efecto peltier

EFECTO PELTIER:
El efecto Peltier es una propiedad termoeléctrica descubierta en 1834 por Jean Peltier, trece años después del descubrimiento de Seebeck. El efecto Peltier hace referencia a la creación de una diferencia de temperatura debida a un voltaje eléctrico. Sucede cuando una corriente se hace pasar por dos metales o semiconductores conectados por dos “junturas de Peltier”. La corrientepropicia una transferencia de calor de una juntura a la otra: una se enfría en tanto que otra se calienta.
Este efecto realiza la acción inversa al efecto Seebeck. Consiste en la creación de una diferencia térmica a partir de una diferencia de potencial eléctrico. Ocurre cuando una corriente pasa a través de dos metales diferentes o semiconductores (tipo-n y tipo-p) que están conectados entresí en dos soldaduras (uniones Peltier). La corriente produce una transferencia de calor desde una unión, que se enfría, hasta la otra, que se calienta. El efecto es utilizado para la refrigeración termoeléctrica

El efecto Peltier fue descubierto en el año 1834 por el físico francés Peltier J. C. A. surgió sobre la base del descubrimiento del físico alemán Seebeck T.J. en 1821, quien observó queen un circuito formado por dos conductores distintos, cuyas uniones soldadas se encuentran en medios con temperaturas distintas, aparece entre ambos una diferencia de potencial. Esta diferencia de potencial es función de la naturaleza de los conductores y de la diferencia de temperaturas. Este dispositivo se conoce como termopar. La esencia del efecto Peltier, que básicamente es el contrario delefecto Seebeck, consiste en hacer pasar una corriente procedente de una fuente de energía eléctrica continua, a través de un circuito formado por dos conductores de distinta naturaleza, obteniéndose que una de sus uniones absorbe calor y la otra lo cede. El calor que cede el foco caliente será la suma de la energía eléctrica aportada al termoelemento y el calor que absorbe el foco frío. Estostermoelementos, configurados de este modo, constituyen una máquina frigorífica.



Ya en 1885 el físico inglés Rayleigh J.W. planteó la posibilidad del uso de dispositivos termoeléctricos como generadores de corriente eléctrica. Sin embargo, pese a que los fenómenos termoeléctricos son bien conocidos desde hace ya más de cien años, su desarrollo, tanto como generador de corriente o comorefrigeración, estuvo totalmente frenado debido a los escasos rendimientos que se obtenían. Como consecuencia, la mayor parte de las aplicaciones termoeléctricas, que han ido desarrollándose desde hace más de 30 años han sido para campo militar, donde es más importante la robustez y precisión que la eficiencia o el coste. En el mercado civil actual, la refrigeración termoeléctrica tiene un sitio enaplicaciones de medicina, aparatos científicos y en dispositivos en los cuales la potencia de refrigeración es muy pequeña y de puntual aplicación.

¿Qué ha ocurrido con los pronósticos tan optimistas, que tras el gran avance que supuso la incorporación de los materiales semiconductores a la termoelectricidad, tenían los investigadores de la década de 1960 sobre la refrigeración termoeléctrica? ¿Porqué no se ha logrado la eficiencia frigorífica que se esperaba?.

Efectivamente, no se han obtenido los COP's que se preveían y el mercado civil de refrigeración sigue dominado por la máquina de compresión. Se pueden apuntar varias razones que expliquen el bajo nivel de aplicación en la actualidad. En primer lugar hay que señalar que tras el gran impulso que supuso la incorporación de losmateriales semiconductores, la evolución de éstos ha sido más lenta de lo esperado. En segundo lugar, debido a que la pastilla Peltier suministra una elevada potencia calorífica en una pequeña superficie, resulta difícil disipar el calor de manera eficiente, provocando una importante disminución en el COP de la pastilla. Ya [Stockholm J. G., 1997], señaló que las prestaciones de la refrigeración...