थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल के लिए एक परिचय
थर्मोइलेक्ट्रिक तकनीक पेल्टियर प्रभाव पर आधारित एक सक्रिय थर्मल प्रबंधन तकनीक है। यह 1834 में जेसीए पेल्टियर द्वारा खोजा गया था, इस घटना में जंक्शन के माध्यम से करंट पास करके दो थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री (बिस्मथ और टेलुराइड) के जंक्शन के हीटिंग या कूलिंग शामिल हैं। ऑपरेशन के दौरान, टीईसी मॉड्यूल के माध्यम से प्रत्यक्ष वर्तमान प्रवाह होता है, जिससे गर्मी एक तरफ से दूसरे में स्थानांतरित हो जाती है। एक ठंडा और गर्म पक्ष बनाना। यदि वर्तमान की दिशा उलट हो जाती है, तो ठंड और गर्म पक्ष बदल जाते हैं। इसकी कूलिंग पावर को इसके ऑपरेटिंग करंट को बदलकर भी समायोजित किया जा सकता है। एक विशिष्ट एकल स्टेज कूलर (चित्रा। 1) में सिरेमिक प्लेटों के बीच पी और एन-टाइप सेमीकंडक्टर सामग्री (बिस्मथ, टेलुराइड) के साथ दो सिरेमिक प्लेटें होती हैं। अर्धचालक सामग्री के तत्व श्रृंखला में विद्युत रूप से और समानांतर में थर्मल रूप से जुड़े होते हैं।
थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, पेल्टियर डिवाइस, टीईसी मॉड्यूल को एक प्रकार का ठोस-राज्य थर्मल एनर्जी पंप माना जा सकता है, और इसके वास्तविक वजन, आकार और प्रतिक्रिया की दर के कारण, यह इनबिल्ट कूलिंग के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाना बहुत उपयुक्त है। सिस्टम (अंतरिक्ष की सीमा के कारण)। शांत ऑपरेशन, शैटर प्रूफ, शॉक रेजिस्टेंस, लंबे समय तक उपयोगी जीवन और आसान रखरखाव, आधुनिक थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, पेल्टियर डिवाइस, टीईसी मॉड्यूल जैसे लाभों के साथ सैन्य उपकरणों, विमानन, एयरोस्पेस, चिकित्सा उपचार, महामारी के क्षेत्र में एक विस्तृत श्रृंखला का आवेदन है रोकथाम, प्रयोगात्मक उपकरण, उपभोक्ता उत्पाद (वाटर कूलर, कार कूलर, होटल रेफ्रिजरेटर, वाइन कूलर, व्यक्तिगत मिनी कूलर, कूल और हीट स्लीप पैड, आदि)।
आज, इसके कम वजन, छोटे आकार या क्षमता और कम लागत के कारण, थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग का व्यापक रूप से चिकित्सा, फार्मास्युटिकल इक्विमेंट, एविएशन, एयरोस्पेस, सैन्य, स्पेक्ट्रोकी सिस्टम और वाणिज्यिक उत्पादों (जैसे हॉट एंड कोल्ड वाटर डिस्पेंसर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, Carcooler और इतने पर)
| पैरामीटर | |
| I | टीईसी मॉड्यूल के लिए संचालन करंट (एएमपीएस में) |
| Iअधिकतम | ऑपरेटिंग करंट जो अधिकतम तापमान अंतर बनाता है △ tअधिकतम(एम्प्स में) |
| Qc | गर्मी की मात्रा जिसे टीईसी के ठंडे साइड चेहरे पर अवशोषित किया जा सकता है (वाट्स में) |
| Qअधिकतम | गर्मी की अधिकतम मात्रा जिसे ठंडे पक्ष में अवशोषित किया जा सकता है। यह i = i पर होता हैअधिकतमऔर जब डेल्टा टी = 0। (वाट्स में) |
| Tगर्म | गर्म साइड चेहरे का तापमान जब TEC मॉड्यूल संचालन (° C में) |
| Tठंडा | ठंडे पक्ष का तापमान जब TEC मॉड्यूल संचालित होता है (° C में) |
| △T | गर्म पक्ष के बीच तापमान में अंतर (टी)h) और ठंडा पक्ष (टी)c)। डेल्टा टी = टीh-Tc(° C में) |
| △Tअधिकतम | तापमान में अधिकतम अंतर एक टीईसी मॉड्यूल गर्म पक्ष (टी) के बीच प्राप्त कर सकता हैh) और ठंडा पक्ष (टी)c)। यह होता है (अधिकतम शीतलन क्षमता) i = i परअधिकतमऔर क्यूc= 0। (° C में) |
| Uअधिकतम | वोल्टेज की आपूर्ति i = i परअधिकतम(वोल्ट में) |
| ε | टीईसी मॉड्यूल शीतलन दक्षता ( %) |
| α | थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री का सीबेक गुणांक (V/° C) |
| σ | थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री का विद्युत गुणांक (1/सेमी · ओम) |
| κ | थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री की थर्मो चालकता (w/cm · ° C) |
| N | थर्मोइलेक्ट्रिक तत्व की संख्या |
| Iεअधिकतम | वर्तमान संलग्न जब TEC मॉड्यूल का गर्म पक्ष और पुराने पक्ष का तापमान एक निर्दिष्ट मान है और इसे अधिकतम दक्षता (AMPS में) प्राप्त करने की आवश्यकता है |
टीईसी मॉड्यूल के लिए आवेदन फॉर्मूला का परिचय
Qc= 2 एन [α (टी)c+273) -ली²/2 thess-κS/lx (t (t)एच- टीसी)]]
△ t = [iα (t)c+273) -li/²2 σs] / (κS / L + I α]
U = 2 n [il /σs +α (t (tएच- टीसी)]
ε = qc/Ui
Qएच= Qसी + आइयू
△ टीअधिकतम= टीएच+ 273 + κ/σα− x [1-σ2σ2σα =/(x (t (th+273) + 1]
Iअधिकतम =κS/ lαx [√2σα =/ (x (t (th+273) + 1-1]
Iεअधिकतम =α (एस (टीएच- टीसी) / L (√1+ 0.5σα = (546+ tएच- टीसी)/ κ-1)
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