Термоелектрическата технология е активна техника за управление на термично, базирана на ефекта на Peltier. Той е открит от JCA Peltier през 1834 г., това явление включва нагряване или охлаждане на кръстовището на два термоелектрически материала (бисмут и телурид) чрез преминаване на ток през кръстовището. По време на работа директният ток преминава през TEC модула, причинявайки прехвърляне на топлина от едната страна на другата. Създаване на студена и гореща страна. Ако посоката на тока е обърната, студените и горещите страни се променят. Неговата охлаждаща мощност също може да бъде регулирана чрез промяна на работния му ток. Типичният охладител за един етап (фигура 1) се състои от две керамични плочи с P и N-тип полупроводник (бисмут, телурид) между керамичните плочи. Елементите на полупроводниковия материал са свързани електрически последователно и термично паралелно.
Термоелектрически модул за охлаждане, устройство Peltier, TEC модулите могат да се считат за вид на твърда топлинна енергийна помпа и поради действителното му тегло, размер и скорост на реакция, той е много подходящ да се използва като част от вграденото охлаждане системи (поради ограничаване на пространството). С предимства като тиха работа, доказателство за разбиване, устойчивост на шок, по -дълъг полезен живот и лесна поддръжка, модерен термоелектрически модул за охлаждане, устройство Peltier, TEC модули имат широко приложение в областта на военното оборудване, авиацията, аерокосмическото, медицинско лечение, епидемията Превенция, експериментален апарат, потребителски продукти (охладител за вода, охладител за кола, хотелски хладилник, охладител за вино, личен мини охладител, хладен и топлинен сън подложка, и т.н.).
Днес, поради ниското си тегло, малък размер или капацитет и ниска цена, термоелектрическото охлаждане се използва широко в медицински, фармацевтични равновесни, авиационни, аерокосмически, военни, спектрокопични системи и търговски продукти (като дозатор за гореща и студена вода, преносими хладилници, Carcooler и т.н.)
Параметри | |
I | Работен ток към TEC модула (в AMP) |
IМакс | Работен ток, който прави максималната разлика в температурата △ tМакс(в усилватели) |
Qc | Количество топлина, което може да се абсорбира в студеното странично лице на TEC (във вата) |
QМакс | Максимално количество топлина, което може да се абсорбира от студената страна. Това се появява при i = iМакси когато delta t = 0. (във вата) |
TГорещо | Температура на горещото странично лице, когато операцията на TEC модула (в ° C) |
Tстудено | Температура на студеното странично лице, когато TEC модулът работи (в ° C) |
△T | Разлика в температурата между горещата страна (th) и студената страна (tc). Delta t = th-Tc(в ° C) |
△TМакс | Максимална разлика в температурата, която TEC модул може да постигне между горещата страна (th) и студената страна (tc). Това се появява (максимален капацитет за охлаждане) при i = iМакси qc= 0. (в ° C) |
UМакс | Захранване на напрежение при i = iМакс(В волта) |
ε | Ефективност на охлаждане на TEC модул ( %) |
α | Коефициентът на термоелектрически материал на Seebeck (V/° C) |
σ | Електрически коефициент на термоелектрически материал (1/cm · Ohm) |
κ | Термопроводимост на термоелектрически материал (w/cm · ° C) |
N | Брой термоелектрически елемент |
IεМакс | Ток, прикрепен, когато горещата страна и старата странична температура на TEC модула са определена стойност и изисква получаване на максимална ефективност (в AMP) |
Въвеждане на формули за приложения в TEC модул
Qc= 2n [α (tc+273) -li²/2σs-κS/lx (tз- tc)]
△ t = [iα (tc+273) -li/²2σs] / (κS / L + I α]
U = 2 n [il /σs +α (tз- tc)]
ε = qc/Ui
Qз= QC + Iu
△ tМакс= Tз+ 273 + κ/σα² x [1-четвъртъкh+273) + 1]
Imax =κS/ lαx [√2σα²/ κx (th+273) + 1-1]
Iεmax =ασs (tз- tc) / L (√1+ 0.5σα² (546+ tз- tв)/ κ-1)