peltier_nedir

BİLGİ: Yazının Kaynak PDF Dosyası Hazırlayanlar:Seyit AHMET İNAN, İzzet KARA, Arif KOYUN - Emeği geçen Kişilere Teşekkürler

1834’de Peltier iki metalin ekleminde bir akım geçirildiğinde, akım bir yönde aktığında eklemde ısının yutulduğunu, akımın yöne ters çevrildiğinde ise ısının açığa çıktığını bulmuştur. Yarı iletken halinde elektron enerji farkı daha büyük olabilir ve eklemde daha yüksek e.m.k meydana getirir.

Bu e.m.k’in boyutu sadece eklemi meydana getiren malzemeye değil, eklemin sıcaklığına da bağlıdır Peltier etkisinde faydalanarak Peltier effect p-n eklemlerininin seri olarak bağlanmasıyla TEC Termo elektrik soğutucu modül oluşturulur.

peltier_tec_12706

TEC özellikle yeni nesil bilgisayar işlemcilerinin soğutulmasında ve araç tipi buzdolaplarının yapımında kullanılır. Bağlantı uçlarına DC akım uygulandığı zaman, bir yüzey soğurken diğer yüzey ısınır. Watt olarak güçlerine ve boyutlarına göre çeşitli tip ve modellerde üretilir.

p-n_eklemleri

Örnek: Peltier CPU Soğutucu üzerinde Kullanımı

peltier_cpu_sogutucu

peltier_animasyon

TEC modülün iki yüzünün faklı sıcaklıklarda olması, ve akımın yönünün değiştirilmeyle yüzey sıcaklıklarının da değişmesi, katılarda ısı iletim katsayısını hesaplanmasında kullanılabilecek bir özelliktir.

Üzerinde çalışılan TEC-12706T125 TEC modülünün boyutları 4 x 4 cm boyutlarındadır. Modüle Vmax 15.4 Volt DC gerilim ve Imax=6 Amper akım uygulandığında modül Q=51.4 watt ısı enerjisi elde edilir. Oda şartlarında ?T=70 °C sıcaklık ortaya çıkar. Termo elektrik modülün bilinen Q değeri ve üzerine verilen DC gerilim ile ?T=70 °C kadar ısınması, katı cisimlerin ısı iletim katsayısının bulunmasında kullanılacak deney cihazının temelini oluşturur.

Isı iletim Katsayısı

Isı geçişi fiziksel bir olaydır ve ısı geçiş şekilleri aşağıdaki gibidir;

A- İLETİM: Bu ısı geçişi türünde, ısı bir katı ya da durgun bir akışkan içinde iletilir. İletim katılarda moleküllerin titreşim ve serbest elektronların hareketi ile olurken akışkanlarda moleküler difüzyon yolu ile meydana gelir.

Isı iletimi temel kanunu FOURIER tarafından verilmiştir. Bu kanuna göre iletilen ısı miktarı, ısı akışına dik doğrultudaki ısı akış alanı ve ısı akışı doğrultusundaki sıcaklık gradyanı ile doğru orantılıdır. Bu kanunla kapalı bir şekilde ortaya çıkan orantı sabiti ise ısı iletim katsayısı adını alır.

isis_iletim_katsayisi
Isı iletim Katsayısı

B- TAŞINIM: Bu tür ısı geçişinde ısı bir akışkanın hareketi yardımıyla taşınır. İçinde durgun hava bulunan bir ortama yüzeyleri sıcak olan bir cisim konduğunda bir hava hareketi oluşur. Bu hareket dünyanın çekim alanında yoğunluk farklarından doğar. Bu akışa ve buradaki ısı taşınımına doğal taşınım denir.

C- IŞINIM: Eğer farklı sıcaklıklardaki iki cisim içinde mutlak vakum olan bir ortamla birbirinden ayrılmış olsalar ve bu cisimlerin birbirini gören yüzeyleri dışındaki diğer yüzeyleri adyabatik olarak yalıtılmış olsa bile zamanla bu cisimlerin sıcaklığının birbirine eşitlendiği yani aralarında bir enerji alışverişi olduğu gözlenir. Bu ısı geçişi türüne ısı ışınımı denir. Isı ışınımı elektromanyetik ışınım olayının bir parçasıdır.

Burada enerji atomaltı parçacıklarının yayınımı ile taşınır. Bu yayınım cismin sıcaklık düzeyinin yükseltilmesi ile artar. Mutlak sıfır sıcaklığının üzerinde her sıcaklıkta cisimlerin ışınım yaptığı bilinmektedir.