peltier (io ho acquistato questa su ebay ad un prezzo accessibile).
– Dissipatore in alluminio per cpu.
– Motore dc da 3 volt (vanno benissimo quelli delle macchinine radiocomandate o dei ventilatorini a batteria)
– Ventolina (recuperata da un ventilatorino).
– Pasta termina per cpu (va benissimo quella argentata se non la trovate va bene anche quella bianca).
– una candela (meglio di quelle piccole che si usano per la bagna càuda)
– un pezzo di vetronite (quella che si usa per l’incisione dei circuiti stampati potete usare una vecchia scheda per pc).

Iniziamo con il mettere la pasta termina sul dissipatore (come abbiamo fatto nell’esperimento precedente).

Appoggiamo quindi il lato caldo al dissipatore e poi colleghiamo il polo positivo della cella al polo positivo del motore dc e il negativo al negativo del motore.

Ora appoggiamo il lato freddo della cella sulla vetronite e poi accendiamo la candela e posizioniamola sotto la vetronite (dal lato opposto della cella) e aspettiamo.

Appena la cella raggiunge la giusta temperatura il motorino comincerà a ruotare ed ecco che stiamo producendo corrente da una candela, interessante no?

Per oggi è tutto.

Arrivederci al prossimo post.

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Commenti (14)

  • alessandro

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    Caspita ma sei un pozzo di informazioni.L’esperimento e’ interessante, ma i materiali usati sono facili da reperire? Per me e’ arabo puro.Non sapevo dell’esistenza della pasta termina per cpu e tanto meno della cella di peltier

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  • franco

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    Molto interessanti i suoi progetti / esperimenti. vorrei utilizzare una peltier da applicare su una superficie curva, tipo una bottiglia, per cui non rigida. pensa sia disponibile in commercio ? per esempio applicata, con pasta, ad un anello di alluminio da calzare ad una bottiglia per mantenerla fredda.
    Grazie

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    • Roberto Messa

      |

      Ciao ottimo che ti siano piaciuti e spero che continuerai a seguirli.
      Molto interessante il tuo progetto in fondo vuoi costruire un piccolo frigorifero per la tua bottiglia.
      In commercio non mi risulta che esistano delle celle di peltier che si possano curvare, ma potresti utilizzare una cella di pelitier normali che potresti appoggiare al fondo della bottiglia (dal lato freddo) e quindi poterla tenere al fresco, l’ottimo sarebbe quello di utilizzare un tubo bianco (visto che non attira il calore) che potresti rivestire rivestire internamente in alluminio per migliorare la conduzione di freddo dalla cella alla tua bottiglia.
      Avevo visto tempo fà che utilizzavano un sistema simile per tenere al fresco 1/2 lattine.
      Se riesci a costruire qualcosa fammi sapere che sono molto interessato.

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  • mavis

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    Ciao vorrei qualche informazione in merito alla cella di peltier. Ha un punto di breakdown?Che potenze si riescono a raggiungere? Come fai a controllare il massimo livello di alimentazione sopportabile essondo alimentata solo dalla fiamma della candela?
    Grazie 🙂

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  • danilson

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    avrei una domanda. ma se io applico ad una faccia di una cella di peltier una fonte di calore (diciamo 70 gradi), dall’altra parte ottengo una superficie fredda? parlo di temperature, non mi interessa il discorso elettricità.

    per farla breve se prendo una candela e scaldo una faccia, e dall’altra faccia applico una ventola (alimentata a parte) che toglie aria dalla faccia opposta alla fiamma, ottengo aria fresca ?

    grazie

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    • Roberto Messa

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      Ciao purtroppo non funziona così, perché ha bisogno di energia per raffreddare l’altra faccia.
      Scaldandola otterrai solo energia ma niente raffreddamento, potresti provare ad alimentare una seconda cella usando l’energia prodotta dalla prima ma otterrai solo dei risultati deludenti.
      L’unico sistema che puoi usare per produrre freddo da una fiamma è quello di produrre un sistema ad evaporatore che estrae il calore

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  • Giuseppe

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    Ho costruito un frigo in barca, con circuto chiuso di raffreddamento, i risultati sono stati deludenti sul lato freddo, ma molto positivi è inutili sul lato caldo, praticamente ne viene fuori che sono riuscito ha costruire uno scaldabagno estivo, nonostante la cisterna da 70 litri sia ha contatto per il 50 % con acqua di mare. Qualcuno sa dirmi dove ho sbagliato. Grazie

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  • Francesco Masi

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    Non riesco a trovare rivenditori di piastrine, neanche nei negozi di componentistica per l’informatica.

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  • Luca

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    Ciao come posso contattarti? avrei bisogno di chiederti delle informazioni. Grazie

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  • alessandro

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    ciao. bella questa pagina. da poco ho scoperto queste celle che mi hanno stupito. da un paio di anni cercavo di costruire un condizionatore, che principalmente si basava o sul ghiaccio oppure sul barattolo con dentro l’acqua che veniva spinta tramite una pompa dentro la serpentina. però ora che ho scoperto questo componente sto ideando un condizionatore che dovrebbe essere abbastanza efficiente. grazie a questa pagina ora ne so qualcosa in piu su questo bellissimo componente. grazie

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  • Natale

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    Ciao e complimenti per la maniera coinvolgente con la quale ha impostato il tuo sito.
    Ho un problema da sottoporti per il quale qui non ho trovato competenza alcuna.
    Parliamo del sistema di raffreddamento Peltier che ho trovato maontato su un frigo cantinetta per vino e che ad un certo momento ha smesso di raffreddare.
    Ti domando queste celle si consumano o perdono le loro caratteristiche di scambiatori di calore nel tempo?
    Uno sbalzo di tensione può causarne il danneggiamento? Come può essere verificato se la cella funziona o è guasta.
    Mi piacerebbe risolvere il problema visto che la risposta di tutti è comprati una cantinetta nuova. Ma vorrei capire se la semplice sostituzione della cella può essere risolutiva del problema.
    Grazie
    Se Vuoi posso inviarti foto della composizione del sistema di raffreddamento.
    Spero tanto nel tuo prezioso e professionale aiuto.

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