Термоэлектрлік технология - бұл Пельтиер эффектісіне негізделген белсенді жылуды басқару әдісі. Оны 1834 жылы JCA Peltier ашқан, бұл құбылыс қосылыс арқылы ток өткізу арқылы екі термоэлектрлік материалдың (висмут және теллурид) түйіскен жерін қыздыруды немесе салқындатуды қамтиды. Жұмыс кезінде TEC модулі арқылы жылудың бір жағынан екіншісіне берілуін тудыратын тұрақты ток өтеді. Суық және ыстық жағын жасау. Ток бағыты керісінше болса, суық және ыстық жақтары өзгереді. Оның салқындату қуатын жұмыс тогын өзгерту арқылы да реттеуге болады. Әдеттегі бір сатылы салқындатқыш (1-сурет) керамикалық пластиналардың арасында p және n-типті жартылай өткізгіш материалы (висмут, теллурид) бар екі керамикалық пластинадан тұрады. Жартылай өткізгіш материалдың элементтері электрлік тізбектей және термиялық параллельді жалғанған.
Термоэлектрлік салқындату модулі, Peltier құрылғысы, TEC модульдері қатты күйдегі жылу энергиясының сорғысының бір түрі ретінде қарастырылуы мүмкін және оның нақты салмағына, өлшеміне және реакция жылдамдығына байланысты ол кіріктірілген салқындату жүйелерінің бөлігі ретінде пайдалануға өте қолайлы (кеңістіктің шектеулілігіне байланысты). Тыныш жұмысы, сынғыштығы, соққыға төзімділігі, ұзақ пайдалану мерзімі және жеңіл техникалық қызмет көрсету, заманауи термоэлектрлік салқындату модулі, пельтерлік құрылғы, TEC модульдері әскери техника, авиация, аэроғарыш, медициналық емдеу, эпидемияның алдын алу, тәжірибелік аппараттар, тұтынушылық өнімдер (су салқындатқыш, автокөлік салқындатқышы, қонақ үй салқындатқышы, шағын салқындатқыш, салқындатқыш және тоңазытқыш) сияқты артықшылықтарға ие. т.б.).
Термоэлектрлік салқындату салмағы аз, шағын өлшемдері немесе сыйымдылығы және құны төмен болғандықтан, медициналық, фармацевтикалық жабдықтарда, авиацияда, аэроғарыштық, әскери, спектроскопиялық жүйелерде және коммерциялық өнімдерде (ыстық және суық су диспенсері, портативті тоңазытқыштар, автокольдер және т.б.) кеңінен қолданылады.
Параметрлер | |
I | TEC модуліне жұмыс тогы (ампермен) |
Iмакс | Максималды температура айырмашылығын тудыратын жұмыс тогы △Tмакс(ампермен) |
Qc | ТЭЦ-тің суық бүйір бетінде жұтуға болатын жылу мөлшері (ваттпен) |
Qмакс | Суық жағында сіңірілетін жылудың максималды мөлшері. Бұл I = I кезінде орын аладымаксжәне Delta T = 0 болғанда (Втпен) |
Tыстық | TEC модулі жұмыс істеп тұрған кездегі ыстық беттің температурасы (°C) |
Tсуық | TEC модулі жұмыс істеп тұрған кездегі суық жағының температурасы (°C) |
△T | Ыстық жақ арасындағы температура айырмашылығы (Тh) және суық жағы (Тc). Delta T = Th-Tc(°C) |
△Tмакс | Температураның максималды айырмашылығына TEC модулі ыстық жағы (Тh) және суық жағы (Тc). Бұл (Максималды салқындату сыйымдылығы) I = I кезінде орын аладымаксжәне Qc= 0. (°C) |
Uмакс | I = I кезіндегі кернеу көзімакс(вольтпен) |
ε | TEC модулінің салқындату тиімділігі (%) |
α | Термоэлектрлік материалдың Зеебек коэффициенті (V/°C) |
σ | Термоэлектрлік материалдың электрлік коэффициенті (1/см·ом) |
κ | Термоэлектрлік материалдың жылу өткізгіштігі (Вт/СМ·°С) |
N | Термоэлектрлік элементтің саны |
Iεмакс | TEC модулінің ыстық жағы мен ескі жағы температурасы көрсетілген мән болған кезде қосылатын ток және ол Максималды тиімділікті алуды талап етті (амперде) |
TEC модуліне қолданбалы формулаларды енгізу
Qc= 2N[α(Тc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Тh- Тв)]
△T= [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Th- Тв)]
ε = Qc/UI
Qh= Qc + IU
△Тмакс= Тh+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iмакс =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Тh+273) + 1-1]
Iεмакс =ασS (Тh- Тв) / L (√1+0,5σα²(546+ Тh- Тв)/ κ-1)