¿Se pueden encadenar los dispositivos Peltier?

Question

¿Se pueden encadenar los dispositivos Peltier para crear una diferencia de temperatura mayor? Como montar uno encima de otro para aumentar la diferencia máxima de 60 grados C a 120 grados.

Answer 1

Alrededor de 2009 preparé uno de esos criocoolers, utilizando una pila Peltier de 3 etapas y el enfriador de tarjeta de video de PC enfriado por aire más grande vendido con 7 heat-pipes (Puede buscar la publicación para el instrumento de yodo ROFLEX).

Más tarde, el cliente deseaba construir más copias sin contar conmigo y preguntó a la fábrica de placas Peltier qué enfriador de aire debería usar. La respuesta de la que me enorgullecí de escuchar fue: con nuestras plaquetas es completamente imposible enfriar algo, usando cualquier tipo de enfriador de aire. El problema en Peltier no es un flujo de calor como tal, sino una intensidad de flujo de calor sobre el centímetro cuadrado del lugar de contacto del radiador. Las plaquetas tienen un tamaño bastante pequeño, alrededor de 4x4 o 2x2 cm, por lo que el flujo de calor de 100W es más que suficiente.

De hecho, las 3-cascadas de placas en mi caso dieron una diferencia de 116 °C entre las placas finales, lo que está cerca del límite teórico, por lo tanto logré producir estable menos 45 °C en clima tropical.

Este año necesito conseguir aún más, llegar a -100 °C por 1 cm3 con un radiador sin enfriamiento por agua cuando la meta sea +50 °C de aire. Por el momento no estoy seguro de si es posible en absoluto.

Escribo esto para asegurar que -45 °C es realmente posible, pero no mucho más profundo. La teoría dice que la cuarta placa sobre tres dañará el proceso en lugar de potenciarlo.

Answer 2

Sí, de hecho se venden dispositivos pequeños para este propósito. Incluso puedes comprar pilas prehechas con los materiales apropiados en cada etapa para mitigar el problema de saturación de calor (si mal no recuerdo, utilizan un proceso de mayor eficiencia en la parte superior mediante la sustitución de Sb en el BiTe). Tengo planes de intentar enfriar una muestra de SH21Pd97? bajo presión hasta temperaturas cercanas a las criogénicas y ver si la resistencia disminuye repentinamente, y duplicar el mismo experimento con Bi-2223 como control con algunos ajustes más tarde que podrían aumentar Tc hasta un 20%. Posiblemente incluso con mejoras láser a través de un láser de infrarrojo sintonizado.