เทคโนโลยี Thermoelectric เป็นเทคนิคการจัดการความร้อนที่ใช้งานอยู่บนพื้นฐานของเอฟเฟกต์ peltier มันถูกค้นพบโดย JCA Peltier ในปี 1834 ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการทำความร้อนหรือการระบายความร้อนของทางแยกของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกสองชนิด (บิสมัทและเทลลูไรด์) โดยผ่านกระแสผ่านทางแยก ในระหว่างการดำเนินการกระแสกระแสไฟฟ้าโดยตรงผ่านโมดูล TEC ทำให้ความร้อนถูกถ่ายโอนจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง สร้างด้านที่หนาวเย็นและร้อน หากทิศทางของกระแสย้อนกลับด้านเย็นและร้อนจะเปลี่ยนไป กำลังการระบายความร้อนของมันสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้า เครื่องทำความเย็นระยะเดียวทั่วไป (รูปที่ 1) ประกอบด้วยแผ่นเซรามิกสองแผ่นที่มีวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ P และ N-type (บิสมัทเทลลูไรด์) ระหว่างแผ่นเซรามิก องค์ประกอบของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าในซีรีย์และความร้อนในแบบคู่ขนาน
โมดูลระบายความร้อนเทอร์โมอิเล็กทริก, อุปกรณ์ Peltier, โมดูล TEC ถือได้ว่าเป็นปั๊มพลังงานความร้อนของโซลิดสเตตและเนื่องจากน้ำหนักจริงขนาดและอัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงเหมาะมากที่จะใช้เป็นส่วนหนึ่งของการระบายความร้อนแบบ inbuilt ระบบ (เนื่องจากข้อ จำกัด ของพื้นที่) ด้วยข้อดีเช่นการทำงานที่เงียบการพิสูจน์การแตกความต้านทานการกระแทกอายุการใช้งานที่มีประโยชน์ยาวนานขึ้นและการบำรุงรักษาง่ายโมดูลระบายความร้อนเทอร์โมอิเล็กทริกที่ทันสมัยอุปกรณ์ Peltier โมดูล TEC มีการใช้งานที่หลากหลายในด้านอุปกรณ์ทหารการบินการบินและการรักษาทางการแพทย์ การป้องกันอุปกรณ์ทดลองสินค้าอุปโภคบริโภค (เครื่องทำน้ำเย็นเครื่องทำความเย็นรถยนต์ตู้เย็นโรงแรมเครื่องทำความเย็นไวน์เครื่องทำความเย็นขนาดเล็กส่วนตัวแผ่นรองนอนเย็นและความร้อน ฯลฯ )
วันนี้เนื่องจากน้ำหนักต่ำขนาดเล็กหรือความสามารถและต้นทุนต่ำการระบายความร้อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการแพทย์, คุณภาพยา, การบิน, การบินและอวกาศ, การทหาร, ระบบสเปกโตรโคปีและผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ (เช่นเครื่องจ่ายน้ำร้อนและเย็น, ตู้เย็นแบบพกพา carcooler และอื่น ๆ )
พารามิเตอร์ | |
I | การใช้งานกระแสไปยังโมดูล TEC (เป็นแอมป์) |
Iสูงสุด | กระแสไฟฟ้าที่ทำให้ความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุด△ Tสูงสุด(เป็นแอมป์) |
Qc | ปริมาณความร้อนที่สามารถดูดซึมได้ที่หน้าเย็นของ TEC (เป็นวัตต์) |
Qสูงสุด | ปริมาณความร้อนสูงสุดที่สามารถดูดซึมได้ที่ด้านเย็น สิ่งนี้เกิดขึ้นที่ i = iสูงสุดและเมื่อ Delta T = 0. (ใน Watts) |
Tร้อน | อุณหภูมิของหน้าร้อนเมื่อโมดูล TEC ทำงาน (ใน° C) |
Tเย็น | อุณหภูมิของใบหน้าด้านข้างเย็นเมื่อโมดูล TEC ทำงาน (ใน° C) |
T | ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านร้อน (th) และด้านเย็น (tc- delta t = th-Tc(ใน° C) |
Tสูงสุด | ความแตกต่างสูงสุดในอุณหภูมิโมดูล TEC สามารถทำได้ระหว่างด้านร้อน (th) และด้านเย็น (tc- สิ่งนี้เกิดขึ้น (ความสามารถในการระบายความร้อนสูงสุด) ที่ i = iสูงสุดและ Qc= 0. (ใน° C) |
Uสูงสุด | แรงดันไฟฟ้าที่ i = iสูงสุด(เป็นโวลต์) |
ε | ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของโมดูล TEC ( %) |
α | SEEBECK สัมประสิทธิ์ของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก (V/° C) |
σ | ค่าสัมประสิทธิ์ไฟฟ้าของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก (1/ซม. ·โอห์ม) |
κ | ค่าการนำไฟฟ้าเทอร์โมของวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก (w/cm ·° C) |
N | จำนวนองค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริก |
Iεสูงสุด | กระแสที่แนบมาเมื่ออุณหภูมิด้านร้อนและด้านข้างเก่าของโมดูล TEC เป็นค่าที่ระบุและจำเป็นต้องได้รับประสิทธิภาพสูงสุด (เป็นแอมป์) |
บทนำสูตรแอปพลิเคชันไปยังโมดูล TEC
Qc= 2n [α (tc+273) -li²/2σS-κS/LX (tชม.- tC-
△ t = [iα (tc+273) -li/²2σs] / (κS / L + I α]
u = 2 n [il /σs +α (tชม.- tC)]
ε = Qc/UI
Qชม.= QC + IU
△ tสูงสุด= tชม.+ 273 + κ/σα² x [1 -√2σα²/κx (th+273) + 1]
Iสูงสุด =κS/ LαX [√2σα²/ κx (th+273) + 1-1]
Iεสูงสุด =ασs (tชม.- tC) / l (√1+ 0.5σα² (546+ tชม.- tc)/ κ-1)