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EIN Peltier-Element (peltier-seebeck- oder passiv thermoelektrisch Element) ist ein elektrisches Bauteil, mit dem Wärme von einem kalten an einen warmen Ort oder um aus einer Temperaturdifferenz elektrischen Strom zu erzeugen. Das Element ist nach dem benannt named Peltier-Effekt und der Seebeck-Effekt beide bilden die Grundlage, auf der die Wirkung des Elements beruht. Andere Bezeichnungen für ein Peltier-Element sind: Peltier-Kühler, Peltier-Heizung, thermoelektrische Wärmepumpe, Peltier-Diode, PeltierWärmepumpe, fester ZustandKühler, Halbleiterkühler oder thermoelektrischer Kühler.

Wärmepumpe

Ein Peltier-Element kann als fester ZustandHalbleiter aktive Wärmepumpe, die mit elektrischer Energie Wärme von einer Geräteseite zur anderen Geräteseite gegen das Temperaturgefälle (von kalt nach warm) transportiert. Da die Nacherwärmung mit anderen Verfahren viel einfacher zu erreichen ist, werden Peltier-Elemente meist nur zum Kühlen verwendet. Mit einem Peltier-Element, a Wärmepumpe ohne bewegliche Teile oder Flüssigkeiten realisiert werden. Dadurch ist er sehr wartungsarm und im Prinzip völlig vibrationsfrei. In einigen Spezialanwendungen überwiegen diese Vorteile den großen Nachteil eines Peltier-Elements als Wärmepumpe: Seine kleine Effizienz.

Grafisch ist der Peltier-Effekt in Abbildung 1 dargestellt: a Energiequelle sendet einen Strom I durch einen metallischen Leiter aus Metall B. Auf der Peltier-Übergang T2 zwischen Metall B und Metall A wird Wärme aus der Umgebung aufgenommen. Diese Wärme wird am Übergang T1 zwischen Metall A und Metall B wieder abgegeben.

Eine Reihe von Geräten kann praktisch als Kühl- oder Heizelement verwendet werden

Die Effizienz eines Peltier-Seebeck-Elements hängt von der Kombination der verwendeten Metalle ab. Obwohl prinzipiell jede Kombination zweier unterschiedlicher Metalle verwendet werden kann, ist der Effekt bei bestimmten Kombinationen viel größer als bei anderen. Der Peltier-Effekt funktioniert auch für einen Übergang zwischen zwei verschiedenen Halbleiter (genauer: ein N-dotierter Halbleiter und ein P-dotierter Halbleiter), da diese aber zum Zeitpunkt der Entdeckung des Peltier-Effekts selbst noch nicht entdeckt worden waren, wusste Jean Peltier davon nichts.

Peltier-Effekt

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Das Peltier-Seebeck-Element basiert auf dem Peltier-Effekt, so benannt nach seinem Entdecker Jean Peltier. Dieser in entdeckt 1834 dass wenn es ein gibt elektrischer Strom fließt durch eine Schnittstelle zwischen zwei verschiedenen Metallentsteht ein Wärmeeffekt: Wärme wird vom Übergang zwischen den Metallen A und B zum Übergang zwischen den Metallen B und A transportiert und 1821 am Seebeck-Effekt entdeckt und nach seinem Entdecker Thomas Seebeck benannt.

Tatsächlich ist ein Peltier-Seebeck-Element die Umkehrung von a Thermoelement: hiermit a Temperaturunterschied über einen Übergang zwischen verschiedenen Metallen umgewandelt in a elektrische Spannung den Seebeck-Effekt nutzen.

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