1
00:00:08,109 --> 00:00:20,649
Muy bien. Bueno, pues vamos a ver ahora cómo se utilizan, qué son y cómo se utilizan las células Pelletier para enfriar.

2
00:00:21,289 --> 00:00:31,589
Esto yo los vi por primera vez para cabas de vino pequeñas. Ya veremos que la capacidad de enfriamiento de estas células es limitado.

3
00:00:31,589 --> 00:00:45,170
pero que sepáis que este tipo luego veremos para qué se usan, pero se usan en diversas tecnologías, o sea, en diversos sistemas, ¿vale?

4
00:00:45,170 --> 00:00:55,509
Y se utilizan siempre para enfriar. Bien, lo que vamos a ver, vamos a definir qué es una célula Pelletier, cómo está construida por dentro, cómo funciona,

5
00:00:56,229 --> 00:00:57,609
cuáles son sus características

6
00:00:57,609 --> 00:01:06,670
y sobre todo vamos a ver el control y la electrónica asociada a esa célula Peltier

7
00:01:06,670 --> 00:01:09,930
y cómo puede funcionar y por supuesto las aplicaciones que tiene.

8
00:01:09,930 --> 00:01:17,569
Bien, lo primero que vamos a ver van a ser las ventajas que tiene una célula Peltier.

9
00:01:17,569 --> 00:01:39,329
Bien, una célula Pelletier es una célula, es un sistema, ¿cómo se dice? Semiconductor, o sea, está hecho con semiconductores, ¿vale? Es una plaquita que tiene dos capas aislantes, con lo cual, pues evidentemente no tiene partes móviles.

10
00:01:39,329 --> 00:01:58,329
Tiene una capacidad, aunque reducida, pero tiene una capacidad de bajar la temperatura, un transporte de calor que está controlado dependiendo de la corriente que recibe o no esta célula, su tamaño reducido.

11
00:01:58,329 --> 00:02:26,430
Evidentemente, no sé si habéis visto alguna vez una célula Peltier, pero son bastante pequeñas, lo cual hace que su peso no sea una limitación. Es decir, se utiliza en sitios donde se necesitan sistemas para refrigerar de una manera sencilla y que necesite pocas frigorías de refrigeración y donde, sobre todo, tengamos limitación de espacio.

12
00:02:26,430 --> 00:02:42,830
También es verdad que una de las capacidades más importantes es que puede alternar entre frío y calor, con lo cual nos permitiría, a lo mejor, diseñar un sistema de aire acondicionado con bomba de calor muy casero y pequeñito.

13
00:02:42,830 --> 00:03:07,159
¿Vale? Bien. ¿Cuáles son las desventajas de la célula Peltier? Pues básicamente las desventajas son que la capacidad de disipar calor es limitada. Es limitada, tiene un coeficiente de rendimiento muy bajo comparado con un sistema de compresión de vapor.

14
00:03:07,159 --> 00:03:28,199
Es decir, comparado con un frigorífico, pues su capacidad de bajar la temperatura es mucho menor. Suele usarse en sistemas donde el flujo de calor es mínimo y el mayor problema que tienen estas células es que no solo tienen que disipar o tienen que extraer el calor del ambiente, sino tienen que disipar su propio calor.

15
00:03:28,199 --> 00:03:50,439
Como dice aquí la fórmula, ¿vale? El calor extraído es igual al calor que produce en sí el chip más el calor que tenemos que extraer del sistema, ¿vale? Todo sistema tiene una energía interna, que es la que nosotros aportamos, y un calor que pasamos de un lado a otro, ¿de acuerdo? De menos a más o de más a menos.

16
00:03:50,439 --> 00:04:12,340
Bien. Básicamente, bueno, quería comentaros que, para que sepáis más o menos, esto se usa en sistemas médicos, se usa en sistemas aeroespaciales, se usa en refrigeradores de tamaño pequeño.

17
00:04:12,340 --> 00:04:34,699
Bueno, una de las cosas que tiene es que su capacidad de transportar el calor de un lado a otro es de unos cuantos de milivatios, o sea, de unos pequeños milivatios a cientos de vatios, pero siempre con una eficiencia pequeña.

18
00:04:34,699 --> 00:04:49,310
Bien, básicamente la célula Peltier está basada efectivamente en el efecto Peltier, pero ¿de dónde viene el efecto Peltier? Pues básicamente el efecto Peltier viene del efecto Siebeck.

19
00:04:49,310 --> 00:05:09,069
Si conocéis los termopares, un termopar que funciona a través del efecto Siebeck, lo que hace es que cuando tenemos la unión de dos materiales distintos, donde tenemos una parte fría y una caliente, que es donde aplicamos el calor, esto va a generar una tensión de milivoltios.

20
00:05:09,069 --> 00:05:14,709
a la salida que sería en esta parte cuando yo aplico calor en una de las partes

21
00:05:14,709 --> 00:05:20,370
con respecto a una parte fría se genera aquí una tensión de milivoltios

22
00:05:20,370 --> 00:05:26,269
que luego tenemos que amplificar para de alguna manera controlarla, medirla

23
00:05:26,269 --> 00:05:30,810
y exponerla en un display si es necesario cuando estamos hablando de un termopar.

24
00:05:31,069 --> 00:05:38,310
En el caso del efecto Peltier cuando aplicamos una tensión continua en esos terminales

25
00:05:38,310 --> 00:05:46,370
Lo que estamos produciendo, básicamente, es que se cree un circuito que permite el transporte continuo de calor entre los empalmes del conductor.

26
00:05:46,850 --> 00:05:55,310
¿De acuerdo? Es decir, hay una parte fría que se va, que, bueno, lo que hacemos es extraer calor hacia una parte caliente.

27
00:05:55,949 --> 00:06:02,970
La corriente se transporta a través de unos portadores de cargas, que ahora veremos cómo, y se produce siempre en la dirección del portador de carga.

28
00:06:02,970 --> 00:06:22,970
Hay que tener en cuenta que la corriente, como nosotros la conocemos, va de positivo a negativo, pero en realidad eso es una convención. Es decir, se acordó que se explicara así el sentido de la corriente, pero en realidad sabemos que los electrones van al revés, van de negativo a positivo.

29
00:06:22,970 --> 00:06:40,529
¿De acuerdo? Bien. Básicamente una célula Pelletier lo que hace es cuando, bueno, está formada por elementos semiconductores P y N de diferentes materiales, ¿vale?

30
00:06:40,529 --> 00:07:00,250
Y lo que hago es, en el caso de un tipo N, cuando yo aplico calor, o sea, perdón, cuando aplico una corriente continua, ¿vale? Lo que estoy haciendo es haciendo que el calor fluya de una parte de cobre hacia la otra parte de cobre porque es el flujo que van a tener los electrones.

31
00:07:00,250 --> 00:07:28,810
Acordaros que decíamos que era de negativo a positivo. ¿Vale? Cuando yo estoy actuando, en este caso, aquí produciríamos frío y cuando en el caso de un semiconductor tipo P, el flujo de huecos va a ir al revés. ¿Vale? Con lo cual, en esta parte voy a generar o voy a absorber calor y aquí voy a sacar el calor. ¿De acuerdo?

32
00:07:28,810 --> 00:07:55,040
Bien, cuando aplicamos corriente, lo que hacen los electrones es transportar ese calor como estamos viendo aquí, ¿de acuerdo? Tenemos una unión caliente y un conductor con una unión fría. Este sería lo que sería la célula Peltier y estos serían los dos conductores que conforman esa célula Peltier que vamos a ver ahora.

33
00:07:55,040 --> 00:08:13,220
Bien, ahí tenéis, tenemos una batería, como podéis ver aquí, tenemos una batería con la fuente de alimentación de corriente continua y vamos a alimentar un semiconductor tipo P y un semiconductor tipo N, ¿vale?

34
00:08:13,759 --> 00:08:19,920
Cuando yo aplico la tensión, en el tipo N la circulación va a ser hacia abajo

35
00:08:19,920 --> 00:08:23,220
y en el tipo P también va a ser hacia abajo.

36
00:08:23,379 --> 00:08:26,860
¿Por qué? Porque en el tipo N los electrones van a ir del menos al más

37
00:08:26,860 --> 00:08:32,759
y en el hueco va a ser al contrario, los huecos circulan en sentido contrario.

38
00:08:32,879 --> 00:08:37,059
Con lo cual, va al final la unión de un tipo P y un tipo N,

39
00:08:37,059 --> 00:08:41,059
lo que vamos a tener es una parte caliente y una parte fría.

40
00:08:41,059 --> 00:08:53,860
Como os decía antes, el problema de estas células Peltier es que necesitan refrigerar y necesitan refrigerar porque trabajan a corrientes relativamente altas.

41
00:08:53,860 --> 00:09:05,320
Entonces es muy importante. De hecho, en las primeras cabas de vino que yo vi que venían con células Peltier tenían un problema y era la disipación de ese calor.

42
00:09:05,320 --> 00:09:28,139
Y de hecho fallaban. Fallaban cuando llevaban cierto tiempo funcionando. Por ejemplo, lo que hablábamos antes. Si yo pongo una cava de vino en un sitio donde hace mucho calor, acordaros que al principio hemos dicho que la célula Peltier o el sistema Peltier en general tiene que disipar tanto el calor que genera él como el que hay en el ambiente.

43
00:09:28,139 --> 00:09:56,820
Con lo cual, si no está bien refrigerado o no tiene suficiente refrigeración, por un problema de diseño, vamos a llegar a un momento en que la célula no funciona. Incluso puede llegar a estropearse. ¿De acuerdo? Entonces, es muy importante tanto los cálculos de este refrigerador como la cantidad de flujo de aire que yo estoy imprimiendo a este refrigerador para disipar ese calor. ¿De acuerdo?

44
00:09:58,139 --> 00:10:20,799
Bien. Ahí tenéis una célula Peltier con sus semiconductores tipo P, tipo N. Ahora veremos, ¿vale? Por un lado tendremos el elemento a refrigerar que estará en contacto dependiendo de lo que queramos refrigerar.

45
00:10:20,799 --> 00:10:48,700
Es decir, si yo lo que quiero es sacar aire de una cavidad, lo que tendré que hacer será poner un ventilador que haga pasar el aire por este elemento, ¿vale? Por este lado de la célula Pelletier para que vaya recogiendo o cediendo ese calor y ese calor pueda ir directamente a la zona caliente donde iré sacando el calor a través del refrigerador o del disipador y apoyado con el ventilador.

46
00:10:48,700 --> 00:11:10,200
Bien. Ahora bien, ¿cuántos elementos N y cuántos elementos P puedo tener conectados? Pues fácil. Se pueden conectar o en serie o en paralelo. ¿Qué ocurre en paralelo? Pues que aumenta el transporte de calor y requerimos un voltaje muy pequeño.

47
00:11:10,200 --> 00:11:27,360
¿Qué ocurre si los conectamos en serie? Pues que disminuye su capacidad al producirse un cortocircuito térmico de la zona caliente a la zona fría, etc. Por eso normalmente siempre están conectados en paralelo en un número determinado.

48
00:11:27,360 --> 00:11:49,200
De hecho, normalmente, o lo normal, la configuración habitual suelen ser 254 elementos entre 12 y 16 voltios y fijaros, a 4 o 5 amperios, que yo creo que es una corriente bastante elevada y su configuración suele ser de este sistema.

49
00:11:49,200 --> 00:12:04,940
¿Veis? ¿De acuerdo? Este va a ser el lado frío y este va a ser el lado caliente, por donde tenemos que extraer todo ese calor que nos sobra o que no es deseable.

50
00:12:05,620 --> 00:12:15,820
Bien. ¿Cuál es el rendimiento de una célula Peltier? Bueno, pues el rendimiento de esas células va a depender de los lados fríos y calientes, es decir, de las temperaturas ambientes,

51
00:12:15,820 --> 00:12:25,460
de la conductividad eléctrica de los materiales, igual que decía antes, la resistencia térmica entre los materiales,

52
00:12:25,460 --> 00:12:34,200
por lo cual siempre vamos a usar esa pasta térmica que se usa para que el contacto entre refrigerador y dispositivo electrónico

53
00:12:34,200 --> 00:12:45,620
sea lo mejor posible para que esa energía calorífica que se está transmitiendo al refrigerador sea la máxima posible.

54
00:12:45,820 --> 00:13:04,840
Tened en cuenta que la refrigeración depende de la diferencia de temperatura y de la superficie. Con lo cual, cuanto más superficie tengamos para disipar y mayor sea el contacto entre la superficie disipadora y el dispositivo, mejor va a ser la disipación del calor.

55
00:13:04,840 --> 00:13:17,799
Hay que tener en cuenta que una unidad típica de frío, un compresor, un frigorífico, tienen un COP, que es el coeficiente de eficiencia energética,

56
00:13:18,700 --> 00:13:25,559
normalmente aproximadamente de 3, mientras que una célula Pelletier, y de ahí, por lo que decíamos antes, que su eficiencia era reducida,

57
00:13:26,159 --> 00:13:30,799
una célula Pelletier tiene un COP típico entre 0,3 y 0,7.

58
00:13:30,799 --> 00:13:40,860
Hay que tener en cuenta que en calor consume un kilovatio aproximadamente y solo provee 3,5 kilovatios

59
00:13:40,860 --> 00:13:48,659
O sea, por cada calor consumido provee kilovatio, consumido de potencia, provee 3,5 kilovatios de calor

60
00:13:48,659 --> 00:13:55,039
Sin embargo, en enfriamiento, pues remueve dos unidades de calor por cada unidad de energía consumida

61
00:13:55,799 --> 00:13:55,899
¿Vale?

62
00:13:56,539 --> 00:14:04,320
Eso sería un COP en refrigeración y un COP en calentamiento.

63
00:14:04,399 --> 00:14:10,019
Es decir, por cada unidad de energía, tantas energías de calor o de frío tenemos dependiendo de su COP.

64
00:14:10,440 --> 00:14:11,639
Sea mejor o peor.

65
00:14:13,019 --> 00:14:20,919
Como ya he dicho antes, el COP de las células Peltier está siempre por abajo de 1, entre 0,3 y 0,7.

66
00:14:20,919 --> 00:14:45,480
Bien, ahí tenéis una curva de refrigeración característica de una célula Peltier. Podéis fijaros que la diferencia de temperatura está en 10 grados, ¿vale? Aunque llega a su zona máxima, o sea, a su zona media más o menos, son 5 grados en unos 9 minutos.

67
00:14:45,480 --> 00:14:48,240
que este es otro problema que tienen las células Peltier

68
00:14:48,240 --> 00:14:50,320
y es que su tiempo de reacción

69
00:14:50,320 --> 00:14:51,519
es

70
00:14:51,519 --> 00:14:53,519
relativamente lento

71
00:14:53,519 --> 00:14:55,960
por ejemplo, aquí

72
00:14:55,960 --> 00:14:58,120
estáis viendo que para alcanzar

73
00:14:58,120 --> 00:15:02,139
con una corriente de 6,2 amperios

74
00:15:02,139 --> 00:15:03,659
que se estabiliza en 6 amperios

75
00:15:03,659 --> 00:15:05,820
pues hemos necesitado

76
00:15:05,820 --> 00:15:07,659
72 vatios, ¿de acuerdo?

77
00:15:07,919 --> 00:15:09,620
y hemos tardado en llegar

78
00:15:09,620 --> 00:15:11,919
a los 10 grados como 36

79
00:15:11,919 --> 00:15:12,879
minutos, con lo cual

80
00:15:12,879 --> 00:15:20,379
para mantener temperatura, o sea, es decir, yo meto una botella de vino a temperatura ambiente,

81
00:15:20,919 --> 00:15:24,500
pues ya sabemos que mínimo 30 minutos tarda en bajar la temperatura.

82
00:15:24,500 --> 00:15:32,019
Pero, ojo, estamos en 10 grados aproximadamente, en 10, en 12, 13, ¿vale?

83
00:15:32,720 --> 00:15:34,159
Entonces hay que tener cuidado con eso, ¿eh?

84
00:15:34,159 --> 00:15:42,000
Los sistemas de refrigeración con Peltier no son ni instantáneos ni son excesivamente rápidos, ¿de acuerdo?

85
00:15:42,879 --> 00:16:01,580
Al final, en modo calentamiento, fijaros que la temperatura, la diferencia o el delta de temperatura, ¿vale? El salto térmico es de 34 grados, ¿de acuerdo? Con respecto al inicio. Entonces, bueno, vemos que en calentamiento da mucho mejor rendimiento que en enfriamiento, ¿vale?

86
00:16:01,580 --> 00:16:10,759
Además, solo hemos usado 4,8 amperios con un consumo aproximado de unos 58 vatios y en 36 minutos.

87
00:16:11,139 --> 00:16:16,039
Con lo cual, vemos que el rendimiento en calentamiento es mucho mejor que el rendimiento en enfriamiento.

88
00:16:16,039 --> 00:16:21,960
Pero bueno, normalmente para calentar no se usan las células péptidas.

89
00:16:21,960 --> 00:16:41,029
Bien, he elegido esta célula porque este es el componente más, casi casi el que usa todo el mundo, ¿vale? Es el más común y además tiene un precio bastante, bastante bueno.

90
00:16:41,029 --> 00:17:08,230
Bueno, como veis está fabricado en material cerámico, ahora veremos más cosas. Está fabricado en material cerámico, tiene unos cables de 30 centímetros, con una temperatura en helado caliente de 50-57 grados, con un diferencial de temperatura entre 66 y 65, pero fijaros, una corriente máxima de 6,4 amperios, entre 12 y 16 voltios y una potencia nominal de 72 vatios, ¿vale?

91
00:17:08,230 --> 00:17:16,349
y una resistencia relativamente pequeña, ¿vale? De uno entre dos y dos, dos con treinta, con treinta.

92
00:17:16,470 --> 00:17:21,809
También es verdad que su tamaño es muy reducido, ¿vale? Son cuarenta por cuarenta por cuatro milímetros de grosor

93
00:17:21,809 --> 00:17:32,150
que al final tendríamos que unir varias células Peltier para conseguir, si queríamos, una temperatura más o menos aceptable

94
00:17:32,150 --> 00:17:37,630
como para hacer un sistema de refrigeración, pues eso, un aire acondicionado casero.

95
00:17:40,690 --> 00:18:06,190
Bien, aquí estamos viendo que, por ejemplo, en este sistema, pues podemos alcanzar una delta de temperatura máxima de 79 grados, ¿vale? Entre el lado fio y el lado calor, ¿de acuerdo? Con un voltaje entre 16 y 17 grados, pero el problema que tenemos es que necesitamos una fuente de alimentación capaz de suministrar 10 amperios, ¿vale?

96
00:18:06,829 --> 00:18:14,589
Con lo cual, ya se empieza a complicar la cosa, más que nada porque estamos trabajando con unas corrientes, para mí, excesivamente grandes.

97
00:18:15,109 --> 00:18:15,430
¿De acuerdo?

98
00:18:19,049 --> 00:18:24,009
Y la alimentación mínima de estos sistemas está en torno a 3 voltios.

99
00:18:24,009 --> 00:18:38,809
O sea, a partir de 3 voltios empezaría a funcionar, pero, ya veis, para una potencia máxima de 100-110 vatios, que yo creo que está bien, necesitamos tensiones entre 10-16 voltios y 10 amperios.

100
00:18:41,890 --> 00:18:58,279
Bien, vamos a ver un vídeo. No sé cómo andamos de hora. Bien, vamos a ver un momentito que os enseño un vídeo. Vale, vamos a ver una célula Peltier en refrigeración.

101
00:18:58,279 --> 00:19:08,380
Bienvenidos todos a este vídeo donde vamos a hablar un poco acerca de las celdas peltier o módulos peltier empleados en ciertos equipos de refrigeración.

102
00:19:13,819 --> 00:19:27,480
Estas celdas son sistemas totalmente eléctricos, los cuales aplicaron un voltaje o una corriente de tipo DC, una placa torna fría y la otra placa contraria de torna caliente.

103
00:19:27,480 --> 00:19:36,579
Para aprovechar estas características de temperatura, se le agrega o se le adiciona disipadores de calor para mejorar su rendimiento.

104
00:19:40,130 --> 00:19:47,329
El principio de funcionamiento de estos módulos está basado en tres efectos, el Peltier, Siebel y el efecto Thompson,

105
00:19:48,049 --> 00:19:53,970
de los cuales apenas en este video nos vamos a concentrar en el Peltier y en el Siebel.

106
00:19:53,970 --> 00:20:02,690
El efecto Siebel consta que cuando tenemos dos materiales diferentes

107
00:20:02,690 --> 00:20:05,990
y hacemos una unión de ellos y le aplicamos un calor

108
00:20:05,990 --> 00:20:09,970
se crea un diferencial de potencial entre los extremos de ambos

109
00:20:09,970 --> 00:20:11,589
o un voltaje

110
00:20:11,589 --> 00:20:16,710
Este es el principio utilizado para los famosos termocuplas o sensores de temperatura

111
00:20:16,710 --> 00:20:19,869
A medida que le colocamos calor

112
00:20:19,869 --> 00:20:27,849
pues esa variación de voltaje es convertida en un sensor de temperatura o un dato de temperatura.

113
00:20:28,910 --> 00:20:32,190
El efecto Peltier es un poco diferente.

114
00:20:33,609 --> 00:20:40,809
Cuando utilizamos semiconductores y hacemos pasar por ella una corriente,

115
00:20:41,450 --> 00:20:47,529
lo que dice el efecto Peltier es que se da un fenómeno inverso al cime.

116
00:20:47,529 --> 00:20:51,269
Entonces en este caso en la unión de los semiconductores

117
00:20:51,269 --> 00:20:55,430
Una junta se coloca fría y la otra junta se coloca caliente

118
00:20:55,430 --> 00:21:01,269
De modo que así podemos aprovechar esta condición de fría para obtener refrigeración

119
00:21:01,269 --> 00:21:05,609
La otra ventaja que tenemos es que si invertimos la polaridad

120
00:21:05,609 --> 00:21:11,109
Entonces el lado caliente se convierte en frío y el lado frío se convierte en caliente

121
00:21:11,109 --> 00:21:13,329
O sea que da el fenómeno inverso

122
00:21:13,329 --> 00:21:36,960
Entre las características de esta placa tenemos diferentes tamaños que van desde los 15 x 15 mm hasta los 62 x 62 mm teniendo en cuenta el largo, el lado, tenemos voltaje de aplicación de los 12 hasta los 36 voltios y potencia frigorífica que va desde los 6 hasta los 650 watts.

123
00:21:36,960 --> 00:21:43,809
para uno analizar las características de rendimiento de una placa Peltier

124
00:21:43,809 --> 00:21:48,589
pues tenemos que conocer ciertas variables que se dan entre ellas

125
00:21:48,589 --> 00:21:51,269
por ejemplo el T sub H para este caso

126
00:21:51,269 --> 00:21:55,069
significa la temperatura del lado caliente de la placa

127
00:21:55,069 --> 00:21:56,210
después del ambiente

128
00:21:56,210 --> 00:22:00,009
T sub C viene siendo con la temperatura del lado frío módulo

129
00:22:00,009 --> 00:22:05,690
el DT o es el diferencial de temperatura entre el lado caliente y el lado frío

130
00:22:05,690 --> 00:22:09,369
Uc, la capacidad de enfriamiento del lado frío de la placa

131
00:22:09,369 --> 00:22:12,730
y la corriente consumida por el módulo placa

132
00:22:12,730 --> 00:22:17,630
y U, en este caso, el voltaje aplicado a la placa en voltios

133
00:22:17,630 --> 00:22:20,329
recordemos que es un tipo de voltaje DC

134
00:22:20,329 --> 00:22:24,660
si queremos ver los rendimientos

135
00:22:24,660 --> 00:22:27,759
para obtener una placa

136
00:22:27,759 --> 00:22:34,700
pues los fabricantes nos entregan diversas gráficas

137
00:22:34,700 --> 00:22:36,299
en las cuales podemos sacar estos datos

138
00:22:36,299 --> 00:22:44,339
Por ejemplo, si tenemos, para nuestro caso vamos a obtener una temperatura de lado fijo de 0 grados.

139
00:22:44,539 --> 00:22:54,319
Por tanto, el diferencial en este caso vamos a utilizar de T sub h de 50 menos 0 grados nos da un diferencial de 50.

140
00:22:54,680 --> 00:22:57,140
¿Por qué colocamos un T sub h de 50?

141
00:22:57,599 --> 00:23:01,599
Estas gráficas están con base en una temperatura T sub h de 50.

142
00:23:01,599 --> 00:23:04,779
hay algunos que nos dan Tsh de 27

143
00:23:04,779 --> 00:23:07,079
pero para este caso vamos a utilizar

144
00:23:07,079 --> 00:23:09,980
la temperatura de Tsh de 50

145
00:23:09,980 --> 00:23:13,180
y la temperatura al lado frío está en 0°

146
00:23:13,180 --> 00:23:15,880
por tanto tenemos un diferencial de 50°

147
00:23:15,880 --> 00:23:16,559
que es el de T

148
00:23:16,559 --> 00:23:19,519
y es la temperatura de esta curva

149
00:23:19,519 --> 00:23:21,299
que está acá, azul oscuro

150
00:23:21,299 --> 00:23:25,900
y si vamos a aplicar un voltaje de 12 voltios

151
00:23:25,900 --> 00:23:29,859
vamos a obtener que el rendimiento de esa placa

152
00:23:29,859 --> 00:23:35,200
Está acá, está alrededor de los 75 watts o 256 BTU hora.

153
00:23:36,220 --> 00:23:43,779
Vemos algo que a medida que el diferencial es más grande, o sea que la temperatura del lado frío es más baja,

154
00:23:44,680 --> 00:23:52,140
la capacidad frigorífica de la placa va siendo mucho menor, muy semejante a cómo se comportan los compresores en refrigeración.

155
00:23:52,480 --> 00:23:56,859
Cuando disminuimos la temperatura de evaporación, su capacidad frigorífica también va disminuyendo.

156
00:23:56,859 --> 00:24:13,720
Si el diferencial es más corto, estamos hablando de diferenciales pequeños, alrededor de 10, 20, estamos observando que obtenemos fácilmente, a 12 voltios podemos obtener capacidades frigoríficas de alrededor de 200 watts.

157
00:24:15,900 --> 00:24:20,140
Bien, es muy importante analizar esta gráfica para obtener un rendimiento de la misma.

158
00:24:21,019 --> 00:24:33,200
Esta gráfica no la puede o no la debería suministrar el fabricante o en su página web probablemente encontremos las gráficas de esta célula Peltier. Voy a ver si la encuentro y os la enseño.

159
00:24:33,200 --> 00:24:46,670
veamos aquí, esta es una THC-1 de la compañía Thermomix, entonces veamos otro

160
00:24:46,670 --> 00:24:52,069
dato que podemos obtener aquí, entonces con el delta de T50 que tenemos acá, yo

161
00:24:52,069 --> 00:24:58,549
quiero y averiguar cuál es la ampera que voy a consumir, entonces observemos que para

162
00:24:58,549 --> 00:25:04,970
unos 75 watts que tenemos de capacidad frigorífica, aquí dibujamos las dos

163
00:25:04,970 --> 00:25:13,509
gráficas y resulta que concuerda en esta curva azul que viene siendo con el amperaje de 15 amperios

164
00:25:13,509 --> 00:25:20,549
entonces ya sabemos actualmente que tenemos unos 12 voltios y vamos a consumir 15 amperios de esa

165
00:25:20,549 --> 00:25:28,990
placa, un dato muy importante para que su rendimiento sea OP, entonces el COP podemos

166
00:25:28,990 --> 00:25:36,049
calcularlo de una manera muy sencilla que viene siendo la capacidad frigorífica entre la potencia

167
00:25:36,049 --> 00:25:39,529
consumida, que en este caso es el voltaje

168
00:25:39,529 --> 00:25:44,190
por la corriente, ya sabemos que nuestra potencia consumida es 75 watts

169
00:25:44,190 --> 00:25:47,849
nuestro voltaje es 12 y nuestra corriente es 15, por cálculo

170
00:25:47,849 --> 00:25:51,910
nos da un SOP de 0.41, vamos a comprobar ese valor

171
00:25:51,910 --> 00:25:54,970
en la gráfica del SOP que nos da el fabricante

172
00:25:54,970 --> 00:25:59,549
entonces vemos aquí que obteniendo un DDT de 50

173
00:25:59,549 --> 00:26:03,849
vemos la curva, y un voltaje de 12 nos da

174
00:26:03,849 --> 00:26:10,509
aproximadamente un SOP de ser mayor de 0.4 lo cual es concordante con el cálculo realizado

175
00:26:10,509 --> 00:26:16,690
entonces de aquí vamos a cambiar conclusiones uno que los COP o coeficiente de rendimiento son bajos

176
00:26:16,690 --> 00:26:25,750
frente a 0.4 0.6 0.8 y a medida que diferenciales siguen aumentando pues mucho más bajo veamos aquí

177
00:26:25,750 --> 00:26:32,509
que diferenciales 70 nos dan SOP de 0.1 lo cual concuerda que estos sistemas pues a medida que

178
00:26:32,509 --> 00:26:40,430
bajamos más la temperatura del lado frío esa capacidad va disminuyendo por esta razón estos

179
00:26:40,430 --> 00:26:46,869
sistemas hay que tener en cuenta que aquí su lado caliente hay que refrigerarlo porque si

180
00:26:46,869 --> 00:26:54,569
lo refrigeramos vamos a mantener o aumentar esa eficiencia del módulo veamos ciertas aplicaciones

181
00:26:54,569 --> 00:27:01,569
como por ejemplo este bebedor de agua en el cual tenemos agua fría agua caliente entonces

182
00:27:01,569 --> 00:27:06,250
el sistema realmente es muy simple tiene una tarjeta de control principal cuya función es

183
00:27:06,250 --> 00:27:14,450
a la larga es coger los 110 en este caso con frecuencia 60 hertz y trasladarlo a un sistema

184
00:27:14,450 --> 00:27:22,089
DC y también si tenemos un sistema para calentamiento de agua veamos este caso aquí

185
00:27:22,089 --> 00:27:28,930
tenemos el tanque aquí tenemos la celda peltier aquí tenemos el disipador del lado caliente que

186
00:27:28,930 --> 00:27:35,470
va pegado acá sobre esta superficie para poder refrigerar el lado caliente de la celda y hacer

187
00:27:35,470 --> 00:27:41,109
la que sea mucho más eficiente esto lo encontramos ya en ciertos bebederos de agua importante pues

188
00:27:41,109 --> 00:27:45,990
tener en cuenta el lado en cual vamos a ubicar la celda para hacer mantenimiento pues si nos

189
00:27:45,990 --> 00:27:52,990
equivocamos podemos calentar agua donde debemos enfriar y podemos tener ciertos problemas a la

190
00:27:52,990 --> 00:28:00,500
hora de entregar el producto o el sistema si nosotros queremos bajar más las temperaturas

191
00:28:00,500 --> 00:28:07,559
en las placas peter pues hay modo cascada como este caso una placa encima de la otra con lo

192
00:28:07,559 --> 00:28:14,779
cual podemos disminuir bastante la temperatura de la placa última pudiendo tener de diferenciales

193
00:28:14,779 --> 00:28:21,259
mucho mayores y temperaturas mucho mayores del lado frío esto a costa de deficiencia del sistema

194
00:28:21,259 --> 00:28:27,079
así que desde el punto de vista temperatura podemos tener las temperaturas de baja que

195
00:28:27,079 --> 00:28:34,279
nosotros queramos utilizando este sistema de cascada o multi multi capas que también

196
00:28:34,279 --> 00:28:38,980
le llaman son sistemas muy interesantes pero también con su bastante corriente

197
00:28:41,019 --> 00:28:46,599
aquí poseemos algunos equipos en los cuales ya utilizamos el de apertura la refrigeración

198
00:28:46,599 --> 00:28:52,640
sus sistemas portátiles ya tenemos neveras con conexión de 110 a 220 en los países que

199
00:28:52,640 --> 00:29:01,400
tenga 50 hertz tenemos sistema de nevera para vehículos bebederos de agua enfriadores de

200
00:29:01,400 --> 00:29:07,940
botellas o portátiles entonces está un sistema que realmente ya se está exponiendo bastante y

201
00:29:07,940 --> 00:29:15,519
no se extrañen de que lo vamos a encontrar en nuestra operación de mantenimiento como

202
00:29:15,519 --> 00:29:21,519
al final vamos a ver cuáles son sus ventajas y desventajas estas ventajas porque un sistema

203
00:29:21,519 --> 00:29:28,660
que podemos decir que es ecológico 100% pues no requeremos refrigerante no requeremos tubos ni

204
00:29:28,660 --> 00:29:33,759
accesorios medidas el sistema de control y potencia por realmente muy sencillo contar

205
00:29:33,759 --> 00:29:40,339
prácticamente de rectificador me convierte de puntaje hace votar ese sistema compactos y

206
00:29:40,339 --> 00:29:45,519
portátiles pueden ser alimentados con sistemas de energía renovable como solar eólica ya que

207
00:29:45,519 --> 00:29:47,799
nos dan los 12 voltios que nosotros necesitamos

208
00:29:47,799 --> 00:29:49,779
para alimentar las placas

209
00:29:49,779 --> 00:29:51,440
entre sus desventajas

210
00:29:51,440 --> 00:29:53,579
tenemos pues que todavía el alto costo

211
00:29:53,579 --> 00:29:55,460
de fabricación de estas celdas Peltier pues

212
00:29:55,460 --> 00:29:58,099
afecta realmente su comercialización

213
00:29:58,099 --> 00:29:59,779
el bajo rendimiento

214
00:29:59,779 --> 00:30:01,220
frigorífico de las celdas

215
00:30:01,220 --> 00:30:03,500
sobre todo cuando queremos llegar a bajas

216
00:30:03,500 --> 00:30:05,559
temperaturas y pues

217
00:30:05,559 --> 00:30:07,259
la alimentación de bajo voltaje 12

218
00:30:07,259 --> 00:30:09,440
y con altas corrientes

219
00:30:09,440 --> 00:30:11,119
que por lo general de estas celdas pueden

220
00:30:11,119 --> 00:30:13,220
pedir alrededor de fácilmente hasta de

221
00:30:13,220 --> 00:30:15,500
5, 6, 7 o 10

222
00:30:15,500 --> 00:30:17,500
amperios, lo cual siempre constituye

223
00:30:17,500 --> 00:30:19,559
una potencia apreciable a la hora

224
00:30:19,559 --> 00:30:21,400
de utilizar un sistema

225
00:30:21,400 --> 00:30:26,019
con peltier. Bueno, como veis

226
00:30:26,019 --> 00:30:27,839
se puede

227
00:30:27,839 --> 00:30:29,460
hacer un sistema casero

228
00:30:29,460 --> 00:30:31,920
para enfriar agua, para calentar

229
00:30:31,920 --> 00:30:33,779
agua, para enfriar

230
00:30:33,779 --> 00:30:35,759
botellas que sea portátil, bueno de hecho

231
00:30:35,759 --> 00:30:38,019
ya están inventados, pero que sepáis

232
00:30:38,019 --> 00:30:40,000
que con una célula peltier o varias

233
00:30:40,000 --> 00:30:41,720
células peltier se puede

234
00:30:41,720 --> 00:30:43,880
fabricar algo en casa con

235
00:30:43,880 --> 00:30:46,299
no excesiva

236
00:30:46,299 --> 00:30:55,359
electrónica, ¿de acuerdo? Bien, ahora vamos a ver un ejemplo de una electrónica de control para que veáis

237
00:30:55,359 --> 00:31:11,720
cómo funciona y cómo hace los cambios de frío a calor dependiendo de lo que necesitemos. Bien, vale, esta es una

238
00:31:11,720 --> 00:31:24,220
electrónica. Como veis, tenemos los relés, unas puertas lógicas, es un integrado evidentemente,

239
00:31:25,039 --> 00:31:30,579
que nos van a dar las señales necesarias para activar uno u otro de forma que se activen estos

240
00:31:30,579 --> 00:31:38,819
transistores y así poder hacer circular la corriente en un lado o en otro. La configuración

241
00:31:38,819 --> 00:31:49,160
de estas puertas, pues va a ser en el caso de frío-calor, perdón, en el caso de PWM va a ser 0 o 1

242
00:31:49,160 --> 00:31:58,640
y en el caso de frío-calor va a ser 0 o 1. Fijaros que aquí tenemos la señal de frío-calor y aquí tenemos

243
00:31:58,640 --> 00:32:07,940
la PWM Peltier, ¿de acuerdo? Bien. Como veis la electrónica no es que sea excesivamente compleja,

244
00:32:07,940 --> 00:32:34,730
Aquí tenemos la célula Peltier, tenemos un integrado con las puertas NAND y luego tenemos los relés de estado sólido, ¿de acuerdo? Y la alimentación de 12 voltios. Bien, esto sería cuando la célula Peltier no está alimentada, ¿de acuerdo? No tiene, da igual que seleccionemos frío o calor porque la célula Peltier está apagada, ¿de acuerdo?

245
00:32:34,730 --> 00:32:57,099
Está todo apagado, aquí tenemos un 1, aquí tenemos un 1, con lo cual esto se conecta y manda, en fin, tiene todo desconectado, ¿de acuerdo? Tiene los 4 transistores menos este, los tiene a off y, a ver, ¿de acuerdo? Bien.

246
00:32:57,099 --> 00:33:19,720
Bien, en este caso tenemos la puerta NAND que da paso a OP1, ¿vale? La salida está en alta y el OP2 lo tenemos abierto, este.

247
00:33:19,720 --> 00:33:23,220
esta se conecta a bajo nivel

248
00:33:23,220 --> 00:33:24,700
o sea se encuentra a bajo nivel

249
00:33:24,700 --> 00:33:26,339
y cierra OP4

250
00:33:26,339 --> 00:33:28,559
en este caso este

251
00:33:28,559 --> 00:33:30,240
cierra OP4

252
00:33:30,240 --> 00:33:33,460
y conecta el transistor

253
00:33:33,460 --> 00:33:35,480
Z4 que es este

254
00:33:35,480 --> 00:33:35,900
a tierra

255
00:33:35,900 --> 00:33:39,259
y además conecta este transistor

256
00:33:39,259 --> 00:33:41,380
con lo cual empieza a entrar

257
00:33:41,380 --> 00:33:45,430
tensión de 12 voltios

258
00:33:45,430 --> 00:33:48,369
por este circuito

259
00:33:48,369 --> 00:33:50,170
haciendo que se genere frío

260
00:33:50,170 --> 00:33:53,410
¿De acuerdo? Aquí tenemos un 1, aquí tenemos un 0

261
00:33:53,410 --> 00:33:56,410
¿Vale? Con lo cual este está en OFF, este está en OFF

262
00:33:56,410 --> 00:33:58,849
Y se activa, ¿de acuerdo?

263
00:33:59,509 --> 00:34:00,750
Deja pasar la corriente

264
00:34:00,750 --> 00:34:06,289
¿Vale? Y el efecto termoeléctrico entra por 1 y sale por 2

265
00:34:06,289 --> 00:34:08,050
Como lo estamos viendo aquí

266
00:34:08,050 --> 00:34:13,679
En este caso, ahora

267
00:34:13,679 --> 00:34:18,380
Seguimos teniendo la PELTIER encendida

268
00:34:18,380 --> 00:34:21,099
¿Vale? Y ahora lo que estamos haciendo es

269
00:34:21,099 --> 00:34:22,699
En la posición 1 de calor

270
00:34:23,539 --> 00:34:24,920
Ocurre exactamente lo contrario.

271
00:34:25,719 --> 00:34:35,639
Es decir, ahora tenemos este transistor cerrado, este transistor abierto, este transistor cerrado y este transistor abierto.

272
00:34:35,639 --> 00:34:41,659
Con lo cual, la polaridad a la célula Peltier ha cambiado.

273
00:34:42,739 --> 00:34:45,500
De forma que ahora estamos produciendo calor.

274
00:34:45,500 --> 00:34:57,440
por lo tanto tenemos por un lado la señal que activa el circuito por decirlo de alguna manera

275
00:34:57,440 --> 00:35:00,400
y la señal que nos indica si es frío o es calor

276
00:35:00,400 --> 00:35:08,599
por un lado ponemos en marcha el sistema y por otro lado ponemos en marcha el modo que nosotros queremos

277
00:35:08,599 --> 00:35:11,780
de frío o calor, como veis la electrónica es muy sencilla

278
00:35:11,780 --> 00:35:17,400
evidentemente aquí nos faltaría un componente para mandar estas señales

279
00:35:17,400 --> 00:35:23,039
que podrían ser interruptores, básicamente, y la alimentación de 12 voltios.

280
00:35:23,119 --> 00:35:30,960
Con lo cual, si alguno quisiera fabricarse un sistema en casa, pues la configuración sería muy sencilla.

281
00:35:31,099 --> 00:35:41,380
De hecho, estas puertas NAND se pueden sustituir por interruptores y utilizar transistores mecánicos o tal alimentados con 12 voltios,

282
00:35:41,760 --> 00:35:44,400
que a la vez van a alimentar 12 voltios a la célula Peltier y se acabó.

283
00:35:44,400 --> 00:35:59,960
Pero esto es todo lo que necesitamos para hacer funcionar una célula Peltier, tanto en frío como en calor, que nos serviría, por ejemplo, para el sistema que hemos visto antes de enfriamiento y calentamiento de un sistema de agua, por ejemplo.

284
00:35:59,960 --> 00:36:18,929
¿De acuerdo? Bueno, y así de sencillo es un sistema para enfriamiento peltier. No tiene más misterio. Son así de sencillos estos sistemas.

285
00:36:19,750 --> 00:36:44,829
Os repito que el gran problema de estos sistemas es que necesitan una ventilación adecuada, un aporte de flujo de aire conveniente para disipar ese calor que generamos, acordaros que era el calor que queremos disipar del ambiente más el que genera la propia célula péltea, con lo cual el sistema de ventilación es importantísimo.

286
00:36:44,829 --> 00:36:56,690
Luego ya depende de si queremos frío o calor, podemos dejar un sistema fijo para refrigerar el calor o tenemos que poner un sistema doble si queremos que la función de la célula Peltier sea en doble sentido una sola sólida.

287
00:36:58,110 --> 00:37:11,530
Hola Miguel Ángel, agradezco que me hayas explicado esto porque no sabía yo cómo funcionaba muy bien esto de las células Peltier. Tenemos algunas preguntas, ¿vale?

288
00:37:11,530 --> 00:37:37,849
Sí, déjame un momento solo que os voy a enseñar lo que os decía antes de las gráficas, ¿vale? Si yo cojo, por ejemplo, la que hemos visto, ¿veis? Aquí tenéis las gráficas donde podríamos calcular exactamente qué corriente necesitamos o qué corriente podemos aplicar para, pues eso, para tener un salto de temperatura de 30, 40, 50 grados con un TH de 25, etcétera, etcétera, ¿vale?

289
00:37:37,849 --> 00:37:51,510
A partir de aquí, nosotros podemos diseñar nuestro sistema para, dependiendo de la temperatura que queramos o del salto de temperatura que queramos, usar una corriente u otra. Adelante, era solo esto.

290
00:37:51,510 --> 00:38:07,909
Sí, lo que preguntaba un asistente, creo que sí, también es Eduardo. Los sistemas físicos, entiendo perfectamente su pregunta, los sistemas físicos muchas veces son bidireccionales.

291
00:38:07,909 --> 00:38:31,789
Se refiere a que si utilizamos un motor, pues también puede funcionar como generador, ¿vale? O un transformador puede transformar desde la tensión baja a una tensión alta y al revés. Adam pregunta, si ponemos una célula Peltier en cada lado un poco de frío y otro calor, ¿podríamos tener un generador de corriente?

292
00:38:31,789 --> 00:38:45,230
¿Podría trabajar de manera inversa? En vez de darle un paso de corriente, utilizar, dándole frío y calor, conseguir tener corriente en la célula.

293
00:38:46,110 --> 00:38:53,510
Bueno, al principio hemos dicho que, bueno, y en el vídeo hemos visto que hay tres efectos que se producen en las células Peltier.

294
00:38:53,849 --> 00:38:58,030
El efecto Peltier, el efecto Siebeck y el efecto Thomson, ¿de acuerdo?

295
00:38:58,230 --> 00:39:04,110
Como hemos visto, el efecto Siebeck, si yo lo que estoy haciendo en una célula Peltier es darle calor y frío,

296
00:39:04,110 --> 00:39:09,110
lo que pasa es que tendría que aplicar calor y frío a la vez para poder tener esa corriente.

297
00:39:09,110 --> 00:39:32,929
Ya, es como yo creo que lo que pregunta y por eso que lo que pregunta pues como muchas veces pasa también pues la dinamo de la bicicleta de siempre, ¿no? Que si la ponemos en la bicicleta utilizábamos que generara esa pequeña electricidad para encender la luz de la bombilla de la bicicleta, pero si la sacamos de ahí y le ponemos una pila pues se mueve la dinamo, ¿vale?

298
00:39:32,929 --> 00:39:35,750
en principio era la pregunta

299
00:39:35,750 --> 00:39:37,650
de Eduardo, va por ese camino

300
00:39:37,650 --> 00:39:39,550
si tú vas a poner frío y calor

301
00:39:39,550 --> 00:39:41,650
en un extremo y en otro, va a haber una

302
00:39:41,650 --> 00:39:42,610
circulación de corriente

303
00:39:42,610 --> 00:39:45,590
teóricamente, basándonos en

304
00:39:45,590 --> 00:39:47,650
el funcionamiento teórico de la

305
00:39:47,650 --> 00:39:48,630
Peltier, se puede hacer

306
00:39:48,630 --> 00:39:50,190
yo nunca lo he hecho

307
00:39:50,190 --> 00:39:53,809
nunca lo he hecho porque para eso tengo un termopar

308
00:39:53,809 --> 00:39:55,070
pero

309
00:39:55,070 --> 00:39:56,630
a la hora de generar

310
00:39:56,630 --> 00:39:59,070
a la hora de generar tensión

311
00:39:59,070 --> 00:40:01,070
o sea, generar energía

312
00:40:01,070 --> 00:40:07,489
entiendo que habría que aplicar tanto un lado frío como un lado caliente ok deja de compartir

313
00:40:07,489 --> 00:40:31,239
pantalla me dejas compartir a mi momento en el momento ya lo tienes ya veis la pantalla

314
00:40:31,239 --> 00:40:41,280
vale bueno en este en este punto de la masterclass en primer lugar yo como moderador os agradezco

315
00:40:41,280 --> 00:41:10,360
cómo se llama la asistencia y lo único que pasamos ahora, Enrique, por lo que veo no hay más preguntas, ¿vale? Pasamos a invitar a Elizabeth, que ha estado pendiente en toda la Masterclass, porque la ha visto por ahí que siempre ha estado conectada, y a que nos, pues bueno, pues a que nos comente cómo, qué opina de estas, de las cocinas de inducción y de la refrigeración con células Peltier

316
00:41:10,360 --> 00:41:12,539
y si tiene alguna pregunta o no.

317
00:41:14,360 --> 00:41:20,420
Pues opinar, opino poco porque habláis de conceptos muy técnicos para mí.

318
00:41:20,519 --> 00:41:24,260
Sí es verdad que yo utilizo la inducción desde hace mucho tiempo

319
00:41:24,260 --> 00:41:30,019
y cuando utilizo una vitrocerámica normal me desespero por la lentitud,

320
00:41:30,760 --> 00:41:32,619
pero hasta ahí poco más.

321
00:41:32,699 --> 00:41:35,360
Yo no puedo opinar mucho más a nivel técnico.

322
00:41:35,559 --> 00:41:36,960
A nivel usuario quizás sí.

323
00:41:36,960 --> 00:41:52,820
En cuanto al desarrollo de la clase me ha parecido una maravilla, creo que ha habido una fluidez muy buena, una participación buena también, en fin, ya nos lo dirán los asistentes cuando por favor, por favor, rellenen el cuestionario.

324
00:41:52,820 --> 00:41:59,400
y nada, simplemente agradeceros tanto a ti Pablo por estar ahí moderando

325
00:41:59,400 --> 00:42:05,059
como por supuesto a Miguel Ángel que ha sido un placer, por supuesto a los asistentes

326
00:42:05,059 --> 00:42:12,059
muchísimas gracias por vuestra atención y bueno, pues simplemente invitaros a que estéis pendientes

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00:42:12,059 --> 00:42:18,079
de nuestra página web porque publicaremos en los próximos días los vídeos

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00:42:18,079 --> 00:42:24,800
tanto de esta como de las otras dos masterclass para que cualquier persona las pueda consultar.

329
00:42:25,000 --> 00:42:29,639
Así que por mi parte nada más, de nuevo muchas gracias y nos vemos pronto.