Équipement didactique d'équipement d'expérience thermique d'effet de Peltier et de Seebeck

Équipement didactique d'équipement d'expérience thermique d'effet de Peltier et de Seebeck TD1008


EFFET PELTIER ET SEEBECK
Le besoin croissant d'équipements électriques plus petits et plus portables a entraîné un besoin de refroidissement nécessitant peu d'entretien, plus petit et plus portable. Pour satisfaire ce besoin, les fabricants utilisent désormais des dispositifs thermoélectriques à semi-conducteurs dans les ordinateurs, les réfrigérateurs portables et les glacières.
Le démonstrateur Peltier et Seebeck Effect montre le fonctionnement de l'un de ces appareils et teste ses performances lorsqu'il est connecté dans deux modes au choix :
• De la chaleur à l'électricité pour la production d'électricité lorsqu'elle est utilisée en mode Seebeck – souvent utilisée pour la production thermoélectrique et sous l'acronyme « TEG ».
• Comme pompe à chaleur électrique lorsqu'elle est utilisée en mode Peltier. Souvent utilisé dans le refroidissement thermoélectrique et étant donné l'acronyme "TEC".
Les étudiants apprennent ensuite à analyser ses performances dans les deux modes, en analysant plusieurs facteurs, notamment le coefficient de performance (COP) et le bilan énergétique.
Pour les tests Seebeck, l'équipement utilise une source d'eau froide externe et un réchauffeur électrique à puissance variable pour créer une différence de température à travers l'appareil. L'appareil la convertit ensuite en une différence de potentiel électrique (tension). Un interrupteur permet des tests avec et sans charge électrique. La charge permet à la puissance générée de circuler et d'être mesurée pour une gamme de gradients de température appliqués.

Pour les tests Peltier, il utilise également le chauffage électrique, mais avec un petit réservoir de stockage d'eau et une pompe à eau, créant une alimentation en eau stable à débit fixe. Une alimentation à tension variable contrôle l'alimentation électrique de l'appareil. Un récipient calibré permet aux étudiants de mesurer avec précision le débit d'eau fixe, pour le calcul de la chaleur pompée du côté "froid" de l'appareil. Cela permet d'évaluer les performances de l'appareil sur une plage de gradients de température et d'entrées d'alimentation électrique.
Une vanne manuelle permet à l'utilisateur de changer la source d'eau sans avoir à rebrancher les tuyaux. Les élèves n'ont besoin d'aucun outil pour faire les expériences.
Les thermocouples mesurent les températures à proximité de la surface de l'appareil et à l'entrée et à la sortie du circuit d'eau. Des affichages numériques multilignes clairs affichent toutes les températures et les mesures électriques autour de l'appareil, telles que la tension, le courant et la puissance.
Le panneau de commande de l'équipement comprend un schéma de principe de l'appareil. Une protection transparente recouvre l'appareil. Ceux-ci permettent aux étudiants de comprendre la construction de l'appareil et de voir la formation de «givre» dans de simples démonstrations de refroidissement (déterminées par les conditions locales).

Vous pouvez faire des tests avec ou sans ordinateur connecté. Cependant, pour des tests plus rapides avec un enregistrement plus facile des résultats, peut fournir le système d'acquisition de données polyvalent (VDAS®) en option. Cela donne une capture, une surveillance et un affichage précis des données en temps réel, un calcul et une représentation graphique de toutes les lectures importantes sur un ordinateur.
RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE
• Coefficient Seebeck et performance d'un générateur thermoélectrique (TEG)
• Tests de pompes à chaleur Peltier et performances d'un refroidisseur thermoélectrique (TEC)
• Coefficient de performance (COP) et bilan énergétique
• Comparaisons des données des fabricants, des performances théoriques et des résultats d'expériences
• Observation des effets Lenz et Thomson
• Démonstrations de refroidissement simples (déterminées par les conditions locales)