-> #0
Et peltierelement har en lidt spøjs historie bag sig.
Engang i 1800-tallet forsøgte en franskmand ved navn Jean Peltier, at finde på en måde at lave et smart batteri. Volta havde nogle år forinden opfundet det konventionelle batteri som vi kender det i dag, så en smartere metode måtte kunne støves op.
Som du sikkert ved, fra fysikforsøg i folkeskolen, så vil to metaller nedsænket i en elektrolyt undergå en ionbytning, og man kan dermed hente energi ud af cellen.
Peltier tænkte, at samme sag måtte kunne lade sig gøre i "det fri", og opstillede derfor en forsøgsopstilling, med to kobberledninger og to-tre metaller.
Hans forsøg var opstillet således, at kobberledningerne var tilsluttet en fælles ledning i midten. Praktisk tal, var det bare éen lang ledning. Ved de to bindeled, havde han så sin legering.
Selvfølgelig skete der ikke noget, men så forsøgte han at "booste" sine målinger, for at se om der var en forskel, ved at sende en spænding igennem ledningen.
Så opdagede han noget spøjst.
Hvor den ene klump metal blev kold, blev den anden tilsvarende varm.
Ligesom i et almindeligt batteri, opstår der varme, når dette er i brug. Denne overskudsvarme opstår, når ionbytningen går i gang, og elektronerne møder modstand internt i batteriet.
Peltier vidste da ikke, hvad han havde fingrene i.
Han fandt ligeledes ud af, at hvis man lavede en temperatur hen over de to ender, ville opstillingen lave strøm.
Det er grundlæggeren for vores elektriske termometer.
Den lille temperaturfølsomme modstand, er faktisk et "omvendt" Peltier-element, som vi kender det.
Det som et Peltier-element kan er, at føre energien fra den ene af sine metaller, over til den anden. Ganske som man i et batteri, fører elektronerne fra den ene metalplade igennem elektrolyten til den anden metalplade.
Peltier-elementerne er indbyrdes lavet specifikt til en given spænding. Alt efter opbygningen er det forskelligt hvor meget energi der flyttes.
Og nu siger jeg "flyttes".
Peltier-elementet gør den ene side kold, og den anden tilsvarende varm.
Dermed menes, at der altid vil være en slags foruddefineret temperaturforskel mellem de to sider.
Lad os nu antage den er på 40°C
Hvis nu du sætter peltierelementet på en flade der er f.eks. er 60°C, vil peltierelementet selv sørge for at udbalancere temperaturforskellen, så i teorien "burde" den anden side være 100°C
Derfor kræver et peltierelement GOD køling.
Hvis nu vi overfører det til energi, så lad os sige, at peltierelementet er på 100W.
Hvis du sætter peltierelementet på f.eks. en grafikkortchip der kun udleder 50W, vil peltierelementet altid forsøge at hive de "ektra" watt ud af chippen. Dermed opnår du temperaturer under frysepunktet, da energien bliver hentet fra den omkrinliggende luft.
Det kan være svært umiddelbart at se, hvordan det skal give fornuft, men hvis man gerne vil opnå en lav temperatur, med f.eks. vand, kan man jo aldrig køle længere ned end til stuetemperatur.
Men vha. peltierelementet, kan du hente "ekstra" energi ud af fladen/chippen, og dermed opnå en temperatur under stuetemperatur.
Hvis du nu har en chip på 50°C, kan du aldrig køle den længere ned end til stuetemperatur. Lad os antage den er på 20°C.
Men hvis du monterer et peltierelement, med en temperaturforskel på sine sider med evt. 40°C, kan du (i teorien) 'bare' trække 40°C fra din hidtidige minimumstemperatur, som jo var på 20°C.
Dvs. du i teorien opnår at kunne køle din grafikkortchip ned til -20°C (dog hænger det ikke sådan sammen i praksis. Blot en illustration for pædagogikkens skyld ;)).
Så giver det pludselig mening. For varmen fra chippen bliver blot transporteret igennem peltierelementet.
I praksis skal du jo så samtidig huske på, at den flade der skal køles, bliver varmere. Derfor er vandkølede peltierelementer, et must, hvis du vil køre med peltier. Ellers skal der bruges luft, og det larmer som et ondt år.
Peltier er et rigtig godt alternativ, mellem vand og kompressor. Det larmer ikke mere, da der ikke er nogle mekaniske dele.
I teorien, kunne du køle et peltierelement med kompressor, og dermed opnå sygelige temperaturer. Dog hænger det ikke sådan sammen i praksis.
Men det er en nem måde, lige at få en lav temperatur. Men sørg for, om end ikke Guds, så for din egen skyld, at få kølet og isoleret hvis du vælger at peltierkøle.
Det skal lige siges, for fysikkens skyld, at processen kan vendes. Dvs. et peltierelement kan have tre egenskaber:
1: Temperaturstyret modstand/batteri
2: Varmeelement
3: Køleelement
- såfremt den ene side bruges frem for den anden.
Håber det var forklaring nok? :)