SONY DSC

En introduktion til termoelektrisk kølemodul

Termoelektrisk teknologi er en aktiv termisk styringsteknik baseret på Peltier-effekten. Den blev opdaget af JCA Peltier i 1834. Dette fænomen involverer opvarmning eller afkøling af forbindelsen mellem to termoelektriske materialer (vismut og tellurid) ved at føre strøm gennem forbindelsen. Under drift flyder jævnstrøm gennem TEC-modulet, hvilket får varme til at overføres fra den ene side til den anden. Dette skaber en kold og en varm side. Hvis strømmens retning vendes, ændres den kolde og varme side. Dens køleeffekt kan også justeres ved at ændre dens driftsstrøm. En typisk et-trins køler (figur 1) består af to keramiske plader med p- og n-type halvledermateriale (vismut, tellurid) mellem de keramiske plader. Elementerne af halvledermateriale er elektrisk forbundet i serie og termisk parallelt.

Termoelektrisk kølemodul (2)

Termoelektrisk kølemodul (1)

Termoelektrisk kølemodul, Peltier-enhed, TEC-moduler kan betragtes som en type faststofvarmepumpe, og på grund af deres faktiske vægt, størrelse og reaktionshastighed er de meget velegnede til brug som en del af indbyggede kølesystemer (på grund af begrænset plads). Med fordele som støjsvag drift, brudsikkerhed, stødmodstand, længere levetid og nem vedligeholdelse har moderne termoelektriske kølemoduler, Peltier-enhed, TEC-moduler en bred anvendelse inden for militært udstyr, luftfart, rumfart, medicinsk behandling, epidemiforebyggelse, eksperimentelt apparatur, forbrugerprodukter (vandkøler, bilkøler, hotelkøleskab, vinkøler, personlig minikøler, kølig og varmende sovemåtte osv.).

På grund af sin lave vægt, lille størrelse eller kapacitet og lave omkostninger er termoelektrisk køling i dag meget anvendt i medicinsk og farmaceutisk udstyr, luftfart, rumfart, militær, spektroskopisystemer og kommercielle produkter (såsom varmt- og koldtvandsbeholdere, bærbare køleskabe, bilkølere osv.).

 

Parametre

I Driftsstrøm til TEC-modulet (i ampere)
Imaks  Driftsstrøm, der skaber den maksimale temperaturforskel △Tmaks(i ampere)
Qc  Mængde varme, der kan absorberes på den kolde side af TEC'en (i watt)
Qmaks  Maksimal varmemængde, der kan absorberes på den kolde side. Dette sker ved I = Imaksog når Delta T = 0. (i watt)
Tvarm  Temperatur på den varme sideflade, når TEC-modulet er i drift (i °C)
Tkold  Temperatur på den kolde sideflade, når TEC-modulet er i drift (i °C)
T  Temperaturforskel mellem den varme side (Th) og den kolde side (TcDelta T = Th-Tc(i °C)
Tmaks  Maksimal temperaturforskel, som et TEC-modul kan opnå mellem den varme side (Th) og den kolde side (TcDette sker (Maksimal kølekapacitet) ved I = Imaksog Qc= 0. (i °C)
Umaks Spændingsforsyning ved I = Imaks(i volt)
ε TEC-modulets køleeffektivitet (%)
α Seebeck-koefficient for termoelektrisk materiale (V/°C)
σ Elektrisk koefficient for termoelektrisk materiale (1/cm·ohm)
κ Termoledningsevne af termoelektrisk materiale (W/CM·°C)
N Antal termoelektriske elementer
Iεmaks Strøm tilsluttet, når temperaturen på den varme side og den gamle side af TEC-modulet er en specificeret værdi, og det kræves, at den maksimale effektivitet (i ampere) opnås.
 

Introduktion af anvendelsesformler til TEC-modulet

 

Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Ttimer- Tc) ]

△T = [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + Iα]

U = 2N [IL /σS + α(Ttimer- Tc)]

ε = Qc/Brugergrænseflade

Qtimer= Qc + IE

△Tmaks= Ttimer+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]

Imaks =κS/Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]

Iεmaks =ασS (Ttimer- Tc) / L (√1+0,5σα²(546+ Ttimer- Tc)/ κ-1)

Relaterede produkter

SONY DSC

Bedst sælgende produkter