Effetto Peltier: pompa di calore

Principio

Una pompa di calore è un dispositivo che utilizza energia meccanica o elettrica per pompare energia termica da un mezzo A a un mezzo B. Il calore Q condotto al mezzo B è maggiore dell’energia meccanica o elettrica utilizzata E 0 . Il fattore Q (prestazione) di una pompa di calore è descritto dal cosiddetto “coefficiente di prestazione” ε = Q / E 0 . È sempre necessario applicare ε > 1. La pompa di calore è conosciuta dagli studenti come un elemento importante per l’ingegneria termica alternativa. In questo settore vengono utilizzate principalmente pompe di calore a compressione. In questo esperimento viene utilizzata una pompa di calore Peltier. Anche qui vale la caratteristica più importante di una pompa di calore, ovvero che il coefficiente di prestazione è maggiore di 1: la pompa di calore fornisce più energia termica dell’energia elettrica utilizzata, poiché preleva calore da un altro mezzo (dall’ambiente circostante). A questo scopo vengono utilizzati, tra le altre cose, i collettori solari o l’energia geotermica. Nell’esperimento l’acqua si riscalda mentre il blocco di alluminio si raffredda. Il blocco di alluminio assume così la funzione dell’ambiente circostante.

Vantaggi

• L’esperimento fa parte di un set di soluzioni completo con un totale di 17 esperimenti per le nozioni di base sulle energie rinnovabili e l’energia termica
• Protezione diretta della termocoppia contro il surriscaldamento grazie a piastre fisse in alluminio
• Blocco aggiuntivo in alluminio per l’accumulo di energia termica

Attivita’ proposte

1. È possibile generare energia termica convertendo energia elettrica?
2. Determinare l’energia elettrica utilizzata e l’energia termica prodotta.

Obiettivi formativi

• Pompa di calore
• Effetto Peltier