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Qué es una célula Peltier y cómo funciona

La refrigeración de nuestros componentes es muy importante, sobre todo del procesador. Cualquier disipador y tarjeta gráfica tiene un límite térmico inferior, que viene dado por la temperatura ambiente. Romper esta barrea es posible, pero necesitamos ciertos complementos, como pueda ser una célula Peltier. En este artículo que explicaremos de manera sencilla que es una célula Peltier y cómo funciona.

Qué es una célula Peltier

celula-peltier-ceramica

Una célula Peltier es un dispositivo electrotérmico que permite generar frio a partir de la corriente eléctrica. Esta actúa como una bomba de calor de estado sólido, o lo que es lo mismo, permite transferir el calor de un foco frío a uno caliente, generando una oposición al gradiente de temperatura.

Cuando una célula Peltier funciona, uno de los lados empieza a calentarse mientras que el otro lado se enfría. Hay otros sistemas mucho más eficientes para generar calor, por eso normalmente se usa para refrigerar.


Cómo funciona una célula Peltier

partes-celula-peltier

Su funcionamiento para la refrigeración termoeléctrica es relativamente sencillo. Básicamente es un sándwich de dos placas cerámicas cuyo relleno son dos semiconductores. Estos dos semiconductores suelen ser:

  • Tipo P: boro, indio, galio
  • Tipo N: Fosforo, arsénico, antimonio
celula-peltier-refrigeración-termoelectrica

Cuando se hace circular una corriente entre las dos placas cerámicas, una de estas se enfría. Todo el calor que ha perdido una de las placas cerámicas es recogido por la segunda, que aumenta de temperatura.

El calor de la célula Peltier no es dependiente de la temperatura ambiente, así que podemos tener un líquido por debajo de la temperatura ambiente. La termodinámica impide que cualquier disipador de aire o refrigeración líquida bajen por debajo de la temperatura ambiente. Este sistema permite obtener una mejor refrigeración de nuestros componentes.


Por qué no se usa en la refrigeración de componentes electrónicos

Su uso en el mundo del hardware, pese a las bondades, es bastante limitada. Al requerir corrientes elevadas, este sistema es mucho más ineficiente que las refrigeraciones líquidas y ya no hablemos de los disipadores por aire. Debemos tener en cuenta que el calor generado por la placa caliente también se debe disipar. Así que debemos instalar un disipador para reducir la excesiva generación de calor.

Debemos tener en cuenta que la diferencia entre las dos caras de la célula Peltier suele ser de unos 70ºC. Tras este punto la célula se vuelve ineficiente  y la placa fría se empieza a calentar. Además, ambas placas estan muy cercanas y el calor tiende a subir, así que afecta a la parte fría de la célula.

Una pequeña placa de 40x40cm puede llegar a generar 60W de calor que deberemos de refrigerar, lo cual se suma al inconveniente de requerir de electricidad para funcionar.


Ventajas de las células Peltier

  • Carecen de partes móviles, reduciendo el desgaste
  • Requieren de poco mantenimiento
  • No tienen clorofluorocarbonos (CFC)
  • Permite la regulación de la temperatura regulando la corriente
  • Pueden ser bastante pequeñas y compactas
  • Tienen una vida de funcionamiento bastante larga
  • Pueden ser útiles para refrigerar nuestro hardware

Inconvenientes de las células Peltier

  • La cantidad de calor disipable es limitada
  • No se pueden usar en sistemas de alta generación de calor
  • Altamente ineficientes, ya que consumen mucha electricidad
  • Riesgos de quemaduras
  • Riesgo de contactos eléctricos directos
  • Genera condensación
  • El calor que genera la célula se debe disipar
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Roberto Solé

Técnico en sistemas de generación de energía sustentables e instalador de sistema de distribución de energía en vivienda. Trabajo delante de un PC, en mi tiempo libre estoy delante de un PC y cuando salgo de casa estoy pegado a la pantalla de mí smartphone. Cada mañana cuando me levanto cruzo el Stargate para hacerme un café y empezar a ver vídeos de YouTube mientras hago ver que escribo aquí. Una vez vi un dragón... ¿o era un Dragonite?

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