L'altre dia parlàvem dels termoparells, avui parlarem d'un efecte que podríem considerar invers, el refrigerador Peltier.
Un refrigerador Peltier vindria a ser la unió de dos termoparells fent un circuit entre una font d'alimentació en corrent continu i els dos termoparells connectats en sèrie. Si les polaritats dels tres elements són les correctes, un dels termoparells s'escalfa mentre l'altre es refreda. D'aquesta manera podem estreure escalfor d'un recipient, és a dir refredar-lo.
Aquest sistema s'utilitza, entre altres aplicacions, en les neveres de cotxe i en algunes neveres de les habitacions dels hotels.
Fa un temps ens vam proposar amb un company de trobar alguna manera de refredar una llauna de cervesa en qüestió de minuts amb algun aparell que només necessités energia elèctrica per a funcionar.
ResponEliminaCercant cercant per internet a veure quins productes hi havia al mercat vam trobar diversos invents que per les seves dimensions vam deduir que feien servir Peltier. Per degràcia la informació que proporcionaven era molt escassa: enlloc es parlava d'eficiència energètica o de capacitat de refredar.
Persistint en la cerca, finalment vam trobar un aparell que prometia molt: tenia unes dimensions relativament petites i prometia refredar una llauna en 5 minuts. Valia massa diners i vam descartar comprar-lo, però ens va encoratjar a intentar dissenyar el nostre propi aparell.
Així ens vam posar mans a la obra, vam buscar documents on es parlés de modelització de cèl·lules de Peltier i vam començar a fer números.
Vam posar-nos com a fita refredar una llauna de cervesa de 20ºC a 5ºC en 5 minuts. Refredar a aquest ritme, no recordo les xifres exactes però equivalia a extreure de l'ordre d'una desena de watts. Per desgràcia, al traslladar aquesta potència al rendiment de la cèl·lula de Peltier, vam descobrir que ens calia disposar d'una font capaç de proporcionar de l'ordre de centenars de watts! I ser capaços d'evacuar aquesta potència en forma de calor cap a una altra banda sense escalfar la llauna!
Clarament alguna cosa fallava. Investigant una mica l'aparell que ens havia animat a fer aquests càlculs vam descobrir que encara que enlloc es digués, feia ús d'una astúcia bastant curiosa que li havia valgut alguna que altra patent: l'aparell no feia servir cèl·lules de Peltier sinó que feia servir el calor latent de fusió de l'aigua, amb la qual cosa per a fer-lo funcionar calia alimentar-la de gel.
Així que finalment vam desistir en el nostre propòsit i vam comprar una nevera de compressor de rebaixes.
Pel que he pogut anar veient des d'aleshores, les cèl·lules de Peltier s'utilitzen a nivell domèstic en neveretes de cotxe i aparells que no són capaços de refredar en poc temps i en el millor dels casos es limiten a ajudar a mantenir les coses a temperatura freda. També he vist que en instrumental de laboratori es fa servir per a controlar la temperatura de mostres químiques (de dimensions reduïdíssimes) per la relativa facilitat de control que ofereixen i la ràpida resposta que tenen en comparació amb altres sistemes de refrigaració.
Tot un món!
Efectivament, els refrigeradors Peltier no són ni potents ni eficients. S'utilitzen en aquells casos en els que el volum a refredar i el nivell de fred necessari no justifiquen un compressor.
ResponEliminaEs fan servir en potències petites en les neveres de cotxe però més que refredar els productes el que fan és mantenir-los freds. Si hi poses unes begudes a temperatura ambient et costarà molt de temps refredar-les.
També s'utilitzen, amb potències una mica més grans, en les petites neveres del mini bar dels hotels, en les que les begudes es posen a la nevera moltes hores abans que els clients arribin.