Termoelektrická technologie je aktivní technika řízení teploty založená na Peltierově jevu.Byl objeven JCA Peltierem v roce 1834, tento jev zahrnuje zahřívání nebo ochlazování spojení dvou termoelektrických materiálů (bismutu a teluridu) průchodem proudu přes přechod.Během provozu protéká modulem TEC stejnosměrný proud, který způsobuje přenos tepla z jedné strany na druhou.Vytvoření studené a horké strany.Pokud se směr proudu obrátí, změní se studená a horká strana.Jeho chladicí výkon lze také upravit změnou provozního proudu.Typický jednostupňový chladič (obr. 1) se skládá ze dvou keramických desek s polovodičovým materiálem typu p a n (bismut, telurid) mezi keramickými deskami.Prvky polovodičového materiálu jsou zapojeny elektricky do série a tepelně paralelně.
Termoelektrický chladicí modul,Peltierovo zařízení,moduly TEC lze považovat za typ čerpadla tepelné energie v pevné fázi a vzhledem ke své skutečné hmotnosti, velikosti a rychlosti reakce je velmi vhodné použít jako součást vestavěného chlazení systémy (z důvodu omezeného prostoru).Díky výhodám, jako je tichý provoz, odolnost proti rozbití, odolnost proti otřesům, delší životnost a snadná údržba, moderní termoelektrický chladicí modul, Peltierovo zařízení, mají moduly TEC širokou škálu použití v oblasti vojenské techniky, letectví, kosmonautiky, lékařské péče, epidemie prevence, experimentální přístroje, spotřební zboží (chladnička do auta, autochladnička, hotelová lednička, vinotéka, osobní minichladnička, chladící a vyhřívací podložka na spaní atd.).
Dnes je termoelektrické chlazení díky své nízké hmotnosti, malé velikosti nebo kapacitě a nízkým nákladům široce používáno v lékařských, farmaceutických zařízeních, letectví, letectví, armádě, spektroskopických systémech a komerčních produktech (jako jsou dávkovače teplé a studené vody, přenosné chladničky, carcooler a tak dále)
Parametry | |
I | Provozní proud do modulu TEC (v ampérech) |
Imax | Provozní proud, který vytváří maximální teplotní rozdíl △Tmax(v ampérech) |
Qc | Množství tepla, které může být absorbováno na studené straně TEC (ve wattech) |
Qmax | Maximální množství tepla, které může být absorbováno na studené straně.K tomu dochází v I = Imaxa když Delta T = 0. (ve wattech) |
Thorký | Teplota horké boční plochy při provozu modulu TEC (ve °C) |
TStudený | Teplota studené strany při provozu modulu TEC (ve °C) |
△T | Rozdíl teplot mezi horkou stranou (Th) a studená strana (Tc).Delta T = Th-Tc(ve °C) |
△Tmax | Maximální rozdíl teplot, kterých může TEC modul dosáhnout mezi horkou stranou (Th) a studená strana (Tc).K tomu dochází (maximální chladicí výkon) při I = Imaxa Qc= 0, (ve °C) |
Umax | Napájení na I = Imax(ve voltech) |
ε | Účinnost chlazení modulu TEC ( %) |
α | Seebeckův koeficient termoelektrického materiálu (V/°C) |
σ | Elektrický koeficient termoelektrického materiálu (1/cm·ohm) |
κ | Tepelná vodivost termoelektrického materiálu (W/CM·°C) |
N | Počet termoelektrických prvků |
Iεmax | Proud připojený, když je teplota horké strany a staré strany modulu TEC specifikovaná hodnota a vyžaduje získání maximální účinnosti (v ampérech) |
Zavedení aplikace Vzorce do modulu TEC
Qc= 2N[a(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Th- TC)]
△T= [Ia(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [IL/aS +a(Th- TC)]
ε = Qc/UI
Qh= Qc + IU
△Tmax= Th+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Imax =κS/Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεmax =ασS (Th- TC) / L (√1+0,5σα²(546+ Th- TC)/ κ-1)