थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल का परिचय
थर्मोइलेक्ट्रिक तकनीक पेल्टियर प्रभाव पर आधारित एक सक्रिय तापीय प्रबंधन तकनीक है। इसकी खोज जेसीए पेल्टियर ने 1834 में की थी, इस घटना में जंक्शन के माध्यम से करंट प्रवाहित करके दो थर्मोइलेक्ट्रिक पदार्थों (बिस्मथ और टेल्यूराइड) के जंक्शन को गर्म या ठंडा किया जाता है। ऑपरेशन के दौरान, टीईसी मॉड्यूल के माध्यम से प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है जिससे गर्मी एक तरफ से दूसरी तरफ स्थानांतरित होती है। एक ठंडा और गर्म पक्ष बनाना। यदि धारा की दिशा उलट दी जाती है, तो ठंडे और गर्म पक्ष बदल जाते हैं। इसकी शीतलन शक्ति को इसके ऑपरेटिंग करंट को बदलकर भी समायोजित किया जा सकता है। एक सामान्य सिंगल स्टेज कूलर (चित्र 1) में दो सिरेमिक प्लेट होते हैं जिनमें सिरेमिक प्लेटों के बीच p और n-प्रकार का अर्धचालक पदार्थ (बिस्मथ, टेल्यूराइड) होता है
थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, पेल्टियर डिवाइस, TEC मॉड्यूल को एक प्रकार का सॉलिड-स्टेट थर्मल एनर्जी पंप माना जा सकता है, और अपने वास्तविक वजन, आकार और प्रतिक्रिया दर के कारण, यह इनबिल्ट कूलिंग सिस्टम (स्थान की कमी के कारण) के हिस्से के रूप में उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त है। शांत संचालन, शैटरप्रूफ, शॉक रेजिस्टेंस, लंबे उपयोगी जीवन और आसान रखरखाव जैसे लाभों के साथ, आधुनिक थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग मॉड्यूल, पेल्टियर डिवाइस, TEC मॉड्यूल का सैन्य उपकरणों, विमानन, एयरोस्पेस, चिकित्सा उपचार, महामारी की रोकथाम, प्रायोगिक उपकरणों, उपभोक्ता उत्पादों (वाटर कूलर, कार कूलर, होटल रेफ्रिजरेटर, वाइन कूलर, पर्सनल मिनी कूलर, कूल एंड हीट स्लीप पैड, आदि) के क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग है।
आज, अपने कम वजन, छोटे आकार या क्षमता और कम लागत के कारण, थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग का व्यापक रूप से चिकित्सा, दवा उपकरण, विमानन, एयरोस्पेस, सैन्य, स्पेक्ट्रोकॉपी सिस्टम और वाणिज्यिक उत्पादों (जैसे गर्म और ठंडे पानी के डिस्पेंसर, पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर, कारकूलर आदि) में उपयोग किया जाता है।
| पैरामीटर | |
| I | TEC मॉड्यूल के लिए प्रचालन धारा (एम्पीयर में) |
| Iअधिकतम | ऑपरेटिंग करंट जो अधिकतम तापमान अंतर बनाता है △Tअधिकतम(एम्पीयर में) |
| Qc | टीईसी के ठंडे पक्ष पर अवशोषित की जा सकने वाली ऊष्मा की मात्रा (वाट में) |
| Qअधिकतम | ठंडे पक्ष पर अवशोषित की जा सकने वाली ऊष्मा की अधिकतम मात्रा। यह I = I पर होता हैअधिकतमऔर जब डेल्टा टी = 0. (वाट में) |
| Tगर्म | TEC मॉड्यूल के संचालन के दौरान गर्म पक्ष का तापमान (°C में) |
| Tठंडा | TEC मॉड्यूल के संचालन के दौरान ठंडे पक्ष का तापमान (°C में) |
| △T | गर्म पक्ष (T) के बीच तापमान में अंतरh) और ठंडा पक्ष (Tc) डेल्टा टी = टीh-Tc(डिग्री सेल्सियस में) |
| △Tअधिकतम | तापमान में अधिकतम अंतर जो एक TEC मॉड्यूल गर्म पक्ष (T .) के बीच प्राप्त कर सकता हैh) और ठंडा पक्ष (Tc)। यह (अधिकतम शीतलन क्षमता) I = I पर होता हैअधिकतमऔर क्यूc= 0. (°C में) |
| Uअधिकतम | I पर वोल्टेज आपूर्ति = Iअधिकतम(वोल्ट में) |
| ε | TEC मॉड्यूल शीतलन दक्षता (%) |
| α | थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री का सीबेक गुणांक (V/°C) |
| σ | थर्मोइलेक्ट्रिक पदार्थ का विद्युत गुणांक (1/सेमी·ओम) |
| κ | थर्मोइलेक्ट्रिक पदार्थ की थर्मो चालकता (W/CM·°C) |
| N | थर्मोइलेक्ट्रिक तत्वों की संख्या |
| Iεअधिकतम | जब TEC मॉड्यूल के गर्म पक्ष और पुराने पक्ष का तापमान एक निर्दिष्ट मान होता है और इसे अधिकतम दक्षता (एम्पीयर में) प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, तो धारा जुड़ी होती है। |
टीईसी मॉड्यूल में अनुप्रयोग सूत्रों का परिचय
Qc= 2N[α(Tc+273)-एलआई²/2σS-κs/Lx(Tएच- टीसी) ]
△T= [ Iα(Tc+273)-एलआई/²2σS] / (κS/L + I α]
यू = 2 एन [ आईएल /σएस +α(टीएच- टीसी)]
ε = क्यूc/यूआई
Qएच= क्यूसी + आइयू
△टीअधिकतम= टीएच+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iअधिकतम =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεअधिकतम =ασS (Tएच- टीसी) / एल (√1+0.5σα²(546+ टीएच- टीसी)/ κ-1)
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