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Cella di Peltier

Scritto da Roberto Messa il . Pubblicato in ESPERIMENTI.

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

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.

peltier1

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.

cella di peltier

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