¿Qué es un Sistema de Refrigeración Peltier?
Los sistemas de refrigeración Peltier son un grupo de dispositivos que utilizan elementos Peltier para proporcionar una función de refrigeración a un producto.
El efecto Peltier hace referencia a los fenómenos de calentamiento y enfriamiento que se producen cuando fluye una corriente continua entre dos metales diferentes, y debe su nombre al físico francés Jean Charles Athanase Peltier, que descubrió este fenómeno en 1834.
Sistemas de Refrigeración Peltier
Las unidades de refrigeración Peltier se utilizan en sistemas de refrigeración que aprovechan el efecto Peltier. Algunos ejemplos son las cajas de frío/calor de los coches, las pequeñas cámaras frigoríficas instaladas en las habitaciones de los hoteles, los frigoríficos médicos y las unidades de refrigeración de la CPU de los ordenadores personales.
Los frigoríficos generales obtienen su efecto refrigerante mediante el principio del calor de vaporización utilizando un refrigerante y un compresor. Los sistemas de refrigeración Peltier tienen una capacidad de enfriamiento menor que los aparatos que utilizan el calor de vaporización, pero al no tener piezas motrices, son muy silenciosos y no generan vibraciones.
No hay formación de escarcha y toda la unidad puede ser compacta. Por ello, los Sistemas de refrigeración Peltier se utilizan en productos que pueden aprovechar estas ventajas.
Principios de los Sistemas de Refrigeración Peltier
Los Sistemas de refrigeración Peltier son dispositivos de refrigeración que utilizan el efecto Peltier. El principio básico del efecto Peltier es que cuando se aplica una corriente continua entre dos metales diferentes, se produce absorción y generación de calor en la unión de los dos metales. Si se cambia la dirección de la corriente, los fenómenos endotérmico y exotérmico se producen a la inversa.
Un elemento Peltier es lo que causa este efecto, y un Sistemas de refrigeración Peltier es la combinación del elemento Peltier y el dispositivo que le aplica la corriente. El elemento Peltier actual no está formado por dos metales, sino por un semiconductor de tipo n, un metal y un semiconductor de tipo p, intercalados entre dos sustratos, como la cerámica, para crear una superficie que absorbe el calor y otra que lo genera.
Un semiconductor de tipo n es un cristal de silicio puro con un excedente de electrones debido a las impurezas mezcladas, mientras que un semiconductor de tipo p es lo contrario, donde las impurezas han creado huecos llamados agujeros con escasez de electrones. El exceso o la falta de electrones permite que los electrones libres se muevan cuando se aplica un voltaje, lo que da lugar al flujo de corriente.
Aunque los elementos Peltier enfrían, también tienen una superficie generadora de calor. Estas superficies generadoras de calor deben utilizar disipadores de calor o ventiladores para disipar el calor.
Cómo Elegir un Sistema de Refrigeración Peltier
Sistemas de refrigeración Peltier deben seleccionarse con la capacidad de refrigeración adecuada para que el equipo consiga el efecto de refrigeración deseado. El catálogo de los sistemas de refrigeración Peltier contienen datos sobre la capacidad de refrigeración y la diferencia de temperatura máxima. La capacidad de refrigeración es la cantidad de calor que se puede enfriar cuando la diferencia de temperatura entre la temperatura ambiente y la temperatura en el interior del refrigerador es igual.
Se expresa en vatios (W). La cantidad de calor que puede entrar en la cámara de refrigeración puede calcularse a partir de la superficie de la cámara de refrigeración que se va a diseñar, la conductividad térmica del material utilizado como aislamiento en las paredes, el grosor del aislamiento y la diferencia de temperatura entre el entorno operativo y la cámara de refrigeración. La capacidad de refrigeración de los Sistemas de refrigeración Peltier debe superar esta cantidad de calor que entra en la cámara de refrigeración.
La diferencia de temperatura máxima es la diferencia de temperatura máxima que puede producirse en la cámara de refrigeración con respecto a la temperatura ambiente sin carga térmica. Debe seleccionarse una unidad de refrigeración con una diferencia de temperatura máxima superior a la diferencia entre la temperatura del entorno en el que se utiliza el equipo y la temperatura de la cámara de refrigeración. Los sistemas de refrigeración Peltier se seleccionan en función de los datos sobre la capacidad de refrigeración y la diferencia de temperatura máxima, pero debe tenerse en cuenta que la capacidad de refrigeración varía significativamente en función del entorno de funcionamiento.
Más Información sobre Sistemas de Refrigeración Peltier
Ventajas de los Sistemas de Refrigeración Peltier
El efecto Peltier presenta las cinco ventajas siguientes frente a los sistemas de refrigeración que utilizan refrigerantes y compresores
- Altamente silencioso
- No se generan vibraciones
- No se forma escarcha
- El equipo es compacto
- Respetuoso con el medio ambiente, ya que no utiliza gas freón