(Peltier And Seebeck Effect)

Tổng quan:

• Bộ thí nghiệm về thiết bị nhiệt điện phục vụ giảng dạy có khả năng kết nối với cả 2 bài thí nghiệm Peltier và Seebeck.
• Sơ đồ nguyên lý thể hiện rõ ràng giúp sinh viên hiểu về cấu trúc và giải thích đơn giản.
• Đơn giản, an toàn, không cần công cụ với một tải điện và nguồn nhiệt có thể thay đổi, bộ cấp nguồn cho các bài thí nghiệm.
• Dễ dàng đọc các giá trị trong bài thí nghiệm thông qua màn hình kỹ thuật số mà không cần máy tính

Mô tả:

• Bộ thí nghiệm Hiệu ứng Peltier và Seebeck sẽ trình diễn làm thế nào để một thiết bị hoạt động và kiểm tra hiệu năng khi kết nối với 2 phương pháp:
  • Sử dụng nhiệt để phát điện khi sử dụng phương pháp Seebeck – thường được dùng cho cặp nhiệt điện và được viết tắt TEG ( Thermoelectric Generator)
  • Như một bơm nhiệt chạy bằng điện khi được sử dụng ở chế độ Peltier. Thường được dùng trong hệ thống làm mát bằng điện, được viết là TEC (Thermoelectric Cooling)
• Học sinh phân tích hiệu quả trong cả 2 chế độ, phân tích các yếu tố trong đó có hệ số hiệu suất (Coeffecient of Performance) và cân bằng năng lượng.
• Đối với bài thí nghiệm về Seebeck, thiết bị dùng nguồn nước lạnh bên ngoài và đầu gia nhiệt nóng bên trong tạo sự chênh lệch nhiệt độ trên thiết bị và chuyển đổi thành điện năng. Một công tắc cho phép kiểm tra có hay không có điện và một tải cho phép đo gradients nhiệt độ.
• Đối với bài thí nghiệm về Peltier cũng sử dụng đầu gia nhiệt điện nhưng với 1 bể chứa nhỏ có máy bơm cung cấp nước và dòng chảy cố định. Một nguồn điện có thể điều khiển cung cấp điện cho thiết bị. Một bình hiệu chuẩn đo lượng nước chính xác, tính toán nhiệt lượng được bơm ở phía “lạnh” của thiết bị. Điều này cho phép đánh giá hiệu năng của thiết bị trong dải nhiệt độ và nguồn điện vào.
• Van tay giúp thay đổi nguồn nước mà không cần nối lại đường ống.
• Không cần công cụ để làm thí nghiệm. Cặp nhiệt điện đo nhiệt độ gần bề mặt thiết bị và ở đầu vào, ra của nguồn nước.
• Điện áp, dòng điện, năng lượng,… được hiển thị rõ ràng mà không cần kết nối máy tính.
• Bảng điều khiển bao gồm sơ đồ thiết bị, bảo về trong suốt giúp sinh viên nhìn được cấu trúc và xem được “sương giá” hình thành.

Các bài học thu được:

• Hệ số Seebeck và hiệu suất của một máy phát điện dạng TEG
• Thử nghiệm bơm Peltier và hiệu suất của bộ làm mát nhiệt điện TEC
• Hệ số hiệu suất và cân bằng năng lượng
• So sánh dữ liệu từ nhà mày, hiệu năng lý thuyết và kết quả từ thí nghiệm
• Quan sát hiệu ứng Lenz và Thomson
• Cách làm mát đơn giản