SONY DSC

Bevezetés a termoelektromos hűtőmodulba

A termoelektromos technológia egy aktív hőszabályozási technika, amely a Peltier-effektuson alapul. JCA Peltier fedezte fel 1834-ben. Ez a jelenség két termoelektromos anyag (bizmut és tellurid) csatlakozásának felmelegedését vagy lehűlését foglalja magában az áthaladó áram révén. Működés közben egyenáram folyik át a TEC modulon, ami hőátadást okoz az egyik oldalról a másikra. Létrejön egy hideg és egy meleg oldal. Ha az áram iránya megfordul, a hideg és a meleg oldal megváltozik. A hűtőteljesítmény az üzemi áram változtatásával is állítható. Egy tipikus egyfokozatú hűtő (1. ábra) két kerámialemezből áll, amelyek között p és n típusú félvezető anyag (bizmut, tellurid) található. A félvezető anyag elemei elektromosan sorba, termikusan pedig párhuzamosan vannak kötve.

Termoelektromos hűtőmodul (2)

Termoelektromos hűtőmodul (1)

A termoelektromos hűtőmodul, Peltier-készülék, TEC modulok egyfajta szilárdtest hőenergia-szivattyúnak tekinthetők, és tényleges súlyuk, méretük és reakciósebességük miatt nagyon alkalmasak beépített hűtőrendszerek részeként való használatra (a hely korlátozottsága miatt). Az olyan előnyöknek köszönhetően, mint a csendes működés, törésállóság, ütésállóság, hosszabb élettartam és egyszerű karbantartás, a modern termoelektromos hűtőmodul, Peltier-készülék, TEC modulok széles körben alkalmazhatók a katonai felszerelések, a repülés, a repülőgépipar, az orvosi kezelés, a járványmegelőzés, a kísérleti berendezések, a fogyasztási cikkek (vízhűtő, autóhűtő, szállodai hűtőszekrény, borhűtő, személyi mini hűtő, hűtő-fűtő alvóbetét stb.) területén.

Napjainkban a termoelektromos hűtést széles körben alkalmazzák orvosi, gyógyszerészeti berendezésekben, repülésben, repülőgépiparban, katonaságnál, spektroszkópiai rendszerekben és kereskedelmi termékekben (például meleg- és hidegvíz-adagolókban, hordozható hűtőszekrényekben, autóhűtőkben stb.) kis súlya, kis mérete vagy kapacitása, valamint alacsony költsége miatt.

 

Paraméterek

I A TEC modul üzemi árama (amperben)
Imax  Üzemi áram, amely a maximális hőmérséklet-különbséget okozza △Tmax(amperben)
Qc  A TEC hideg oldali felületén elnyelhető hőmennyiség (wattban)
Qmax  A hideg oldalon elnyelhető maximális hőmennyiség. Ez I = I esetén történik.maxés amikor Delta T = 0. (wattban)
Tforró  A forró oldal hőmérséklete a TEC modul működése közben (°C-ban)
Thideg  A hideg oldal hőmérséklete a TEC modul működése közben (°C-ban)
T  A meleg oldal és a hőmérséklet közötti különbség (Th) és a hideg oldal (Tc). Delta T = Th-Tc(°C-ban)
Tmax  A TEC modul által a meleg oldal és a szálkereszt között elérhető maximális hőmérsékletkülönbség (Th) és a hideg oldal (Tc). Ez (maximális hűtőteljesítmény) I = I értéken történik.maxés Qc= 0. (°C-ban)
Umax Feszültségellátás I = Imax(voltban)
ε TEC modul hűtési hatékonysága (%)
α Termoelektromos anyag Seebeck-együtthatója (V/°C)
σ Termoelektromos anyag elektromos együtthatója (1/cm·ohm)
κ Termoelektromos anyag hővezető képessége (W/CM·°C)
N Termoelektromos elemek száma
Iεmax Az ampermérő modulon felvett áram, amikor a meleg oldal és a régi oldal hőmérséklete egy megadott értéket ér el, és el kell érni a maximális hatásfokot (amperben).
 

Alkalmazási képletek bevezetése a TEC modulba

 

Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS⁻κs/Lx(Th- Tc) ]

△T= [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + Iα]

U = 2N [ IL /σS + α(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)

Kapcsolódó termékek

SONY DSC

Legnépszerűbb termékek