Peltier (Termoelektrik Soğutucu) Destekli Soğutma Sistemleri

https://www.youtube.com/watch?v=DVzoNK7VBKs

Peltier; uçlarına DC gerilim uygulandığında iki yüzü arasında ısı transferi yapan yarı iletken termoelektrik bir elemandır. Bu nedenle elektirik akımı uygulandığında bir yüzü soğurken diğer yüzü ısınır. Bu özelliği nedeniyle genellikle soğutucu olarak kullanılır. Arabalarımızda kullandığımız buzdolaplarının çoğu peltierler aracılığı ile soğutulur.

Uygun koşullarda kullanılan bir peltierin sıcak yüzü ile soğuk yüzü arasında yaklaşık 50-60c sıcaklık farkı vardır. Dolayısıyla peltier ile çok düşük sıcaklıklara ulaşmak istiyorsak sıcak yüzeyi, çok iyi soğutmak zorundayız. Aksi halde peltier yanar.

Peltierlerin soğutma performansı Watt ile ölçülür ve peltier destekli bir soğutma sisteminden verim alabilmek için kullanılan peltierin gücünün, işlemcinin güç tüketiminden daha yüksek olması veya en kötü ihtimal aynı olması gerekir. Dolayısıyla güncel bir sistemi peltier ile soğutmak için en iyi ihtimalle 135-150 watt’lık bir peltiere ihtiyaç vardır. Peltierler güçü; çektiği elektrik akımının şiddeti (Amper) ile çalıştığı elektrik geriliminin (Volt) çarpımına eşittir. Örneğin 48 Watt’lık bir peltier W=V*I formülünden hareketle 12Volt, 4 Amper’dir. Bilgisayarlarımızdaki PSU’lar en fazla 12Volt gerilim verdiği için güçlü bir peltier almak istediğimizde, çektiği akım şiddetinin yüksek olmasına dikkat etmeliyiz. Aksi halde ya o peltieri gerçek gücünden daha düşük bir güçte kullanmalıyız ya da harici bir adaptör almalıyız.

Aşağıda resimde görüldüğü gibi peltier ile soğutulacak eleman arasına 2-3mm kalınlığında bakır ya da alüminyum bir levha konmalıdır. Bu levhaya soğutma levhası denir ve bakır levhalar tercih edilmelidir. Peltierin üzerine tercihe göre bir hava soğutma sistemi ya da su soğutma sistemi eklenebilir.
Günümüzde bilgisayar için peltier destekli soğutma çözümleri tercih edilmemektedir. Bunun en büyük nedeni kullanım güçlüğüdür. Her şeyden önce peltier çok fazla güç çektiği için sistemin bağlı olduğu güç kaynağı dışında bir güç kaynağına bağlanmalıdır. Elektrik sarfiyatı çok yüksek olduğu için günlük kullanıma uygun değildir. Peltier ile yaşanabilecek diğer bir olası sorun elektrik kesildiğinde karşımıza çıkar. Elektrik kesilince bilgisayar ile birlikte peltier de kapanır ve sıcak yüzeyindeki ısı soğur yüzeye ve oradan soğuttuğumuz parçaya akmaya başlar ki bu da istenmeyen sonuçlar doğurabilir.