ペルチェセルとは何ですか？
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ペルチェセルは、従来の冷却システムと比較していくつかの利点があるシステムであるため、冷凍作業のために業界のさまざまな分野で広く使用されています。 この記事では、ペリッターセルとは何か、およびその働きを説明します 。
ペルチェセルとは
ペルチェ熱電クーラー、ヒーター、またはヒートポンプは 、電流の方向に応じて電気エネルギーを使用して、デバイスの片側から反対側に熱を伝達するソリッドステートアクティブヒートポンプです 。 このような機器は、 ペルチェセル、ペルチェヒートポンプ、ソリッドステートクーラー、または熱電クーラー（TEC）とも呼ばれます。 ペルチェセルは加熱または冷却に使用できますが、実際の主な用途は冷却です。 また、加熱または冷却する温度コントローラーとしても使用できます。
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熱電冷却は、ペルチェ効果を使用して、2つの異なるタイプの材料の接合部の間に熱流束を作成します 。 この技術は、蒸気圧縮冷凍よりも冷凍にはあまり適用されません。 蒸気圧縮式冷凍機と比較したペルチェセルの主な利点は、可動部品や循環液がないこと、非常に長い耐用年数、漏れの影響を受けにくいこと、サイズが小さく、形状が柔軟であることです。 その主な欠点は、コストが高く、エネルギー効率が悪いことです。 多くの研究者や企業が、安価で効率的なペルチェ冷蔵庫を開発しようとしています。
ペルチェクーラーは、熱電発電機としても使用できます。 クーラーとして動作している場合、デバイスに電圧が印加され、その結果、両側に温度差が発生します。 発電機として動作する場合、デバイスの片側が他の側よりも高い温度に加熱され、その結果、両側に電圧の差が発生します （ゼーベック効果）。 ただし、設計とパッケージの要件が異なるため、適切に設計されたペルチェクーラーは、熱電発電機としては平凡で、逆も同様です。
ペルチェセルのしくみとその利点
熱電冷却器は、ペルチェ効果（これは、より広く知られている熱電効果でも知られています）によって動作します。 デバイスには2つの側面があり、DC電流がデバイスに流れると、熱が一方の側面から他方の側面に伝わり、一方の側面が冷え、もう一方の側面が熱くなります。 「高温」側はヒートシンクに取り付けられており、室温に保たれ、低温側は室温より低くなります。 一部のアプリケーションでは、複数のクーラーをカスケード接続して温度を下げることができます。
それらを製造するために、n型とp型の2つのユニークな半導体が使用されます。これは、それらが異なる電子密度を持つ必要があるためです。 半導体は、互いに熱的に並列に配置され、電気的に直列に配置されてから、両側に熱伝導プレートが取り付けられます。 2つの半導体の自由端に電圧を印加すると、半導体の接合部に直流電流が流れ、温度差が生じます。 冷却プレートのある側は熱を吸収し、ヒートシンクのあるデバイスの反対側に移動します。 サーモエレクトリッククーラーは通常、2つのセラミックプレートの間に隣接して接続されます。 ユニット全体の冷却能力は、ユニット内のTECの数に比例します。 単段のTECでは、通常、高温側と低温側で最大70°Cの温度差が生じます 。 TECを使用して移動する熱が増えると、移動する熱と自身の電力消費から発生する熱の両方を放散する必要があるため、TECの効率は低下します。 吸収できる熱量は、電流と時間に比例します。
TECを使用する利点は次のとおりです。
- 可動部品がないため、メンテナンスの頻度が少なくて済みます。クロロフルオロカーボン（CFC）は必要ありません。温度制御は、数分の1の範囲内で維持できます。柔軟な形状（フォームファクタ）。 特に、サイズが非常に小さい場合があります。従来の冷凍よりも小規模または厳しい環境で使用できます。平均寿命間隔（MTBF）が100, 000時間を超える長寿命。入力電圧を変更することで制御可能/ストリーム
TECを使用する場合のいくつかの欠点は次のとおりです。
- 限られた量の熱流束のみを放散できます。低熱流束アプリケーションに戻ります。性能係数の点で、蒸気圧縮システムほど効率的ではありません（以下を参照）
これで、Peliter Cellとは何か、そしてどのように機能するかについての記事は終わりです。ソーシャルネットワークで共有できるので、Peliter Cellを必要とするより多くのユーザーに役立つことを覚えておいてください。
