Въведение в термоелектричния охлаждащ модул
Термоелектричната технология е активна техника за управление на топлината, базирана на ефекта на Пелтие. Открита е от Дж. К. А. Пелтие през 1834 г. Това явление включва нагряване или охлаждане на съединението на два термоелектрически материала (бисмут и телурид) чрез преминаване на ток през съединението. По време на работа, постоянен ток протича през TEC модула, причинявайки пренос на топлина от едната страна към другата. Създавайки студена и гореща страна. Ако посоката на тока се обърне, студената и горещата страна се променят. Охлаждащата му мощност може да се регулира и чрез промяна на работния му ток. Типичен едностепенен охладител (Фигура 1) се състои от две керамични плочи с p и n-тип полупроводников материал (бисмут, телурид) между керамичните плочи. Елементите от полупроводниковия материал са свързани електрически последователно и термично паралелно.
Термоелектрическият охлаждащ модул, устройство на Пелтие, TEC модулите могат да се разглеждат като вид твърдотелна термопомпа и поради действителното си тегло, размер и скорост на реакция, те са много подходящи за използване като част от вградени охладителни системи (поради ограничено пространство). С предимства като тиха работа, устойчивост на счупване, устойчивост на удар, по-дълъг експлоатационен живот и лесна поддръжка, съвременните термоелектрически охлаждащи модули, устройства на Пелтие, TEC модули имат широко приложение в областта на военното оборудване, авиацията, космическата индустрия, медицинското лечение, предотвратяването на епидемии, експерименталната апаратура, потребителските продукти (охладители за вода, охладители за автомобили, хотелски хладилници, охладители за вино, лични мини охладители, охлаждащи и затоплящи подложки за сън и др.).
Днес, поради ниското си тегло, малкия си размер или капацитет и ниската си цена, термоелектрическото охлаждане се използва широко в медицинското, фармацевтичното оборудване, авиацията, космическата индустрия, военните, спектроскопичните системи и търговските продукти (като диспенсъри за топла и студена вода, преносими хладилници, охладители за автомобили и т.н.).
| Параметри | |
| I | Работен ток към TEC модула (в ампери) |
| Iмакс | Работен ток, който създава максимална температурна разлика △Tмакс(в ампери) |
| Qc | Количество топлина, което може да се абсорбира от студената страна на TEC (във ватове) |
| Qмакс | Максимално количество топлина, което може да се абсорбира от студената страна. Това се случва при I = Iмакси когато Delta T = 0. (във ватове) |
| Tгорещо | Температура на горещата страна, когато TEC модулът работи (в °C) |
| Tстудено | Температура на студената страна, когато TEC модулът работи (в °C) |
| △T | Разлика в температурата между горещата страна (Th) и студената страна (TcДелта T = Th-Tc(в °C) |
| △Tмакс | Максимална температурна разлика, която TEC модулът може да постигне между горещата страна (Th) и студената страна (Tc). Това се случва (максимален охладителен капацитет) при I = Iмакси Qc= 0. (в °C) |
| Uмакс | Захранващо напрежение при I = Iмакс(във волтове) |
| ε | Ефективност на охлаждане на TEC модула (%) |
| α | Коефициент на Зеебек на термоелектричния материал (V/°C) |
| σ | Електрически коефициент на термоелектричен материал (1/cm·ohm) |
| κ | Термопроводимост на термоелектричен материал (W/CM·°C) |
| N | Брой термоелектрични елементи |
| Iεмакс | Ток, приложен, когато температурата на горещата и старата страна на TEC модула е определена стойност и е необходимо да се постигне максимална ефективност (в ампери) |
Въвеждане на формули за приложение към TEC модула
Qc= 2N[α(Tc+273)-ЛИ²/2σS-κs/Lx(T)ч- Тв) ]
△T = [Iα(Tc+273)-ЛИ/²2σS] / (κS/L + Iα]
U = 2N [ IL /σS + α(Tч- Тв)]
ε = Qc/Потребителски интерфейс
Qч= Qc + ИУ
△Tмакс= Тч+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iмакс =κS/Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεмакс =ασS (Tч- Тв) / L (√1+0.5σα²(546+ Tч- Тв)/ κ-1)
Свързани продукти
Най-продавани продукти
- Свързан блог
- Отзиви
-
Имейл
-
Телефон
-
Най-горе
