» FAQ » DeXgo » Abkürzungen » Was ist ein TEC-/Peltierelement?

Was ist ein TEC-/Peltierelement?

Ein Peltierelement ist ein elektronisches Bauelement, welches durch den von Jean Peltier entdeckten Peltier-Effekt in der Lage ist, elekrische Arbeit in eine Tempertaturdifferenz umzusetzen. Ein Peltierelement ist also eine Art elektrische Wärmepumpe. Der Peltiereffekt besagt, dass an der Kontaktstelle zweier Metalle eine Temperaturänderung auftritt, wenn beide Metall von einem Strom durchflossen werden.

Dies ist wie folgt zu erklären: Voraussetzung für den Peltier-Effekt ist, dass die Elektronen der verwendeten Metalle unterschiedliche Energien aufweisen (Sich auf anderen Energieniveaus befinden). Dies lässt sich durch eine geschickte Wahl des Materials realisieren. Durchfließt jetzt ein Strom die Metalle (Strom = Elektronenfluss), bewegen sich die Elektronen des Metalles A in das Metall B oder umgekehrt, je nach Polarität des Stromes. Nehmen wir für eine beispielhafte Betrachtung an, dass sich die Elektronen des Metalles A (Nennen wir sie "A-Elektronen") auf einem höheren Energieniveau befinden, als die B-Elektronen. Fließen diese höherenergetischen Elektronen nun in Metall B und treffen auf die Elektronen mit niedrigerer Energie, dann kommt es zu einem Energieausgleich und die A-Elektronen geben ihre überschüssige Energie (Mehrenergie), die sie im Vergleich zu den B-Elektronen besitzen, ab. Diese Energie kommt in Form von Wärme zum Vorschein - die Kontaktstelle erhitzt sich. Im umgekehrten Falle fließen die niederenergetischen B-Elektronen in das Metall A und treffen somit auf die hochenergetischen Elektronen. Dabei nehmen sie Energie auf, um auf das gleiche Energieniveau wie die A-Elektronen zu gelangen. Diese Energie beziehen sie aus der Umgebungstemperatur - die Kontaktstelle der Metalle kühlt sich ab.

Beim Peltierelement werden Quader dieser 2 verschiedenen Metalle (Speziell kommen hier Halbleiter zum Einsatz) immer im Wechsel in Reihe geschaltet (Der Kontakt geschieht über Metallbrücken). Zur Isolation und für eine optimale Wärmeabfuhr werden Ober- und Unterseite mit einer Keramikplatte beklebt. Durchfließt nun ein Strom die zahlreichen Quader, so kommt es an jeder Kontaktstelle zum Peltiereffekt - die eine Seite des Elements kühlt sich also ab, die andere erwärmt sich.