Termoelektrisk teknologi er en aktiv termisk styringsteknik baseret på Peltier -effekten. Det blev opdaget af JCA Peltier i 1834, dette fænomen involverer opvarmning eller afkøling af krydset mellem to termoelektriske materialer (Bismuth og Telluride) ved at føre strøm gennem krydset. Under drift strømmer jævnstrøm gennem TEC -modulet, hvilket får varme til at blive overført fra den ene side til den anden. Oprettelse af en kold og varm side. Hvis retning af strømmen vendes, ændres de kolde og varme sider. Dens kølekraft kan også justeres ved at ændre dens driftsstrøm. En typisk single-trins køler (figur 1) består af to keramiske plader med P- og N-type halvledermateriale (Bismuth, Telluride) mellem de keramiske plader. Elementerne af halvledermateriale er tilsluttet elektrisk i serie og termisk parallelt.
Termoelektrisk kølemodul, Peltier-enhed, TEC-moduler kan betragtes som en type faststof-termisk energipumpe, og på grund af dens faktiske vægt, størrelse og reaktionshastigheden er det meget velegnet til at blive brugt som en del af den indbyggede afkøling Systemer (på grund af begrænsning af rummet). Med fordele såsom stille drift, knust bevis, stødmodstand, længere brugstid og nem vedligeholdelse, moderne termoelektrisk kølemodul, Peltier -enhed, har TEC -moduler en bred rækkevidde på området for militært udstyr, luftfart, luftfart, medicinsk behandling, epidemi Forebyggelse, eksperimentelle apparater, forbrugerprodukter (vandkøler, bilkøler, hotelkøleskab, vinkøler, personlig minikøler, kølig og varme søvnpude osv.).
I dag, på grund af dens lave vægt, lille størrelse eller kapacitet og lave omkostninger, bruges termoelektrisk afkøling i vid udstrækning i medicinsk, farmaceutisk equiment, luftfart, luftfart, militær, spektrokopisystemer og kommercielle produkter (såsom varmt og koldt vand dispenser, bærbare køleskabe, Carcooler og så videre)
Parametre | |
I | Driftsstrøm til TEC -modulet (i AMPS) |
Imaks | Driftsstrøm, der gør den maksimale temperaturforskel △ tmaks(i ampere) |
Qc | Mængde varme, der kan absorberes på TEC's kolde sideflade (i Watts) |
Qmaks | Maksimal mængde varme, der kan absorberes på den kolde side. Dette forekommer ved i = imaksog når delta t = 0. (i watts) |
Tvarm | Temperaturen på den varme sideflade, når TEC -modulet operatiing (i ° C) |
Tkold | Temperaturen på den kolde sideflade, når TEC -modulet fungerer (i ° C) |
△T | Forskel i temperatur mellem den varme side (th) og den kolde side (tc). Delta t = th-Tc(i ° C) |
△Tmaks | Maksimal forskel i temperatur Et TEC -modul kan opnå mellem den varme side (Th) og den kolde side (tc). Dette forekommer (maksimal kølekapacitet) ved i = imaksog qc= 0. (i ° C) |
Umaks | Spændingsforsyning ved i = imaks(i volt) |
ε | TEC -modulkølingseffektivitet ( %) |
α | Seebeck -koefficient for termoelektrisk materiale (V/° C) |
σ | Elektrisk koefficient for termoelektrisk materiale (1/cm · ohm) |
κ | Thermo ledningsevne af termoelektrisk materiale (w/cm · ° C) |
N | Antal termoelektriske element |
Iεmaks | Nuværende fastgjort, når den varme side og den gamle sidetemperatur på TEC -modulet er en specificeret værdi, og det krævede at få den maksimale effektivitet (i AMPS) |
Introduktion af applikationsformler til TEC -modul
Qc= 2n [α (tc+273) -Li²/2σS-KS/LX (th- tc)]
△ t = [iα (tc+273) -li/²2σs] / (κs / L + i α]
U = 2 n [il /σs +α (th- tc)]
ε = qc/Ui
Qh= QC + Iu
△ tmaks= Th+ 273 + κ/σα² x [1-√2σα²/κx (th+273) + 1]
Imax =κs/ lαx [√2σα²/ κx (th+273) + 1-1]
Iεmax =ασs (th- tc) / L (√1+ 0,5σα² (546+ Th- tc)/ κ-1)