فناوری ترموالکتریک یک روش مدیریت حرارتی فعال مبتنی بر اثر Peltier است. این پدیده توسط JCA Peltier در سال 1834 کشف شد ، این پدیده شامل گرمایش یا سرمایش محل اتصال دو ماده ترموالکتریک (بیسموت و تلورید) با عبور جریان از طریق محل اتصال است. در حین کار ، جریان مستقیم از طریق ماژول TEC جریان می یابد و باعث می شود گرما از یک طرف به طرف دیگر منتقل شود. ایجاد یک طرف سرد و گرم. اگر جهت جریان معکوس شود ، طرف های سرد و گرم تغییر می کنند. با تغییر جریان عملیاتی آن ، می توان انرژی خنک کننده آن را نیز تنظیم کرد. یک کولر تک مرحله معمولی (شکل 1) از دو صفحه سرامیکی با مواد نیمه هادی P و N نوع (بیسموت ، تلورید) بین صفحات سرامیکی تشکیل شده است. عناصر ماده نیمه هادی به صورت الکتریکی به صورت سری و به صورت حرارتی به صورت موازی متصل می شوند.
ماژول خنک کننده ترموالکتریک ، دستگاه Peltier ، ماژول های TEC می توانند به عنوان نوعی پمپ انرژی حرارتی حالت جامد در نظر گرفته شوند و به دلیل وزن واقعی ، اندازه و میزان واکنش آن ، بسیار مناسب است که به عنوان بخشی از خنک کننده داخلی استفاده شود سیستم ها (به دلیل محدودیت فضا). با استفاده از مزایایی مانند عملکرد آرام ، اثبات خرد ، مقاومت در برابر شوک ، عمر مفید طولانی تر و نگهداری آسان ، ماژول خنک کننده ترموالکتریک مدرن ، دستگاه Peltier ، ماژول های TEC دارای کاربرد گسترده ای در زمینه های تجهیزات نظامی ، حمل و نقل هوایی ، هوافضا ، درمان پزشکی ، اپیدمی هستند پیشگیری ، دستگاه های آزمایشی ، محصولات مصرفی (کولر آبی ، کولر اتومبیل ، یخچال و فریزر هتل ، کولر شراب ، کولر مینی شخصی ، پد خواب خنک و گرم و غیره).
امروزه به دلیل وزن کم ، اندازه یا ظرفیت کم و کم هزینه ، خنک کننده ترموالکتریک به طور گسترده در پزشکی ، معادله دارویی ، حمل و نقل هوایی ، هوافضا ، نظامی ، سیستم های طیف سنجی و محصولات تجاری استفاده می شود (مانند پخش کننده آب گرم و سرد ، یخچال و فریزر قابل حمل ، carcooler و غیره)
پارامترها | |
I | جریان جریان به ماژول TEC (در AMPS) |
Iحداکثر | جریان عملیاتی که حداکثر اختلاف دما را ایجاد می کندحداکثر(در آمپر) |
Qc | مقدار گرما که می تواند در قسمت سرد TEC (در وات) جذب شود |
Qحداکثر | حداکثر مقدار حرارتی که می تواند در سمت سرد جذب شود. این اتفاق در i = iحداکثرو هنگامی که دلتا t = 0. (در وات) |
Tگرم | دمای صورت سمت گرم هنگام عمل ماژول TEC (در درجه سانتیگراد) |
Tسرد | دمای صورت سمت سرد هنگام کار ماژول TEC (در درجه سانتیگراد) |
△T | اختلاف دما بین طرف داغ (th) و طرف سرد (tc). Delta T = Th-Tc(در درجه سانتیگراد) |
△Tحداکثر | حداکثر اختلاف در دما یک ماژول TEC می تواند بین طرف داغ حاصل شود (th) و طرف سرد (tc). این اتفاق (حداکثر ظرفیت خنک کننده) در i = iحداکثرو سc= 0. (در ° C) |
Uحداکثر | عرضه ولتاژ در i = iحداکثر(در ولت) |
ε | راندمان خنک کننده ماژول TEC (٪) |
α | ضریب Seebeck از مواد ترموالکتریک (V/° C) |
σ | ضریب الکتریکی مواد ترموالکتریک (1/سانتی متر · اهم) |
κ | هدایت حرارتی مواد ترموالکتریک (w/cm · ° C) |
N | تعداد عنصر ترموالکتریک |
Iεحداکثر | جریان هنگامی که دمای جانبی گرم و دمای قدیمی ماژول TEC یک مقدار مشخص است و نیاز به گرفتن حداکثر راندمان (در AMPS) دارد |
معرفی فرمول های درخواست به ماژول TEC
Qc= 2n [α (tc+273) -li²/2σs-κS/lx (tسخنرانی- تجف)]
△ t = [iα (tc+273) -li/²2σs] / (κS / L + I α]
u = 2 n [il /σs +α (tسخنرانی- تجف)]
ε = qc/UI
Qسخنرانی= سج من
△حداکثر= tسخنرانی+ 273 + κ/σα² x [1 --2σα²/κx (th+273) + 1]
Iحداکثر =κS/ lαx [√2σα²/ κx (th+273) + 1-1]
Iεحداکثر =ασs (tسخنرانی- تجف) / L (1+ 0.5σα² (546+ Tسخنرانی- تج)/ κ-1)