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Thermoelektrische Kühlung

Redakteur: Gerald Viola

Bei der thermoelektrische Kühlung handelt es sich um eine Methode, um Thermalenergie aus einem Medium, einem Gerät oder einer Komponente abzuziehen. Dazu legt man eine Spannung konstanter

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Bei der thermoelektrische Kühlung handelt es sich um eine Methode, um Thermalenergie aus einem Medium, einem Gerät oder einer Komponente abzuziehen. Dazu legt man eine Spannung konstanter Polarität auf eine Verbindung zwischen ungleichen elektrischen Leitern oder Halbleitern an.

Ein thermoelektrisches Kühlsystem umfasst in der Regel eine Matrix aus Halbleiter-Pellets, die zwischen zwei großen Elektroden stecken. Wird eine Gleichstromspannung zwischen den Elektroden angeschlossen, wird die negativ geladene Seite kühler, während die positiv geladene Seite wärmer wird. Die negative Elektrode wird in Berührung mit der zu kühlenden Komponente, dem zu kühlenden Gerät, oder dem zu kühlenden Medium gebracht, während die positive Elektrode mit einem Wärmeableitblech in Verbindung gebracht wird, welche die Thermalenergie in die Umgebung abstrahlt.

Die thermoelektrische Kühlung wird in elektronischen Systemen und Computern zur Kühlung sensibler Komponenten wie Endstufen und Mikroprozessoren genutzt. Diese Technologie kann auch in Satelliten oder Raumsonden nützlich sein, um die extremen Temperaturen zu regeln, die in den Komponenten auf der der Sonne zugewandten Seite vorkommen und um die Komponenten auf der dunklen Seite zu wärmen.

In wissenschaftlichen Anwendungen werden digitale Kameras und CCD-Geräte manchmal thermoelektrisch gekühlt, um die thermale Störung zu minimieren und damit die Empfindlichkeit und den Bildkontrast zu erhöhen.

Im Allgemeinen ist die thermoelektrische Kühlung weniger effizient als eine auf Verdichter basierende Kühlung. In Situationen, in denen kleinere Vorkommen von Thermalenergie von einem Feststoff oder einer Flüssigkeit abgeführt werden müssen, kann die thermoelektrische Kühlung praktischer und kosteneffektiver sein als ein konventionelles Kühlsystem. Die weiteren Vorteile der thermoelektrischen Kühlung sind unter anderem das Fehlen beweglicher mechanischer Teile, die Robustheit, Portabilität, die lange Betriebsdauer sowie der minimale Wartungsbedarf.

Ein thermoelektrisches Kühlsystem ist auch unter dem Namen Peltier-Wärmepumpe bekannt.

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