01/06/2023

Deel op

Peltier: een wondermiddel voor koelen en verwarmen, maar hoe werkt het nu precies?

Wie er het HiLAB-aanbod op naslaat, zal kunnen vaststellen dat flink wat toestellen van onder meer Memmert - denk aan de IPP broedstoof, de HPP-klimaatkast en de IPS-incubator - ‘Peltier-gekoeld’ zijn. Maar wat betekent dat nu precies, en wat zijn de voordelen van toestellen die gebruikmaken van het Peltier-principe? Je komt het hier te weten!

 

Een toevallige ontdekking

 

Het Peltier-effect dankt z’n naam aan de Franse natuurkundige Jean-Charles Athanase Peltier (1785 - 1845), die als bij toeval een wel erg bijzondere bijkomstigheid wist vast te stellen tijdens een experiment met elektriciteit. Bij dit experiment verbond Peltier een batterij zowel met koperdraad als met een draad uit de halfgeleidende legering bismut-telluriet (Bi2Te3). Bij het activeren van de batterij stelde hij vast dat één van de knooppunten van de twee draden heet werd, terwijl het andere knooppunt net koud werd.

 

 

Dit experiment zou aan de basis liggen van een van de eerste koelkasten, door ‘het koude knooppunt’ in een geïsoleerde doos te plaatsen. Tegenwoordig wordt dit principe ingezet voor de koeling van laboratoriumuitrusting, maar dus ook voor de koeling van computers en andere elektronische apparaten en de werking van thermo-elektrische warmtepompen en koelinrichtingen. Bovendien is de technologie niet enkel inzetbaar voor koeling, maar dus ook voor verwarming. Immers, wanneer je een Peltier-element onder spanning brengt, wordt de ene kant gekoeld en de andere kant tegelijk verwarmd. Door eenvoudigweg de polariteit van de spanning om te keren, wisselt ook de warme en koude kant van het Peltier-element.

 

 

Peltier, Seebeck en Thomson

 

Het Peltier-effect wordt vaak in een beweging vermeld met het Seebeck- en het Thomson-effect, gezien het alle drie principes zijn die de link tussen temperatuur en stroom weten aan te tonen. Seebeck bv. toonde in 1821 aan dat er bij het contactpunt tussen twee verschillende geleiders stroom ontstaat wanneer je deze opwarmt, het omgekeerde dus. dat er een warmteverschil op de knooppunten van verschillende metaalsoorten kan ontstaan wanneer je er elektriciteit doorheen loodst.

 

De Britse natuurkundige William Thomson toonde met het Joule Thomson-effect in 1854 op zijn beurt de temperatuursverandering van een gas of vloeistof aan wanneer deze van een hoge- naar een lagedrukgebied beweegt, waarmee Thomson aan de basis ligt van het principe van adiabatische koeling.

 

“De voordelen van het gebruik van een Peltier-element is - zeker bij toestellen die zowel moeten koelen als verwarmen - zijn gigantisch.”

 

 

De voordelen van Peltier-technologie ten opzichte van een compressor

 

Terug naar Peltier! De voordelen van het gebruik van een Peltier-element is - zeker bij toestellen die zowel moeten koelen als verwarmen - zijn gigantisch, en vormen dan ook dé redenen waarom Memmert al sinds 2000 ervoor kiest om de technologie toe te passen op z’n meer krachtige laboratoriumapparatuur, waaronder broedstoven, klimaatkasten en incubatoren met grotere volumes.

 


 

  • Trillingsvrij & onderhoudsarm
    Een Peltier-element is trillingsvrij, er zijn geen bewegende delen en door het elimineren van mechanische slijtage is er dus nauwelijks tot geen onderhoud nodig.
     
  • Precies en dus energiebesparend
    In tegenstelling tot de compressortechnologie heeft de Peltier-technologie enkel energie nodig wanneer er daadwerkelijk moet verwarmd of gekoeld worden. Deze precisie maakt dat de technologie een energiebesparend effect heeft, niet onbelangrijk in huidige tijden!
     
  • Geen ontvochtiging, geen contaminatie
    Een Peltier-element zorgt voor een gesloten circuit met afhankelijk van de polariteit verwarming langs de ene zijde en koeling langs de andere. Hierdoor wordt de ontvochtiging van de binnenruimte wordt gezet, net als het gevaar op contaminatie in beide richtingen.
     
  • Geen condensaat in de werkkamer
    Door het gesloten circuit treedt condensatie bij Peltier-koeling niet op in een toestel zelf (bv. een constante klimaatkamer), maar buiten de werkruimte bij een vochtafscheider, die het condensaat wegleidt naar een opvangbak.
     
  • Erg compact en stil
    Door het compacte ontwerp van de Memmert-incubatoren of constante klimaatkamers die gebruik maken van Peltier-technologie, kan je als laboratorium kostbare ruimte besparen. Bovendien maakt het ontbreken van een luide compressor dat ook de trommelvliezen worden gespaard.

 

> Ontdek volgende reeksen van Memmert-labotoestellen met Peltier-technologie: