Design of an experiment to calibrate a peltier element and measuring thermal conductivity

Abstract

ABSTRACT: Peltier element, which is a thermoelectric component, is a device that can pump heat from its cold side to the hot side depending on the direction of current. Therefore, it is a kind of heat pump of solid state. The amount of heat transfer, which can be pumped by this device, is certainly depending on the electrical power supplied to it. Thus, it can be used in many different experiments as either a heating or cooling unit. In order to use a Peltier element as a thermal unit, calibration of this device would be necessary. In the current study, an experimental method is developed in order to calibrate a Peltier element. In this study, a Peltier element of model TEC1-4905 and size 25mm x 25mm was used for the calibration process. The calibration method was based on measuring the amount of heat generated by the element according to different electrical currents. The results, then, were analyzed and presented as graphs for some important parameters of this device. Based on the calibration results, in order to verify them, another experiment was performed to measure the thermal conductivity of a sample. Keywords: Peltier element, Calibration, Thermal Conductivity. ………………………………………………………………………………………………………………………… OZ: Termoelektrik bileşen olan peltier elementi, akımın yönüne bağlı olarak, soğuk taraftan sıcak tarafa ısı pompalayan cihazdır. Bu yüzden, peltier elementi katı haldeki ısı pompasının çeşididir. Bu cihaz tarafından pompalanan, ısı transferinin miktarı kesinlikle elektrik güç sağlayıcısına bağlıdır. Böylece ısıtma veya soğutma gereken birçok farklı deneylerde kullanılabilir. Peltier elementini termal ünite gibi kullanabilmek için, bu cihazın ayarlanması gerekmektedir. Şimdiki çalışmalarda, peltier elementini ayarlamak için, deneysel metotlar geliştirilmiştir. Bu çalışmada, TECI-4905 modeli peltier elementi kullanılmıştır. Ayarlama metodu, farklı elektrik akımlarına göre element tarafından oluşturulan ısı miktarını ölçmenin temelidir. Sonuç olarak, bazı önemli parametrelere oluşturulan grafiklere göre bu cihazın analizleri ve sunumları vardır. Ayarlama sonuçları temeli, onları doğrulamak ve diğer deney örneğinin termal iletkenliğini ölçmek için yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Peltier element, Ayarlama, termal iletkenliğini.