थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल (थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल) का चयन कैसे करें?

बीजिंग हुइमाओ कूलिंग इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड ने थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, पेल्टियर एलिमेंट्स और पेल्टियर डिवाइसेस की एक श्रृंखला लॉन्च की है, जिसमें बैच स्टैंडर्ड थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल और टीईसी मॉड्यूल के साथ-साथ ग्राहकों की आवश्यकताओं के अनुसार कस्टमाइज्ड स्पेशल थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल, पेल्टियर मॉड्यूल और पेल्टियर एलिमेंट्स भी शामिल हैं। इनमें सिंगल-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल और पेल्टियर डिवाइसेस के साथ-साथ दो-स्टेज, तीन-स्टेज से लेकर छह-स्टेज तक के मल्टी-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल और पेल्टियर कूलर भी उपलब्ध हैं। थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल (थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल और पेल्टियर एलिमेंट्स) सेमीकंडक्टरों के थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करते हैं। जब दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर पदार्थों को श्रृंखला में जोड़कर बने थर्मोकपल से डायरेक्ट करंट गुजरता है, तो ठंडा सिरा और गर्म सिरा क्रमशः ऊष्मा को अवशोषित और उत्सर्जित करते हैं, जिससे ये तापमान चक्रण अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प बन जाते हैं। इसमें किसी रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता नहीं होती है, यह निरंतर कार्य कर सकता है, इसमें कोई प्रदूषण स्रोत नहीं है, कोई घूर्णनशील भाग नहीं है और यह कोई घूर्णन प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है। इसके अलावा, इसमें कोई फिसलने वाला पुर्जा नहीं है, यह बिना कंपन या शोर के काम करता है, इसकी सेवा अवधि लंबी है और इसे स्थापित करना आसान है। थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, टीईसी मॉड्यूल, पेल्टियर मॉड्यूल और थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल का व्यापक रूप से चिकित्सा, सैन्य और प्रयोगशाला क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जहाँ उच्च तापमान नियंत्रण सटीकता और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।

थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल, थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल और टीई मॉड्यूल के उपयोग की शुरुआत सही प्रकार के चयन से होती है। सही थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल का चयन करके ही अपेक्षित तापमान नियंत्रण लक्ष्य प्राप्त किया जा सकता है। पेल्टियर मॉड्यूल, टीईसी मॉड्यूल या थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल का चयन करने से पहले, कूलिंग की आवश्यकताओं, कूलिंग के लक्ष्य, कूलिंग तकनीक, ऊष्मा चालन विधि, लक्ष्य तापमान और प्रदान की जा सकने वाली शक्ति को स्पष्ट करना आवश्यक है। यदि आप बीजिंग हुइमाओ कूलिंग इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड से थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, पेल्टियर मॉड्यूल, टीईसी मॉड्यूल या पेल्टियर एलिमेंट्स का चयन करने की योजना बना रहे हैं, तो आप निम्नलिखित चयन चरणों के माध्यम से आवश्यक मॉडल का निर्धारण कर सकते हैं।

1. ऊष्मा भार का अनुमान लगाएं

ऊष्मा भार से तात्पर्य उस ऊष्मा की मात्रा से है जिसे किसी निश्चित तापमान वातावरण में शीतलन लक्ष्य के तापमान को एक निर्दिष्ट स्तर तक कम करने के लिए हटाना आवश्यक होता है। इसकी इकाई वाट (W) है। ऊष्मा भार में मुख्य रूप से सक्रिय भार, निष्क्रिय भार और उनका संयोजन शामिल होता है। सक्रिय ऊष्मा भार वह ऊष्मा भार है जो शीतलन लक्ष्य द्वारा स्वयं उत्पन्न होता है। निष्क्रिय ऊष्मा भार वह ऊष्मा भार है जो बाह्य विकिरण, संवहन और चालन के कारण होता है। सक्रिय भार की गणना का सूत्र इस प्रकार है:

Qactive = V2/R = VI = I2R;

Qactive = सक्रिय ऊष्मा भार (W);

V = प्रशीतन लक्ष्य पर लगाया गया वोल्टेज (V);

R = प्रशीतन लक्ष्य का प्रतिरोध;

I = ठंडे लक्ष्य से प्रवाहित होने वाली धारा (A)

विकिरण ऊष्मा भार वह ऊष्मा भार है जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण के माध्यम से लक्ष्य वस्तु में स्थानांतरित होता है। गणना सूत्र:

Qrad = F es A (Tamb4 - Tc4);

Qrad = विकिरण ऊष्मा भार (W);

एफ = आकार कारक (सबसे खराब मान = 1);

e = उत्सर्जन क्षमता (सबसे खराब स्थिति का मान = 1);

s = स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक (5.667 X 10-8W/m ² k4);

A = शीतलन सतह का क्षेत्रफल (मी²);

Tamb = परिवेश तापमान (केएल);

Tc = TEC – ठंडे सिरे का तापमान (K)।

संवहन ऊष्मा भार वह ऊष्मा भार है जो लक्ष्य वस्तु की सतह से गुजरने वाले द्रव द्वारा बाहर से स्वाभाविक रूप से स्थानांतरित होता है। इसकी गणना का सूत्र इस प्रकार है:

Qconv = hA (Tair – Tc);

Qconv = संवहनीय ऊष्मा भार (W)

h = संवहन ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक (W/m²°C) (एक मानक वायुमंडल पर जल तल का विशिष्ट मान) = 21.7 W/m²°C;

A = सतही क्षेत्रफल (मी²);

टायर = परिवेश तापमान (डिग्री सेल्सियस);

Tc = ठंडे सिरे का तापमान (°C);

चालकीय ऊष्मा भार वह ऊष्मा भार है जो बाहरी संपर्क वस्तुओं के माध्यम से लक्ष्य वस्तु की सतह पर स्थानांतरित होता है। इसकी गणना का सूत्र इस प्रकार है:

Qcond =k A DT/L;

Qcond = स्थानांतरित ऊष्मा भार (W);

k = ऊष्मीय चालक पदार्थ की ऊष्मीय चालकता (W/m °C);

A = ऊष्मीय चालक पदार्थ का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल (मीटर²);

L = ऊष्मा चालन पथ की लंबाई (मीटर में)

DT = ऊष्मा चालन पथ का तापमान अंतर (°C) (आमतौर पर परिवेश तापमान या हीट सिंक तापमान में से ठंडे सिरे का तापमान घटाने पर प्राप्त मान को संदर्भित करता है।)

संवहन और चालन के संयुक्त ऊष्मा भार के लिए गणना सूत्र इस प्रकार है:

Q निष्क्रिय = (A x DT)/(x/k + 1/h);

Qpassive = ऊष्मा भार (W);

A = खोल का कुल सतही क्षेत्रफल (मीटर²);

x = इन्सुलेशन परत की मोटाई (मीटर में)

k = इन्सुलेशन की तापीय चालकता (W/m °C);

h = संवहनी ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक (W/m² °C)

तापमान अंतर (डिग्री सेल्सियस में) (DT)।

2. कुल ऊष्मा भार की गणना करें।

पहले चरण के माध्यम से, हम प्रशीतन लक्ष्य के कुल ऊष्मा भार की गणना कर सकते हैं।

मान लीजिए कि वास्तविक परियोजना में सक्रिय ऊष्मा भार 8W है, विकिरण ऊष्मा भार 0.2W है, संवहन ऊष्मा भार 0.8W है, चालकता ऊष्मा भार 0W है और कुल ऊष्मा भार 9W है।

3. तापमान को परिभाषित करें

रेफ्रिजरेशन शीट के हॉट एंड तापमान, कोल्ड एंड तापमान और रेफ्रिजरेशन तापमान अंतर को परिभाषित करें। मान लीजिए कि वास्तविक प्रोजेक्ट में परिवेश का तापमान 27°C है, कूलिंग लक्ष्य तापमान -8°C है और कूलिंग तापमान अंतर DT = 35°C है।

पिछले अनुमान के आधार पर, यदि शीतलन लक्ष्य का कुल ऊष्मा भार 9 W माना जाए, तो इष्टतम Qmax 9/0.25 = 36 W तथा अधिकतम Qmax 9/0.45 = 20 प्राप्त किया जा सकता है। बीजिंग हुइमाओ कूलिंग इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड के उत्पाद कैटलॉग में थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, पेल्टियर मॉड्यूल, पेल्टियर डिवाइस, पेल्टियर एलिमेंट्स और TEC मॉड्यूल खोजें तथा 20 से 36 के बीच Qmax वाले उत्पाद ढूंढें।