In Thermocycler sowie Analysegeräte bei denen eine genaue Temperatureinstellung gewährleistet werden muss, finden Peltierelemente auf Basis des thermoelektrischen Effekts eine ideale Anwendung.

Die uwe electronic ist in diesem Bereich ein erfahrener Partner und bietet durch ein breites Produktportfolio passende Lösungen im Bereich der Thermoelektrik.

Zum Portfolio zählt eine neue Generation von Peltierelemente mit hochreinem Halbleitermaterial, die höhere Temperaturunterschiede zwischen den beiden Keramikseiten ermöglichen. Die meisten einstufigen Peltierelemente erreichen maximale Temperaturunterschiede zwischen 67-72 Kelvin. Die neuen Module erreichen aufgrund der hochwertigeren Materialien Werte von bis zu 78 Kelvin.

Als Resultat ergeben sich hocheffiziente Peltiermodule, für die zur Erreichung der gleichen Kühlleistung weniger elektrische Arbeitsenergie eingesetzt werden muss. Folglich ergibt sich weniger Abwärme auf der Warmseite der Kühlkörper und der Aufbau kann kleiner konstruiert werden.

Die Peltierelemente der neuen Generation haben eine erhöhte Zyklenfestigkeit. Dies wird erreicht, dass eine Seite der mechanischen Verbindung zum Keramikdeckel mit einem speziellen Harz ausgestattet ist. Längenausdehnungen infolge von thermischen Längenausdehnungen können besser kompensiert werden.

Dieser Vorteil kommt Anwendungen wie den Thermocycler zugute, bei denen schnelle Aufheiz- und Abkühlphasen durchlaufen werden. Es werden Temperaturintervalle zwischen 10 und 70°C mit einer Geschwindigkeit von bis zu 8 Kelvin pro Sekunde angefahren. Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der eingesetzten Materialien entstehen im Inneren der Module Thermospannungen. Um die für das Peltierelement kritischen Scherkräfte zu verringern, werden die neuen Cycler-Module einseitig gelötet und auf der anderen Seite das beschriebene Harz verwendet.

Ohne diese technische Optimierungsmaßnahme führen solch harsche Bedingungen bei Standard-Peltiermodulen bei weniger als 10.000 Zyklen zu Leistungsabfall und Ausfallerscheinungen. Mit Hilfe dieser Optimierung wird die Forderung der Anwender nach einer Lebensdauer von mind. 100.000 Zyklen mit der oben beschriebenen Temperaturdynamik erfüllt.

Detaillierte Informationen, finden Sie unter https://www.uweelectronic.de/de/temperaturmanagement-2/peltierelemente.html