Eine Einführung in das thermoelektrische Kühlmodul
Die thermoelektrische Technologie ist eine aktive thermische Managementtechnik, die auf dem Peltier -Effekt basiert. Es wurde 1834 von JCA Peltier entdeckt. Dieses Phänomen beinhaltet die Erwärmung oder Kühlung der Verbindung von zwei thermoelektrischen Materialien (Wismut und Telluride), indem der Strom durch die Kreuzung geleitet wurde. Während des Betriebs fließt der Gleichstrom durch das TEC -Modul, wodurch Wärme von einer Seite zur anderen übertragen wird. Erstellen einer kalten und heißen Seite. Wenn die Richtung des Stroms umgekehrt ist, werden die kalten und heißen Seiten geändert. Die Kühlleistung kann auch durch Ändern des Betriebsstroms angepasst werden. Ein typischer einstufiger Kühler (Abbildung 1) besteht aus zwei Keramikplatten mit P- und N-Typ-Halbleitermaterial (Wismut, Tellurid) zwischen den Keramikplatten. Die Elemente des Halbleitermaterials sind elektrisch in Reihe und thermisch parallel angeschlossen.
Thermoelektrisches Kühlmodul, Peltier-Gerät, TEC-Module können als eine Art von Festkörper-Thermie-Energiepumpe betrachtet werden, und aufgrund ihres tatsächlichen Gewichts, der Größe und der Reaktionsgeschwindigkeit ist es sehr geeignet, als Teil der eingebauten Kühlung verwendet zu werden Systeme (aufgrund der Raumbeschränkung). Mit Vorteilen wie einem ruhigen Betrieb, Shatter -Proof, Schockfestigkeit, längerer Nutzungsdauer und einfacher Wartung, modernem thermoelektrischem Kühlmodul, Peltier -Gerät, TEC Prävention, Versuchsapparat, Konsumgüter (Wasserkühler, Autokühler, Hotelkühlschrank, Weinkühler, persönlicher Mini -Kühler, Cool & Heat Sleep Pad, usw).
Heutzutage wird die thermoelektrische Kühlung aufgrund seines geringen Gewichts, der geringen Größe oder der Kapazität sowie der niedrigen Kosten in medizinischen, pharmazeutischen Äquimenten, Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Militär, Spektrocopy -Systemen und kommerziellen Produkten (wie heißer und kalter Wasserspender, tragbare Kühlschränke, häufig verwendet, in großem Umfang verwendet. Karrierern und so weiter)
| Parameter | |
| I | Betriebsstrom zum TEC -Modul (in AMPs) |
| IMax | Betriebsstrom, der die maximale Temperaturdifferenz △ T machtMax(in Verstärkern) |
| Qc | Wärmemenge, die auf der kalten Seite des TEC (in Watts) absorbiert werden kann |
| QMax | Maximale Wärmemenge, die auf der kalten Seite absorbiert werden kann. Dies tritt bei i = i aufMaxund wenn Delta t = 0. (in Watts) |
| Theiß | Temperatur der heißen Seitenfläche beim Betrieb des TEC -Moduls (in ° C) |
| Tkalt | Temperatur der kalten Seitenfläche beim Betrieb des TEC -Moduls (in ° C) |
| △T | Temperaturunterschied zwischen der heißen Seite (th) und die kalte Seite (tc). Delta t = th-Tc(in ° C) |
| △TMax | Maximale Temperaturunterschied Ein TEC -Modul kann zwischen der heißen Seite (th) und die kalte Seite (tc). Dies tritt auf (maximale Kühlkapazität) bei i = iMaxund Qc= 0. (In ° C) |
| UMax | Spannungsversorgung bei i = iMax(in Volt) |
| ε | TEC -Modulkühlungseffizienz ( %) |
| α | Seebeck -Koeffizient des thermoelektrischen Materials (V/° C) |
| σ | Elektrischer Koeffizient des thermoelektrischen Materials (1/cm · Ohm) |
| κ | Thermoleitfähigkeit des thermoelektrischen Materials (W/cm · ° C) |
| N | Anzahl der thermoelektrischen Elemente |
| IεMax | Strom angeschlossen, wenn die heiße Seite und die alte Seitentemperatur des TEC -Moduls ein angegebener Wert sind und die maximale Effizienz (in AMPs) erhalten mussten |
Einführung von Antragsformeln in das TEC -Modul
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
△ tMax= TH+ 273 + κ/σα² x [1-√2σα²/κx (t)h+273) + 1]
Imax =κS/ LαX [√2σα²/ κx (t)h+273) + 1-1]
Iεmax =ασs (tH- TC) / L (√1+ 0,5σα² (546+ t)H- TC)/ κ-1)
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