FORMAÇÃO
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Jorge Castilho Cabrita, Engenheiro Electrotécnico (IST)/ Professor do Ensino Secundário
lições
LIÇÕES DE ELECTRICIDADE
{CAPITULO II · corrente contínua Jorge Castilho Cabrita, Engenheiro Electrotécnico (IST)/ Professor do Ensino Secundário
14º. PARTE
Termoelectricidade - 9ª parte : Módulos, geradores e refrigeradores termoeléctricos; Piroelectricidade.
O artigo de hoje termina o sub-capítulo sobre Termoelectricidade. Apresentam-se os módulos termoeléctricos e a sua aplicação em geradores e refrigeradores termoeléctricos. Por fim, uma referência à Piroelectricidade.
29.4› TEM - THERMOELECTRIC MODULES (MÓDULOS TERMOELÉCTRICOS) Os primeiros TEM foram apresentados na década de 1960. Utilizam materiais semicondutores. Um TEM é constituído por termopares ligados electricamente em série e termicamente em paralelo (entre dois substratos cerâmicos) (figura 94).´
Figura 94 . Módulo termoeléctrico: constituição
Na figura 95 mostra-se um aspecto geral do TEM.
Figura 95 . Módulo termoeléctrico: vista geral
Os substratos destes TEM são quadrados em que as dimensões dos lados podem variar entre 3 mm e 60 mm, não podendo ultrapassar este valor, devido aos esforços térmicos a que ficam sujeitos. Um valor corrente é 40 mm, sendo a espessura 3,3 mm. São componentes de muito pequenas dimensões.
Se for mantida uma diferença de temperaturas entre a face superior e a inferior, o TEM produz energia eléctrica (funcionamento como gerador). Se for aplicada uma tensão entre os seus terminais, o TEM transfere calor de uma face para a outra (funcionamento como refrigerador). As vantagens dos TEM são a não existência de peças móveis, a ausência de ruído, de vibrações, as pequenas dimensões, o pouco peso, possibilidade de arrefecimento abaixo da temperatura ambiente (ao contrário dos dissipadores usuais), possibilidade do mesmo módulo servir para aquecer e arrefecer, possibilidade de apenas arrefecer uma parte dum equipamento, possibilidade de funcionar como aquecedor/refrigerador ou como gerador, o ser amigo do ambiente (por não usar químicos usados noutros sistemas de refrigeração). Têm o inconveniente de manipularem pequenas quantidades de energia. No entanto, a reunião de módulos permite manipular grandes quantidades de energia. Em termos de potência, há equipamentos manipuladores de miliwatt (Watt é uma unidade de potência1 - ver ponto 31) a milhares de Watt. Os TEM utilizam-se em aplicações militares, médicas, industriais, domésticas, científicas, em telecomunicações. 1
1 Watt = 1 Joule / segundo (1 W = 1 J / s)