Il raffreddamento termoelettrico utilizza l’energia elettrica per creare una differenza di temperatura tra due tipi di materiale. L’effetto termoelettrico è una base per il raffreddamento termoelettrico e viene utilizzato in refrigeratori termoelettrici, pompe di calore, riscaldatori e generatori termoelettrici. Quando una corrente attraversa un dispositivo termoelettrico, il calore viene spostato da un lato all’altro di esso. L’effetto può andare in due modi. Può convertire le differenze di temperatura in tensione elettrica o utilizzare l’elettricità per creare differenze di temperatura, che è indicato come effetto Peltier.
Una pompa di calore Peltier, chiamata anche pompa di calore termoelettrica, trasferisce il calore da un lato all’altro dell’unità. Estrarrà energia termica da un lato, che lo raffredda, e metterà questo calore dall’altro lato, che lo riscalda. È necessario utilizzare un dissipatore di calore o il dispositivo diventerà troppo caldo e si friggerà. Questi dispositivi possono raffreddare la birra, scaldare il caffè, far funzionare un piccolo frigorifero o far funzionare un forno per riscaldare.
I raffreddatori termoelettrici (TEC), o sistemi di raffreddamento termoelettrici, hanno una matrice di pellet semiconduttori tra due grandi elettrodi. Quando una sorgente di tensione CC è collegata tra di loro, il lato con carica negativa diventa più freddo e il lato con carica positiva diventa più caldo. L’elettrodo negativo entrerà in contatto con qualsiasi cosa venga raffreddata, come un dispositivo o un componente. L’elettrodo positivo è collegato a un dissipatore di calore che dissiperà l’energia.
Un sistema di raffreddamento termoelettrico può essere trovato in una serie di dispositivi. Tali dispositivi si trovano nei computer per raffreddare i microprocessori e gli amplificatori di potenza. Sono utilizzati nei veicoli spaziali per aiutare a moderare le fluttuazioni di temperatura estreme tra il lato oscuro e il lato illuminato dal sole. Si possono trovare anche nei refrigeratori portatili utilizzati in campeggio, in vari tipi di apparecchiature elettroniche come fotocamere digitali e nei deumidificatori.
Un generatore termoelettrico, d’altra parte, è l’opposto di un refrigeratore termoelettrico ma utilizza ancora l’effetto termoelettrico. Nel generatore, le differenze di temperatura tra i due lati dell’unità vengono utilizzate per generare energia elettrica. Entrambi questi dispositivi sono simili nella struttura e nei materiali utilizzati.
Anche se il raffreddamento termoelettrico è meno efficiente della refrigerazione, presenta alcuni vantaggi distinti. Se è necessario il raffreddamento su piccola scala, il raffreddamento termoelettrico può essere più economico e pratico della refrigerazione. Non ha parti meccaniche in movimento, è portatile, resistente, dura a lungo e non necessita di molta manutenzione.