บทนำสู่โมดูลทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก
เทคโนโลยีเทอร์โมอิเล็กทริกเป็นเทคนิคการจัดการความร้อนแบบแอคทีฟที่อาศัยปรากฏการณ์เพลเทียร์ JCA Peltier ค้นพบในปี ค.ศ. 1834 ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนหรือความเย็นบริเวณรอยต่อของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกสองชนิด (บิสมัทและเทลลูไรด์) โดยการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านรอยต่อนั้น ในระหว่างการทำงาน กระแสไฟฟ้าตรงจะไหลผ่านโมดูล TEC ทำให้ความร้อนถูกถ่ายเทจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง ทำให้เกิดด้านเย็นและด้านร้อน หากทิศทางของกระแสไฟฟ้าสลับกัน ด้านเย็นและด้านร้อนจะเปลี่ยนไป กำลังทำความเย็นยังสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าทำงาน คูลเลอร์แบบขั้นตอนเดียวทั่วไป (รูปที่ 1) ประกอบด้วยแผ่นเซรามิกสองแผ่น โดยมีวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และ n (บิสมัทและเทลลูไรด์) อยู่ระหว่างแผ่นเซรามิก ส่วนประกอบของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เชื่อมต่อทางไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนาน
โมดูลระบายความร้อนเทอร์โมอิเล็กทริก อุปกรณ์เพลเทียร์ หรือโมดูล TEC ถือเป็นปั๊มพลังงานความร้อนแบบโซลิดสเตตชนิดหนึ่ง ด้วยน้ำหนัก ขนาด และอัตราการเกิดปฏิกิริยาจริง จึงเหมาะอย่างยิ่งที่จะนำไปใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบระบายความร้อนในตัว (เนื่องจากพื้นที่จำกัด) ด้วยข้อดีต่างๆ เช่น การทำงานที่เงียบ ทนทานต่อการแตก ทนต่อแรงกระแทก อายุการใช้งานยาวนาน และการบำรุงรักษาง่าย โมดูลระบายความร้อนเทอร์โมอิเล็กทริกที่ทันสมัย อุปกรณ์เพลเทียร์ หรือโมดูล TEC จึงถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านอุปกรณ์ทางทหาร การบิน อวกาศ การรักษาพยาบาล การป้องกันการแพร่ระบาด อุปกรณ์การทดลอง สินค้าอุปโภคบริโภค (เช่น เครื่องทำน้ำเย็น เครื่องทำน้ำเย็นในรถยนต์ ตู้เย็นในโรงแรม เครื่องทำน้ำเย็น เครื่องทำน้ำเย็นขนาดเล็ก แผ่นรองนอน Cool & Heat เป็นต้น)
ปัจจุบัน เนื่องจากมีน้ำหนักเบา ขนาดหรือความจุเล็ก และมีต้นทุนต่ำ ระบบทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริกจึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เภสัชกรรม การบิน อวกาศ การทหาร ระบบสเปกโตรโคปี และผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ (เช่น เครื่องจ่ายน้ำร้อนและน้ำเย็น ตู้เย็นแบบพกพา เครื่องทำความเย็นในรถยนต์ และอื่นๆ)
| พารามิเตอร์ | |
| I | กระแสไฟฟ้าทำงานไปยังโมดูล TEC (เป็นแอมแปร์) |
| Iสูงสุด | กระแสไฟฟ้าทำงานที่ทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุด △Tสูงสุด(เป็นแอมป์) |
| Qc | ปริมาณความร้อนที่สามารถดูดซับได้ที่ด้านเย็นของ TEC (เป็นวัตต์) |
| Qสูงสุด | ปริมาณความร้อนสูงสุดที่สามารถดูดซับได้ที่ด้านเย็น ซึ่งเกิดขึ้นที่ I = Iสูงสุดและเมื่อ Delta T = 0. (เป็นวัตต์) |
| Tร้อน | อุณหภูมิของด้านร้อนเมื่อโมดูล TEC ทำงาน (เป็น °C) |
| Tเย็น | อุณหภูมิของด้านที่เย็นเมื่อโมดูล TEC ทำงาน (เป็น °C) |
| T | ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านร้อน (Th) และด้านเย็น (Tc). เดลต้า T = Th-Tc(เป็น°C) |
| Tสูงสุด | ความแตกต่างสูงสุดของอุณหภูมิที่โมดูล TEC สามารถทำได้ระหว่างด้านร้อน (Th) และด้านเย็น (Tc). จะเกิดขึ้น (ความสามารถในการทำความเย็นสูงสุด) ที่ I = Iสูงสุดและคิวc= 0. (เป็น°C) |
| Uสูงสุด | แรงดันไฟฟ้าที่ I = Iสูงสุด(เป็นโวลต์) |
| ε | ประสิทธิภาพการทำความเย็นของโมดูล TEC ( %) |
| α | ค่าสัมประสิทธิ์ซีเบ็คของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก (V/°C) |
| σ | ค่าสัมประสิทธิ์ไฟฟ้าของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก (1/cm·ohm) |
| κ | ค่าการนำความร้อนของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก (W/CM·°C) |
| N | จำนวนองค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริก |
| Iεสูงสุด | กระแสไฟที่เชื่อมต่อเมื่ออุณหภูมิด้านร้อนและด้านเก่าของโมดูล TEC เป็นค่าที่ระบุและจำเป็นต้องได้รับประสิทธิภาพสูงสุด (เป็นแอมแปร์) |
การแนะนำสูตรการใช้งานโมดูล TEC
Qc= 2N[α(Tc+273)-หลี่²/2σS-κs/Lx(Tชม.- ทีซี-
△T= [ Iα(Tc+273)-ล.ย./²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Tชม.- ทีซี)]
ε = คิวc/ยูไอ
Qชม.= คิวซี + ไอยู
△ตสูงสุด= ทีชม.+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iสูงสุด =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεสูงสุด =ασS (Tชม.- ทีซี) / ลิตร (√1+0.5σα²(546+ ทีชม.- ทีค)/ κ-1)
สินค้าที่เกี่ยวข้อง
สินค้าขายดี
- บล็อกที่เกี่ยวข้อง
- บทวิจารณ์
-
อีเมล
-
โทรศัพท์
-
สูงสุด
