Термоэлектрическая технология является активной техникой теплового управления, основанной на эффекте Пельтье. Это было обнаружено JCA Peltier в 1834 году, это явление включает в себя нагрев или охлаждение соединения двух термоэлектрических материалов (висмут и теллурид) путем прохождения тока через соединение. Во время работы постоянный ток протекает через модуль TEC, вызывая перенос тепла с одной стороны на другую. Создавая холодную и горячую сторону. Если направление тока перевернуто, холодные и горячие стороны изменяются. Его мощность охлаждения также может быть отрегулирована путем изменения его рабочего тока. Типичный одноступенчатый охладитель (рис. 1) состоит из двух керамических пластин с полупроводниковым материалом P и N-типа (Bismuth, Telluride) между керамическими пластинами. Элементы полупроводникового материала подключены электрически последовательно и термически параллельно.
Модуль термоэлектрического охлаждения, устройства пельтье, модулей TEC можно рассматривать как тип твердотельного теплоэнергетического насоса, и из-за его фактического веса, размера и скорости реакции он очень подходит для использования как часть встроенного охлаждения Системы (из -за ограничения пространства). С такими преимуществами, как тихая работа, разбивая доказательство, сопротивление шока, более длительный срок полезного использования и легкое обслуживание, современный модуль термоэлектрического охлаждения, устройства Пельтье, ТЕК модули имеют широкое применение в областях военного оборудования, авиации, аэрокосмической, медицинской помощи, эпидемии Профилактика, экспериментальный аппарат, потребительские товары (кулер для воды, кулера, холодильник, холодильник, винный кулер, личный мини -кулер, прохладный и тепловой сон, и т. д).
Сегодня из -за его низкого веса, небольшого размера или пропускной способности и низкой стоимости термоэлектрический охлаждение широко используется в медицинской, фармацевтической экстра, авиационной, аэрокосмической, военной, спектрокопийной системы и коммерческих продуктах (таких как дозатор горячей и холодной воды, портативные холодильники, Управление и так далее)
Параметры | |
I | Эксплуатационный ток в модуль TEC (в усилителях) |
Iмаксимум | Эксплуатационный ток, который делает максимальную разницу в температуре △ tмаксимум(в усилителях) |
Qc | Количество тепла, которое можно поглощать на холодной боковой поверхности ТЕК (в ваттах) |
Qмаксимум | Максимальное количество тепла, которое может быть поглощено на холодной стороне. Это происходит на i = iмаксимуми когда Delta t = 0. (в ваттах) |
Tгорячий | Температура горячей боковой поверхности при работе модуля TEC (в ° C) |
Tхолодный | Температура холодной боковой поверхности при работе TEC модуль (в ° C) |
△T | Разница в температуре между горячей стороной (th) и холодная сторона (тc) Delta t = th-Tc(в ° C) |
△Tмаксимум | Максимальная разница в температуре, которую модуль TEC может достичь между горячей стороной (th) и холодная сторона (тc) Это происходит (максимальная способность охлаждения) в i = iмаксимуми Q.c= 0. (в ° C) |
Uмаксимум | Поставка напряжения в i = iмаксимум(В вольт) |
ε | Эффективность охлаждения модуля TEC ( %) |
α | Коэффициент Seebeck термоэлектрического материала (V/° C) |
σ | Электрический коэффициент термоэлектрического материала (1/см · Ом) |
κ | Термопроводность термоэлектрического материала (W/см · ° C) |
N | Количество термоэлектрического элемента |
Iεмаксимум | Ток прикреплен, когда температура горячей и старой стороны модуля TEC является указанным значением, и это требовало максимальной эффективности (в усилителях) |
Введение формул приложения в модуль TEC
Qc= 2n [α (тc+273) -li²/2σs-κS/LX (тчас- тв)]]
△ t = [iα (tc+273) -li/²2σs] / (κS / L + I α]
U = 2 n [il /σs +α (tчас- тв)]
ε = qc/UI
Qчас= Q.C + Iu
△ T.максимум= Тчас+ 273 + κ/σα² X [1-√2σα²/κx (th+273) + 1]
IМакс =κS/ LαX [√2σα²/ κx (th+273) + 1-1]
IεМакс =ασs (тчас- тв) / L (√1+ 0,5σα² (546+ tчас- тв)/ κ-1)