¿Qué componente puede transferir calor de frío a caliente?

Estás describiendo el "Efecto termoeléctrico" popularmente llamado "Efecto Peltier" y, a veces, el "Efecto Seebeck". Puede comprar pequeños arreglos de diodos hechos en un "Elemento Peltier" a precios razonables.

El componente del que habla es uno con el que está familiarizado, definitivamente ya tiene alguno. Por lo general, se llama cable, aunque esta es solo una forma conveniente. Más generalmente, es un componente llamado conductor. Los metales son un buen ejemplo.

Si pasa voltaje a través de dos conductores diferentes de cualquier tipo que están en contacto (creando una unión), entonces también está bombeando calor de un conductor al otro, y teóricamente puede hacer esto para enfriar un lado de los dos conductores. unión a debajo del ambiente. Este es un efecto físico universal llamado Efecto Peltier. El efecto peltier es realmente el mismo que el efecto Seebeck, solo que al revés. Si introduce una diferencia de temperatura entre dos metales diferentes y los pone en contacto (formando así nuevamente una unión), el voltaje aparecerá espontáneamente entre los dos metales y en proporción a la diferencia de temperatura. Ese es el efecto seebeck. Si hace lo contrario y aplica un voltaje, esto forzará el calor de un metal (enfriándolo) y hacia el otro, solo que generalmente lo llamamos efecto peltier.

Personalmente, prefiero el término general más simple "efecto termoeléctrico".

Esto se puede usar (y se usa) como una forma conveniente de medir gradientes de temperatura (ya que este efecto solo se preocupa por la diferencia de temperatura, no por la temperatura absoluta), y también genera pequeñas cantidades de energía. También varía con los dos materiales utilizados y la temperatura, por lo que algunas matemáticas inteligentes pueden permitirle usar este efecto para medir la temperatura absoluta (que es lo que hacen los termopares) o incluso identificar qué tipo de metal o aleación es simplemente tocando una sonda. lo. Bonito... ejem... genial , ¿eh?

Incluso puede hacer un generador termoeléctrico o termopila bastante efectivo (aunque de baja potencia) en casa simplemente colocando trozos alternos de cobre y alambre de hierro en serie, haciendo muchas uniones. Ponga un extremo en agua fría y caliente el otro, ¡y obtendrá corriente!

Por supuesto, hay dispositivos optimizados para producir este efecto, que es lo que probablemente estabas preguntando.

Los enfriadores termoeléctricos, también conocidos como uniones peltier, son su nombre. Aplica alimentación de CC, y un lado se calentará, el otro lado se enfriará y está usando energía eléctrica para bombear calor de un lado al otro. Si cambias la polaridad, el lado caliente ahora es el lado frío y viceversa.

Estos dispositivos son baratos y están fácilmente disponibles, solo busque TEC en Google o Peltier, o visite eBay, y debería encontrar una gran cantidad de dispositivos con los que podría experimentar, y una potencia significativa solo le costará unos pocos dólares.

Solo tenga en cuenta que realmente solo funcionan bien en una ventana muy estrecha de condiciones de funcionamiento ideales y, en general, debe esperar un rendimiento muy inferior a cosas como los enfriadores de cambio de fase (su refrigerador/congelador, aire acondicionado, etc.). Sin embargo, tienen la ventaja de ser pequeños, económicos y de estado sólido.

De todos modos, puedes leer todo sobre este fenómeno ordenado y bastante útil aquí: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect