Thermo -elektrische technologie is een actieve thermische managementtechniek op basis van het Peltier -effect. Het werd ontdekt door JCA Peltier in 1834, dit fenomeen omvat de verwarming of koeling van de kruising van twee thermo -elektrische materialen (bismut en telluride) door stroom door de kruising te passeren. Tijdens de werking stroomt de directe stroom door de TEC -module waardoor warmte van de ene naar de andere kant wordt overgebracht. Een koude en hete kant creëren. Als de richting van de stroom wordt omgekeerd, worden de koude en hete kanten gewijzigd. Het koelvermogen kan ook worden aangepast door de bedrijfsstroom te wijzigen. Een typische koeler met één podium (figuur 1) bestaat uit twee keramische platen met P- en N-type halfgeleidermateriaal (bismut, telluride) tussen de keramische platen. De elementen van halfgeleidermateriaal zijn elektrisch in serie en thermisch parallel verbonden.
Thermo-elektrische koelmodule, Peltier-apparaat, TEC-modules kunnen worden beschouwd als een type thermische energiepomp met vaste toestand, en vanwege het werkelijke gewicht, de grootte en de reactiesnelheid is het zeer geschikt om te worden gebruikt als onderdeel van de ingebouwde koeling systemen (vanwege beperking van de ruimte). Met voordelen zoals stille werking, verbrijzelingbewijs, schokweerstand, langere levensduur en gemakkelijk onderhoud, moderne thermo -elektrische koelmodule, Peltier -apparaat, hebben TEC -modules een brede bereiktoepassing op het gebied van militaire apparatuur, luchtvaart, ruimtevaart, medische behandeling, epidemie, epidemie, epidemie, epidemie, epidemie, epidemie Preventie, experimenteel apparaat, consumentenproducten (waterkoeler, autokoeler, hotelkoelkast, wijnkoeler, persoonlijke mini -koeler, koel en warmte slaapkussen, enz.).
Tegenwoordig wordt, vanwege het lage gewicht, kleine formaat of capaciteit en lage kosten, thermo -elektrische koeling op grote schaal gebruikt in medisch, farmaceutisch gelijkwaardig, luchtvaart, ruimtevaart, militaire, spectrocopy -systemen en commerciële producten (zoals warm- en koudwaterdispenser, draagbare koelkastjes, carcooler enzovoort)
Parameters | |
I | Bedrijfsstroom naar de TEC -module (in AMP's) |
Imaximaal | Bedrijfsstroom die het maximale temperatuurverschil maken △ tmaximaal(in versterkers) |
Qc | Hoeveelheid warmte die kan worden geabsorbeerd aan de koude zijkant van de TEC (in Watts) |
Qmaximaal | Maximale hoeveelheid warmte die aan de koude kant kan worden geabsorbeerd. Dit gebeurt op i = imaximaalen wanneer delta t = 0. (in watt) |
Theet | Temperatuur van de hete zijgezicht wanneer de TEC -module -operatie (in ° C) |
Tkoud | Temperatuur van de koude zijgezicht wanneer de TEC -module werkt (in ° C) |
△T | Verschil in temperatuur tussen de hete kant (Th) en de koude kant (Tc). Delta t = th-Tc(in ° C) |
△Tmaximaal | Maximaal verschil in temperatuur Een TEC -module kan bereiken tussen de hete zijde (Th) en de koude kant (Tc). Dit gebeurt (maximale koelcapaciteit) op i = imaximaalen Qc= 0. (in ° C) |
Umaximaal | Spanningsvoorziening op i = imaximaal(in volt) |
ε | TEC -module koelefficiëntie ( %) |
α | Seebeck coëfficiënt van thermo -elektrisch materiaal (v/° C) |
σ | Elektrische coëfficiënt van thermo -elektrisch materiaal (1/cm · ohm) |
κ | Thermo -geleidbaarheid van thermo -elektrisch materiaal (W/cm · ° C) |
N | Aantal thermo -elektrisch element |
Iεmaximaal | Stroom bevestigd wanneer de hete zijde en de oude zijtemperatuur van de TEC -module een gespecificeerde waarde is en het vereiste het behalen van de maximale efficiëntie (in AMP's) |
Introductie van toepassingsformules in TEC -module
Qc= 2n [α (tc+273) -li²/2σS-KS/LX (TH- TC)]
△ t = [iα (tc+273) -li/²2σs] / (κs / l + i α]
U = 2 n [il /σs +α (tH- TC)]
ε = qc/UI
QH= QC + IU
△ tmaximaal= TH+ 273 + κ/σα² x [1-√2σα²/κx (th+273) + 1]
Imax =κs/ lax [√2σα²/ κx (th+273) + 1-1]
Iεmax =ασs (tH- TC/ L (√1+ 0,5σα² (546+ tH- TC)/ κ-1)