TECs y computadoras de escritorio

Un TEC es conocido en la jerga física como un "elemento Peltier" porque usa el efecto Peltier. El efecto Peltier es la magia semiconductora que enfría un lado de una serie de uniones p / n mientras simultáneamente calienta el otro lado del mismo. Debe pensarlo más como una bomba de calor (termodinámicamente) y no como enfriamiento eléctrico directo.

Un peltier es una bestia curiosa. Puede usarlo para calentar algo o enfriar algo simplemente invirtiendo la corriente, con un circuito de control adecuado y un sensor de temperatura, también puede mantener algo a una temperatura precisa. También funciona a la inversa, puede generar cantidades modestas de corriente en una carga de bajo z calentando un lado y enfriando (o aislando del calor) el otro. Hay algunos dispositivos de consumo que utilizan esto para generar pequeñas cantidades de energía directamente de una fuente de calor.

Para responder a su pregunta. Una CPU produce cierta cantidad de energía térmica cada segundo (Potencia térmica), este calor debe disiparse en la atmósfera a una velocidad igual a lo que la CPU está emitiendo. Las aletas de refrigeración (disipador térmico) distribuyen esa energía en un volumen mayor y en una mayor área de superficie para que la refrigeración y los ventiladores generen un flujo de aire que aumenta la tasa de escape del calor del disipador térmico al aire. Esto se hace para aumentar la cantidad de energía que una CPU puede generar y permanecer dentro de las temperaturas de operación. Se puede usar un TEC para mantener directamente enfriada la CPU, pero necesita usar un poco de energía adicional para hacerlo, y debe mantener el lado caliente del TEC a una temperatura de funcionamiento razonable para que necesite una Disipador de calor que ya tienes. Si deja que el TEC se ejerza libremente como una fuente de calor de la CPU, puede desviar una cantidad moderada de calor como la corriente eléctrica para disiparse en otros lugares, pero esto generalmente sería menos efectivo que solo utilizar un disipador térmico más grande.

En situaciones de misión crítica, es más fácil desbloquear y ejecutar la CPU de forma conservadora que usar el enfriamiento activo, en sistemas calientes o los que los llevan a la extremidad es más efectivo usar el enfriamiento por líquido o simplemente sumergir todo en fluidos no conductores. De lo contrario, los fabricantes de CPU son buenos para hacer CPU que se mantengan frescos con disipadores de calor modestos, y un TEC no es una solución. La única situación en la que puedo pensar es que un modelo de peltier es una buena decisión de diseño es si una temperatura de funcionamiento constante o inferior a la temperatura ambiente es un requisito.

Sin ningún orden en particular:

1. Un elemento Peltier costaría dinero.
2. Un elemento Peltier agregaría peso extra. El tipo de elemento Peltier usado probablemente pesaría de 10 a 20 gramos. Dado que las computadoras portátiles ultraligeras de gama alta se comercializan como "¡20 gramos más ligeras que las de Macbook Air! , el peso adicional sería perjudicial para el mensaje de marketing.
3. El problema principal es disipar el calor en el aire . Esto se hace por el disipador de calor y el ventilador. Un elemento Peltier ayudaría a mover el calor de la CPU al disipador térmico, pero no ayuda a mover el calor del disipador térmico al aire.
4. Un elemento Peltier tiene un consumo de energía propio, por lo que ahora el disipador tiene que disipar el calor de la CPU + el calor residual del elemento Peltier. Los elementos Peltier no son muy eficientes, por lo que la carga de calor puede aumentar en un 20%, por lo que se requiere un 20% más de disipador térmico para mantener la misma temperatura de la CPU.