Công nghệ nhiệt điện là một kỹ thuật quản lý nhiệt hoạt động dựa trên hiệu ứng Peltier. Nó được phát hiện bởi JCA Peltier vào năm 1834, hiện tượng này liên quan đến việc sưởi ấm hoặc làm mát điểm nối của hai vật liệu nhiệt điện (Bismuth và Telluride) bằng cách truyền dòng điện qua ngã ba. Trong quá trình hoạt động, dòng điện trực tiếp qua mô -đun TEC gây ra nhiệt được truyền từ bên này sang bên kia. Tạo ra một mặt lạnh và nóng. Nếu hướng của dòng điện bị đảo ngược, các mặt lạnh và nóng sẽ thay đổi. Công suất làm mát của nó cũng có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi dòng điện hoạt động của nó. Một bộ làm mát một giai đoạn điển hình (Hình 1) bao gồm hai tấm gốm với vật liệu bán dẫn loại P và N (bismuth, Telluride) giữa các tấm gốm. Các yếu tố của vật liệu bán dẫn được kết nối bằng điện và nhiệt song song.
Mô-đun làm mát nhiệt điện, thiết bị peltier, mô-đun TEC có thể được coi là một loại bơm năng lượng nhiệt trạng thái rắn và do trọng lượng, kích thước và tốc độ phản ứng thực tế của nó hệ thống (do giới hạn của không gian). Với những lợi thế như hoạt động yên tĩnh, chống vỡ, khả năng chống sốc, tuổi thọ hữu ích lâu hơn và bảo trì dễ dàng, mô -đun làm mát nhiệt điện hiện đại, thiết bị Peltier, mô -đun TEC có một ứng dụng rộng trong các lĩnh vực của các thiết bị quân sự, hàng không, không gian vũ trụ, điều trị y tế, dịch bệnh Phòng ngừa, thiết bị thí nghiệm, sản phẩm tiêu dùng (máy làm mát nước, máy làm mát xe hơi, tủ lạnh khách sạn, máy làm mát rượu vang, máy làm mát mini cá nhân, đệm ngủ và nhiệt vân vân).
Ngày nay, vì trọng lượng thấp, kích thước hoặc công suất nhỏ và chi phí thấp, làm mát nhiệt điện được sử dụng rộng rãi trong y tế, phương trình dược phẩm, hàng không, hàng không vũ trụ, quân đội, hệ thống quang phổ và các sản phẩm thương mại (như máy phân phối nước nóng và lạnh, tủ lạnh di động, tủ lạnh, tủ lạnh di động, người đi xe hơi, v.v.)
Tham số | |
I | Hoạt động dòng điện cho mô -đun TEC (tính bằng AMP) |
ITối đa | Dòng hoạt động tạo ra chênh lệch nhiệt độ tối đaTối đa(bằng amps) |
Qc | Lượng nhiệt có thể được hấp thụ ở mặt lạnh của TEC (tính bằng Watts) |
QTối đa | Lượng nhiệt tối đa có thể được hấp thụ ở phía lạnh. Điều này xảy ra tại i = iTối đavà khi delta t = 0. (trong watts) |
Tnóng | Nhiệt độ của mặt nóng khi hoạt động mô -đun TEC (tính bằng ° C) |
Tlạnh lẽo | Nhiệt độ của mặt lạnh khi mô -đun TEC hoạt động (tính bằng ° C) |
△T | Sự khác biệt về nhiệt độ giữa mặt nóng (th) và mặt lạnh (tc). Delta t = th-Tc(tính bằng ° C) |
△TTối đa | Sự khác biệt tối đa về nhiệt độ Một mô -đun TEC có thể đạt được giữa mặt nóng (th) và mặt lạnh (tc). Điều này xảy ra (khả năng làm mát tối đa) tại i = iTối đavà qc= 0. (tính bằng ° C) |
UTối đa | Cung cấp điện áp tại i = iTối đa(tính bằng volt) |
ε | Hiệu suất làm mát mô -đun TEC ( %) |
α | Hệ số seebeck của vật liệu nhiệt điện (V/° C) |
σ | Hệ số điện của vật liệu nhiệt điện (1/cm · ohm) |
κ | Độ dẫn nhiệt của vật liệu nhiệt điện (w/cm · ° C) |
N | Số lượng phần tử nhiệt điện |
IεTối đa | Dòng điện được đính kèm khi mặt nóng và nhiệt độ bên cũ của mô -đun TEC là một giá trị được chỉ định và nó yêu cầu đạt được hiệu quả tối đa (tính bằng AMP) |
Giới thiệu các công thức ứng dụng cho mô -đun TEC
Qc= 2n [α (tc+273) -Li²/2σS-κS/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
△ tTối đa= Th+ 273 + κ/σα² x [1 -2σm²/κX (Th+273) + 1]
Itối đa =κS/ Lαx [√2σα²/ κX (Th+273) + 1-1]
Iεtối đa =ασS (th- tc) / L (1+ 0,5σα² (546+ th- tc)/ κ-1)