Thermoelectric Cooler Peltier

โดย : Admin

Peltier หรือ แผ่นร้อนเย็น คืออะไร ?

"แผ่นร้อนเย็น Peltier"   เทอร์โมอิเล็กทริค คูลเลอร์ เพลเทียร์ TEC (Thermoelectric Cooler Peltier) ซึ่งเป็นแผ่นที่สามารถสร้างความเย็นได้ที่ด้านหนึ่งและปล่อยความร้อนออกมาที่อีกด้านหนึ่ง  ด้วยวิธีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไปเท่านั้น


หลักการทำงานของแผ่นเพลเทียร์

หลักการทำงานของแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์นั้น เป็นหลักการที่มีชื่อว่า เทอร์โมอิเล็กทริก (Thermoelectric) หลักการทำความเย็นแบบนี้เกิดขึ้นได้ โดยการใช้สารกึ่งตัวนำแบบ พี-เอ็น (P-N Type)

ซึ่งสารกึ่งตัวนำแบบพี-เอ็น คือส่วนประกอบหลักของแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ โดยการทำความเย็นจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ มีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง(Direct Current : DC) หรือไฟดีซี ให้กับแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ เพราะเมื่อกระแสไฟฟ้าเดินทางผ่านวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นสารกึงตัวนำแล้วก็จะเกิดการทำปฏิกิริยาขึ้น

สารกึงตัวนำ แบบพี-เอ็น ซึ่งต่างชนิดกัน เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ก็จะมีการดูดกลืนกันของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนจากระดับพลังงานต่ำทางด้านสารกึ่งตัวนำแบบพี ไปสู่ระดับพลังงานที่สูงกว่าทางด้านสารกึ่งตัวนำแบบเอ็น กระบวนการดังกล่าวส่งผลให้ที่ผิวด้านหนึ่งของแผ่นเพลเทียร์มีการดูดพลังงานความร้อน ซึ่งก็ได้จากความร้อนที่อยู่โดยรอบนั่นเอง เมื่อความร้อนในบริเวณรอบๆถูกดูดเข้ามา ก็จะทำให้ในบริเวณนั้นมีอุณหภูมิต่ำลง ซึ่งด้านนี้ก็คือด้านทำความเย็นนั่นเอง


และในขณะเดียวกัน ก็จะเกิดการดูดกลืนของอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานที่สูง ในสารกึ่งตัวนำแบบเอ็น สู่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่า ในสารกึ่งตัวนำแบบพี ส่งผลให้เกิดการคายความร้อนออกมาที่บริเวณผิวหน้าของอีกด้านหนึ่ง

จากหลักการทำงานที่ได้อธิบายไปข้างต้นนั้น ทำให้สามารถนำแผ่นเพลเทียร์มาประยุกต์ใช้งานได้กับหลายๆสิ่ง ที่โดดเด่นสุดคงหนีไม่พ้น การนำคุณสมบัติในด้านการทำความเย็นมาประยุกต์ใช้งาน เพื่อเป็นอีกหนึ่งทางเลือกสำหรับการทำความเย็นหรือลดอุณหภูมิ แบบไม่ต้องพึ่งพาระบบทำความเย็นที่ใช้คอมเพรสเซอร์

การนำมาใช้งานจริง

สำหรับแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ การใช้งานโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการทำความเย็น ในบ้านเราก็มีการนำไปใช้งานในหลายรูปแบบ ยกตัวอย่างเช่น การใช้เพื่อทำความเย็นให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบเฉพาะจุด การให้ความเย็นในลักษณะของตู้เย็นขนาดเล็ก  และ dry cabinet เพื่อใช้ไล่ความชื้นให้กับกล้องและเลนซ์ถ่ายรูป เพื่อป้องกันเชื้อรา  เป็นต้น 

สำหรับในบ้านเราตอนนี้ก็ได้มีผู้ผลิตบางราย นำแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ มาใช้งานกับตู้แช่เย็นขนาดเล็กๆสำหรับแช่เครื่องดื่ม ตลอดจนตู้เย็นขนาดเล็ก(มินิบาร์) ความจุประมาณ 1.6 - 1.8 ซึ่งเป็นการนำมาใช้งานทดแทนคอมเพรสเซอร์ แต่ทว่าในตอนนี้ ประสิทธิภาพการทำความเย็นของแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ ก็ยังเป็นรองระบบทำความเย็นที่ใช้คอมเพรสเซอร์อยู่อีกหลายเท่า ตู้เย็นที่ใช้แผ่นทำความเย็นเพลเทียร์จึงเหมาะกับการใช้งานบางประเภทเท่านั้น ซึ่งอาจจะไม่เหมาะกับการแช่อาหารเพื่อคงความสด แต่ก็เหมาะสำหรับการใช้เก็บรักษายาหรือเวชภัณฑ์ทางการแพทย์ หรืออื่นๆ เป็นต้น

 

 

ในตอนนี้ ถ้าเทียบระหว่างแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ กับระบบทำความเย็นที่ใช้คอมเพรสเซอร์ ก็ถือว่าแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์ยังคงมีประสิทธิภาพที่ด้อยกว่าอยู่หลายเท่า ต่อให้นำแผ่นทำความเย็นเพลเทียร์หลายๆอันมาใช้ร่วมกัน แม่ค่าการทำความเย็นจะมีขนาดเท่าคอมเพรสเซอร์ แต่ก็ยังทำความเย็นได้ไม่ดีเท่าคอมเพรสเซอร์ รวมถึงอัตราการใช้พลังงานยังคงใช้พลังงานเยอะเมื่อเทียบกับงานที่ได้ออกมาซึ่งน้อยกว่ามาก

 

cr:www.facebook.com/salepeltiercooler

เนื้อหาโดย: 9engineer.com (https://9engineer.com/)