Эффект пельтье

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………......3

1. ЭФФЕКТ ПЕЛЬТЬЕ………………………………………………………4

1.1. История открытия……………………………………………………….4

1.2. Теоретическое обоснование эффекта Пельтье………………………...6

2. ПРИМЕНЕНИЕ ЭФФЕКТА  ПЕЛЬТЬЕ………………………………...14

2.1. Модули Пельтье………………………………………………………..14

2.2.Особенности эксплуатации модулей Пельтье……………………......19

2.3. Полупроводниковые холодильники Пельтье………………………..23

2.4. Применение эффекта Пельтье………………………………………..27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..30

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………….32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Научная мысль обладает способностью опережать время. Открытия, сделанные ученными, позволяют будущим поколениям, руководствуясь ими, создавать улучшающие жизнь человека приборы и приспособления; находить новые способы защиты его здоровья и благополучия. Череда научных открытий в «великое десятилетие» начала девятнадцатого века заложила предпосылки для овладевания термоэлектричеством, безусловно, перспективнейшим направлением энергетики будущего. И явление, открытое в 1834 году часовщиком Жаном-Шарлем Пельтье и названное позже «Эффектом Пельтье», не стало исключением. Поэтому эффект, имевший место в начале XIX века, актуален и сейчас.

Возможности его применения неограниченны. Множество лабораторий  и исследовательских центров занимаются разработкой способов его применения, потому что открытие, сделанное французским ученым, позволяет сделать жизнь человека комфортной, красочной, а блага цивилизации – доступными широкому кругу потребителей.

Отрадно, что научные направления в этой области постоянно развиваются, и российские ученые находятся в авангарде этих исследований. 

В данной курсовой работе мы рассмотрим явление Пельтье и  его применение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1.  ЭФФЕКТ ПЕЛЬТЬЕ

 

1.1. История открытия

 

 

 В начале 19 века основные научные направления и теории еще только формировались, а основной движущей силой были всевозможные эксперименты, которые проводились настоящими энтузиастами своего дела, в основном, в кустарных условиях и на доморощенной инструментальной базе.      

Эффект Пельтье был открыт французом Жаном-Шарлем Пельтье в 1834 году.

Начав работать в часовой мастерской в 15 лет, в возрасте 21 года он уже открывает в Париже собственный магазин и в том же 1806 году женится на Милли Дюфон. А за 20 лет до предстоящего открытия Пельтье получил небольшое наследство, по родственной линии жены, позволившее ему полностью отказаться от необходимости зарабатывать на хлеб насущный и посвятить все свое время любимому делу — экспериментальной физике, анатомии, метеорологии и ряду других направлений естествознания.

        При проведении  одного из экспериментов он  пропускал электрический ток  через полоску висмута, с подключенными  к ней медными проводниками (рис. 1.)

 

                   

Рисунок 1. Схема опыта для измерения тепла Пельтье

 

 В ходе эксперимента он обнаружил, что одно соединение висмут-медь нагревается, другое – остывает, т.е. он обнаружил, что проходящий через спай разнородных металлов ток создает разность температур между спаем и свободными концами проводников.

 Причем, если нагрев проводников при прохождении тока к тому времени уже был вполне объясним (закон Джоуля), то охлаждение ниже температуры окружающей среды казалось чудом. Впрочем, чудом было и то, что Пельтье удалось увидеть эту разницу на металлической паре, так как она не могла превышать пары градусов. Но Пельтье так и не смог понять и объяснить суть происходящего.

Истинный смысл явления  был позже объяснен в 1838г. Ленцем.

В своём опыте Ленц экспериментировал с каплей воды, помещённой на стыке двух проводников (висмута и сурьмы). При пропускании тока в одном направлении капля воды замерзала, а при изменении направления тока - таяла. Тем самым было установлено, что при прохождении тока через контакт двух проводников в одном направлении тепло выделяется, в другом - поглощается. Данное явление было названо эффектом Пельтье.

 К слову, сегодня, без мультиметра и заводских электрических элементов или блоков питания, не многие, даже вооруженные знаниями и описанием термоэлектрических эффектов, смогут повторить опыт Пельтье 175-летней давности.  
    Но наука шла вперед, и, в скором времени, появилась теория, описывающая термоэлектрические эффекты (Ленц) и некоторые недостающие звенья (Томсон, более известный как лорд Кельвин). В начале 20 века немецкий инженер Альтенкирх развил теорию и ввел понятия холодильного коэффициента и Z-эффективности, показав, что эффект Пельтье на металлических спаях, ввиду достижимой разницы температур всего в несколько градусов, не пригоден для практического применения. И только спустя несколько десятков лет, прежде всего усилиями академика А. Иоффе и разработанной им теории твердых растворов, были теоретически и практически получены результаты, давшие импульс широкому практическому применению эффекта Пельтье.

 

1.2.Теоретическое обоснование эффекта Пельтье

 

  Из курса физики мы знаем, что ток — это упорядоченное движение заряженных частиц. Под заряженными частицами обычно понимаются свободные электроны, а упорядоченность возникает при подключении источника электродвижущей силы, переводящей электроны из хаотического теплового (броуновского) движения в более осмысленное, с человеческой точки зрения. Впрочем, броуновское движение не прекращается и с появлением электрического тока. Лучшими проводниками тока при комнатной температуре являются металлы.

   Кроме металлов в природе существуют  диэлектрики — вещества, плохо проводящие электрический ток. Это не значит, что в диэлектриках нет свободных электронов — их, в кубическом сантиметре даже самых лучших изоляторов, может быть сотни триллионов! И все же этого недостаточно для возникновения явления проводимости. Вещество становится проводящим, когда концентрация носителей тока увеличивается еще в тысячи раз, такую проводимость имеют полупроводники, а подняв удельное число носителей на пару порядков, получаем полуметаллы (сильно легированные полупроводники, или твердые растворы), дальнейшее увеличение концентрации носителей характеризует уже настоящие проводники — металлы.

Термоэдс  определяет энергию, которую электрон «прокачивает» через контакт двух разнородных материалов. Для эффективности переноса энергии необходимо иметь высокую проводимость материала σ (или низкое удельное сопротивление ρ = 1 / σ) и низкую теплопроводность, чтобы кристаллическая решетка не взаимодействовала с электронами (взаимодействие = энергообмен).

Главная характеристика термоэлектрического охлаждающего устройства – это эффективность  охлаждения (или «добротность»):

 

                                    Z=a2/(ρ l),          ( Z = α²σ /l),

 

где a – коэффициент термоэдс;

ρ – удельное сопротивление;

σ — удельная электрическая проводимость

l – удельная теплопроводность полупроводника, состоящая из теплопроводностей кристаллической решетки и электронов.

Параметр Z – функция температуры и концентрации носителей заряда, причем для каждой заданной температуры существует оптимальное значение концентрации, при которой величина Z максимальна. Введение в полупроводник тех или иных примесей – основное доступное средство изменять его показатели (a, ρ, l) в желательную сторону. 
     Выбор вещества в качестве термоэлектрика, в котором с нужными качествами сочетаются все три параметра, оказался нетривиальной задачей. Для начала 20 века доступны были только металлы, не обладающие высокой добротностью и не позволившие получать практическую пользу от эффектов термоэлектричества, за исключением, пожалуй, использования термопар для измерительных целей.

   Другими словами, в металлах много свободных электронов, но переносимая ими энергия мала, что дает общий слабый эффект. В диэлектриках переносимая энергия может быть большой, но число их относительно невелико, что также не обеспечивает нужного эффекта. Нужно было найти или изготовить искусственным способом золотую середину. Материалы, обладающие нужными качествами, были получены в середине 20 века, прежде всего, благодаря усилиям А.Иоффе. Ими оказались полуметаллы, к примеру, псевдобинарные непрерывные твердые растворы на основе теллуридов висмута или сурьмы, широко используемые и в настоящее время в ТЭМ с рабочими температурами, близкими к комнатной. Твердые растворы, несколько уменьшая составляющую α²σ, по сравнению с отдельными компонентами, в несколько раз снижают теплопроводность кристаллической решетки, тем самым увеличивая итоговую добротность термоэлектрика.  
      В популярной литературе термин «полуметаллы» встречается редко и заменяется на «полупроводник», мы также в дальнейшем будем называть вещество термоэлектрика полупроводником. Впрочем, это не сильно искажает истину, так как, при T = 1000K, эффективно работает пара из «настоящих полупроводников» германий-кремний.  

Причины появления эффекта Пельтье связаны, как и все в этом мире, с энергообменными процессами. Детали процессов в опыте с металлическими спаями, который ставил Пельтье много лет назад, и тех, что происходит в современных ТЭМ, различаются, поэтому упрощенно рассмотрим современную конструкцию, состоящую из батареи полупроводников p- и n-типов.  
        Любая система, без воздействия внешних сил, стремится к равновесию, применительно к местам соприкосновения полупроводников с разным типом проводимости (так называемой электронной и дырочной, хотя не следует забывать, что «дырок», как физических носителей, не существует) это означает, что на границе веществ образуется «потенциальный барьер», или контактная разность потенциалов, препятствующая прохождению свободных носителей из одного типа полупроводника в другой (если их энергия ниже некоторого порога). Ввиду того, что имеется разброс энергетического состояния носителей, часть их может преодолевать этот барьер даже и без внешнего источника энергии, но этот процесс взаимен и происходит с обеих сторон спая и приводит к некоторому равновесному состоянию.  
 Равновесие можно нарушить, пропустив через спай (р-n переход) электрический ток, тем самым дав возможность большему числу электронов преодолевать контактную разность потенциалов.

Контактная разность потенциалов создаёт внутреннее контактное поле. Если через контакт идёт ток, то это поле будет либо способствовать прохождению тока, либо препятствовать. Если ток идёт против контактного поля, то внешний источник должен затратить дополнительную энергию, которая выделяется в контакте, что приведёт к его нагреву. Если же ток идёт по направлению контактного поля, то он может поддерживаться этим полем, которое и совершает работу по перемещению зарядов. Необходимая для этого энергия отбирается у вещества, что приводит к охлаждению его в месте контакта.

  Рисунок 2.  Принцип работы ТЭМ.

 

Если плюс источника  подсоединен к полупроводнику р-типа, а минус - к полупроводнику n-типа, то свободные электроны на одном конце полупроводника n-типа будут перемещаться в сторону полупроводника р-типа, а на другом конце — перемещаться от р-n перехода. Соответственно, в полупроводнике р-типа аналогично «двигаются дырки», но в другом направлении (рис.2).

Тем самым создается  ситуация, когда на левом спае (от полупроводника n-типа) происходит постоянная встреча и рекомбинация основных носителей. В результате этой рекомбинации освобождается энергия, которая выделяется в виде тепла и происходит нагрев соединения.

 А на правом — происходит формирование этих свободных носителей.  Здесь электроны в электронном и дырки в дырочном полупроводниках движутся в противоположные стороны, уходя от границы раздела. Убыль носителей тока в пограничной области восполняется за счет попарного рождения электронов и дырок. На образование таких пар требуется энергия, которая поставляется тепловыми колебаниями атомов решетки. Образующиеся электроны и дырки увлекаются в противоположные стороны электрическим полем. Поэтому пока через контакт идет ток, непрерывно происходит рождение новых пар. В результате в контакте тепло будет поглощаться, и наблюдается понижение температуры кристаллической решетки.  

Изменение полярности подключения источника питания приведет к эффекту смены теплового состояния — теперь нагреваться будет правый от полупроводника n-типа спай, а охлаждаться — левый.

В отличие от тепла  Джоуля-Ленца, которое пропорционально квадрату силы тока (Q = R·I2·t), тепло Пельтье пропорционально силе тока в первой степени (QП~I) и может быть выражено формулой:

                                        Qп = П · q

где q - заряд прошедший  через контакт,

П - так называемый коэффициент  Пельтье.

Коэффициент Пельтье может быть выражен через коэффициент Томпсона: 
                                                П = a · T

где a - коэффициент Томпсона, 

T - абсолютная температура.

Коэффициент Пельтье, определяющий количество тепла Пельтье, выделяющегося  на контакте, зависит от природы контактирующих веществ и температуры контакта: П12=a12·Т=(a1-a2)·T, где aи aабсолютные коэффициенты термоэдс контактирующих веществ. Если для большинства пар металлов коэффициент термоэдс имеет порядок 10-5-10-4 В/К, то для полупроводников он может оказаться гораздо больше (до 1,5·10-3 В/К).

Коэффициент Пельтье, являющийся важной технической характеристикой  материалов, как правило, не измеряется, а вычисляется по коэффициенту термоэдс, измерение которого более просто.

Но, в то же время, необходимо отметить, что коэффициент термоэдс сложным образом зависит от состава и температуры полупроводника, при этом, по сравнению с металлами температурная зависимость a для полупроводников выражена значительно сильнее. Знак a определяется знаком носителей заряда. Не существует общих эмпирических, и тем более, теоретических формул, которые охватывали бы термоэлектрические свойства полупроводников в широком интервале температур. Обычно термоэлектродвижущая сила  a  полупроводника, начиная со значения a=0 при Т=0, растет сначала пропорционально Т, затем более замедленно, часто остается постоянной в некотором интервале температур, а в области высоких температур (более 500К - 700К) начинает убывать по закону a~1/Т.

Другой отличительной  чертой полупроводников является определяющая роль примесей, введение которых позволяет не только во много раз изменять величину, но и менять знак a.

В полупроводниках со смешанной проводимостью вклады в термоэдс дырок и электронов противоположны, что приводит к малой  величине a и П.

В частном случае, когда  концентрации (n) и подвижности (u) электронов и дырок равны ( ne= n и ue= u) величины a и П обращаются в ноль: 

 

                           a ~ ( neue- npup) / (neue+ npup).

 

 Некоторые значения коэффициента Пельтье в зависимости от температуры для различных пар металлов представлены в таблице 1.

 

                                                                                                            Таблица 1

Значения коэффициента Пельтье для различных пар металлов.

 

Железо-константан

Медь-никель

Свинец-константан

T, К

П, мВ

T, К

П, мВ

T, К

П, мВ

273

13,0

292

8,0

293

8,7

299

15,0

328

9,0

383

11,8

403

19,0

478

10,3

508

16,0

513

26,0

563

8,6

578

18,7

593

34,0

613

8,0

633

20,6

833

52,0

718

10,0

713

23,4


 

 

  Величина выделяемого тепла Пельтье и его знак зависят от вида контактирующих веществ, силы тока и времени его прохождения, поэтому Qп может быть выражено еще одной формулой:

 

                                    dQп = П12 ·I·dt.

 

Здесь П121- коэффициент Пельтье для данного контакта, связанный с абсолютными коэффициентами Пельтье  П1 и П2  контактирующих материалов. При этом считается, что ток идет от первого образца ко второму. При выделении тепла Пельтье имеем: Qп>0, П12>0, П12

При поглощении тепла Пельтье оно считается отрицательным и соответственно: Qп<0, П12<0, П12. Очевидно, что П12= - П21

Размерность коэффициента Пельтье [П]СИ=Дж/Кл=В.

Вместо тепла Пельтье  часто используют физическую величину, определяемую как тепловая энергия, ежесекундно выделяющаяся на контакте единичной площади. Эта величина, получившая название - мощность тепловыделения, определяется формулой:

                                           qП = П12·j,

где j=I/S - плотность тока;

S - площадь контакта;

I –сила тока.

Размерность этой величины  [qП]СИ=Вт/м2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ПРИМЕНЕНИЕ  ЭФФЕКТА ПЕЛЬТЬЕ

 

2.1 Модули Пельтье

 

Эффект Пельтье лежит  в основе работы термоэлектрического  модуля (ТЭМ). Единичным элементом  ТЭМ является термопара, состоящая  из одного проводника (ветки) p-типа и одного проводника n-типа. При последовательном соединении нескольких таких термопар теплота (Qс), поглощаемая на контакте типа n-p, выделяется на контакте типа p-n (Qh). Термоэлектрический модуль представляет собой совокупность таких термопар, обычно соединенных между собой последовательно по току и параллельно по потоку тепла. Термопары помещаются между двух керамических пластин (Рис.3).

           

 

Рисунок 3. Внешний вид модуля Пельтье

 

 Ветки напаиваются  на медные проводящие площадки (шинки), которые крепятся к специальной теплопроводящей керамике, например, из оксида алюминия. Количество термопар может варьироваться в широких пределах - от нескольких единиц до нескольких сотен, что позволяет создавать ТЭМ с холодильной мощностью от десятых долей ватта до сотен ватт. Наибольшей термоэлектрической эффективностью среди промышленно используемых для изготовления ТЭМ материалов обладает теллурид висмута, в который для получения необходимого типа и параметров проводимости добавляют специальные присадки, например, селен и сурьму. Традиционно сторона, к которой крепятся провода, горячая и она изображается снизу (Рис.4).

 

 

 

 Рисунок 4. - Структура модуля Пельтье

 

При прохождении через  ТЭМ постоянного электрического тока возникает разность температур (dT=Th-Tc) между его сторонами: одна пластина (холодная) охлаждается, а другая (горячая) нагревается. По сути элемент Пельтье является своебразным тепловым насосом. При использовании модуля Пельтье необходимо обеспечить эффективный отвод тепла с его горячей стороны, например, с помощью воздушного радиатора или водяного теплообменника (водоблока). Здесь надо учесть, что отводить придется не только "перекачиваемую" теплоту, но и добавляемую (примерно 50%) самим модулем. Если поддерживать температуру горячей стороны модуля на уровне температуры окружающей среды, то на холодной стороне можно получить температуру, которая будет на десятки градусов ниже. В высококачественных серийных ТЭМ известных производителей, например, ИПФ КРИОТЕРМ (г.Санкт-Петербург), разность температур может достигать 74 град на одном каскаде. Модуль является обратимым, т.е. при смене полярности постоянного тока горячая и холодная пластины меняются местами. Можно использовать модуль в режиме термоциклирования: чередовать режим охлаждения с режимом нагрева с помощью переключателя. Как уже отмечалось, степень охлаждения пропорциональна величине тока, проходящего через ТЭМ, что позволяет при необходимости плавно регулировать температуру охлаждаемого объекта, причем с высокой точностью.

Типичный модуль обеспечивает значительный температурный перепад, который составляет несколько десятков градусов. При соответствующем принудительном охлаждении нагревающегося радиатора второй радиатор - холодильник, позволяет достичь отрицательных значений температур. Для увеличения разности температур возможно каскадное включение термоэлектрических модулей Пельтье при обеспечении адекватного их охлаждения. Это позволяет сравнительно простыми средствами получить значительный перепад температур и обеспечить эффективное охлаждение защищаемых элементов.

На рис. 5. представлен пример каскадного включения типовых модулей Пельтье.

 

Рисунок 5. Пример каскадного включения модулей Пельтье.

 Устройства охлаждения на основе модулей Пельтье часто называют активными холодильниками Пельтье или просто кулерами Пельтье. Такой кулер обычно состоит из термоэлектрического модуля, выполняющего функции теплового насоса, и понижающих температуру горячей стороны радиатора и охлаждающего вентилятора (рис.6).

 

 

                   

Рисунок 6. Внешний вид кулера с модулем Пельтье

 

Использование модулей  Пельтье в активных кулерах делает их существенно более эффективными по сравнению со стандартными типами кулеров на основе традиционных радиаторов и вентиляторов. Однако в процессе конструирования и использования кулеров с модулями Пельтье необходимо учитывать ряд специфических особенностей, вытекающих из конструкции модулей, их принципа работы, архитектуры современных аппаратных средств компьютеров и функциональных возможностей системного и прикладного программного обеспечения.

 

 

 

                     

 

Рисунок 7. Конструкция кулера с модулем Пельтье.

 

На рис. 7 представлена схема активного кулера, в составе которого использован полупроводниковый термоэлектрический модуль.

Большое значение имеет  мощность модуля Пельтье, которая, как  правило, зависит от его размера  и от числа и параметров используемых в нем пар полупроводников p- и n-типа. Модуль малой мощности не способен обеспечить необходимый уровень охлаждения, что приводит к нарушению работоспособности электронного элемента, например, процессора, из-за перегрева. Однако применение модулей слишком большой мощности может понизить температуру охлаждающего радиатора до уровня конденсации влаги из воздуха, что может привести к коротким замыканиям в электронных цепях компьютера. Здесь уместно напомнить, что расстояние между проводниками на современных печатных платах нередко составляет доли миллиметров. Тем не менее именно мощные модули Пельтье в составе высокопроизводительных кулеров и соответствующие системы дополнительного охлаждения и вентиляции позволили в свое время фирмам KryoTech и AMD в совместных исследованиях разогнать процессоры AMD, созданные по традиционной технологии, до частоты, превышающей 1 ГГц, т. е. увеличить их частоту почти в два раза по сравнению со штатным режимом. Необходимо еще подчеркнуть, что данный уровень производительности был достигнут в условиях достаточной стабильности и надежности работы процессоров в форсированных режимах. Следствием же такого экстремального разгона стал рекорд производительности среди процессоров архитектуры и системы команд 80х86. Заметим здесь, что фирма KryoTech прославилась не только своими экспериментами с экстремальным разгоном процессоров. Широкую известность получили ее установки глубокого охлаждения компьютерных компонентов. Снабженные соответствующей электронной начинкой, они оказались востребованными в составе платформ высокопроизводительных серверов и рабочих станций. A компания AMD получила подтверждение высокого уровня своих изделий и богатый экспериментальный материал для дальнейшего совершенствования архитектуры процессоров. К слову сказать, аналогичные исследования проводились также с процессорами корпорации Intel, и в них был зафиксирован значительный прирост производительности.

 

2.2 Особенности  эксплуатации модулей Пельтье

 

Кроме очевидных преимуществ, модули Пельтье обладают и рядом специфических свойств и характеристик, которые необходимо учитывать при их использовании в составе охлаждающих средств. Некоторые из них были уже отмечены, но для корректного применения модулей Пельтье требуют более детального рассмотрения.

К важнейшим характеристикам  относятся следующие особенности эксплуатации:

  • Модули Пельтье, выделяющие в процессе своей работы большое количество тепла, требуют наличия в составе кулера соответствующих радиаторов и вентиляторов, способных эффективно отводить избыточное тепло от охлаждающих модулей.
  • Термоэлектрические модули отличаются относительно низким коэффициентом полезного действия (кпд) и, выполняя функции теплового насоса, они сами являются мощными источниками тепла. Использование данных модулей в составе средств охлаждения электронных комплектующих компьютера вызывает значительный рост температуры внутри системного блока, что нередко требует дополнительных мер и средств для снижения температуры внутри корпуса компьютера. В противном случае повышенная температура внутри корпуса создает трудности для работы не только для защищаемых элементов и их систем охлаждения, но и остальным компонентам компьютера.
  • Модули Пельтье являются сравнительно мощной дополнительной нагрузкой для блока питания. Потребляемый ими ток превышает 6А. Слишком тонкие провода питания могут не выдержать такой силы тока. С учетом значения тока потребления модулей Пельтье величина мощности блока питания компьютера должна быть не менее 250 Вт.
  • Модуль Пельтье, в случае выхода его из строя, изолирует охлаждаемый элемент от радиатора кулера. Это приводит к очень быстрому нарушению теплового режима защищаемого элемента и скорому выходу его из строя от последующего перегрева.
  • Термоэлектрические модули соответствуют техническим данным в течение 2-х лет с даты изготовления при соблюдении потребителем условий хранения и эксплуатации. Срок хранения и эксплуатации - 15 лет с момента приемки. Из опыта известно, что если только модуль не будет нагреваться до температуры плавления олова, он прослужит очень долго.
  • Подаваемое на модуль напряжение определяется количеством пар ветвей в модуле. Наиболее распространенными являются 127-парные модули, величина максимального напряжения для которых составляет примерно 16 В. На эти модули обычно подается напряжение питания 12 В. Такой выбор напряжения питания в большинстве случаев является оптимальным и позволяет обеспечить, с одной стороны, достаточную мощность охлаждения, а с другой стороны, достаточную экономичность. При повышении напряжения питания более 12 В увеличение холодильной мощности будет слабым, а потребляемая мощность будет резко увеличиваться. При понижении напряжения питания экономичность будет расти, холодильная мощность будет уменьшаться, но линейно, что очень удобно для организации плавного регулирования температуры. Для модулей с числом пар ветвей отличным от 127, необходимо учитывать особенности конкретного устройства, прежде всего, условия теплоотвода с горячей стороны, и возможности источников питания.
  • Большое значение играет мощность модуля Пельтье, которая, как правило, зависит от его размера. Модуль малой мощности не обеспечивает необходимый уровень охлаждения, что может привести к нарушению работоспособности защищаемого электронного элемента, например, процессора вследствие его перегрева. Однако применение модулей слишком большой мощности может вызвать понижение температуры охлаждающего радиатора до уровня конденсации влаги из воздуха, что опасно для электронных цепей. Это связано с тем, что вода, непрерывно получаемая в результате конденсации, может привести к коротким замыканиям в электронных цепях компьютера. Для исключения данной опасности целесообразно использовать холодильники Пельтье оптимальной мощности. Возникнет конденсация или нет, зависит от нескольких параметров.