Una introducció al mòdul de refrigeració termoelèctrica
La tecnologia termoelèctrica és una tècnica de gestió tèrmica activa basada en l'efecte Peltier. Va ser descoberta per JCA Peltier el 1834, aquest fenomen implica l'escalfament o refredament de la unió de dos materials termoelèctrics (bismut i tel·lurur) mitjançant el pas del corrent a través de la unió. Durant el funcionament, el corrent continu flueix a través del mòdul TEC fent que la calor es transfereixi d'un costat a l'altre. Creant un costat fred i un costat calent. Si s'inverteix la direcció del corrent, els costats fred i calent canvien. La seva potència de refrigeració també es pot ajustar canviant el seu corrent de funcionament. Un refrigerador típic d'una sola etapa (Figura 1) consisteix en dues plaques ceràmiques amb material semiconductor de tipus p i n (bismut, tel·lurur) entre les plaques ceràmiques. Els elements de material semiconductor estan connectats elèctricament en sèrie i tèrmicament en paral·lel.
El mòdul de refrigeració termoelèctric, dispositiu Peltier, mòduls TEC es poden considerar com un tipus de bomba d'energia tèrmica d'estat sòlid, i a causa del seu pes real, mida i velocitat de reacció, és molt adequat per ser utilitzat com a part dels sistemes de refrigeració integrats (a causa de la limitació d'espai). Amb avantatges com ara un funcionament silenciós, resistent a les irrupcions, resistència als cops, una vida útil més llarga i un manteniment fàcil, el mòdul de refrigeració termoelèctric modern, dispositiu Peltier, mòduls TEC tenen una àmplia gamma d'aplicacions en els camps dels equips militars, l'aviació, l'aeroespacial, el tractament mèdic, la prevenció d'epidèmies, aparells experimentals, productes de consum (refrigerador d'aigua, refrigerador de cotxe, refrigerador d'hotel, refrigerador de vi, mini refrigerador personal, coixí de dormir refrigerant i escalfat, etc.).
Avui dia, a causa del seu baix pes, petita mida o capacitat i baix cost, la refrigeració termoelèctrica s'utilitza àmpliament en equips mèdics, farmacèutics, aviació, aeroespacial, militars, sistemes d'espectroscòpia i productes comercials (com ara dispensadors d'aigua calenta i freda, neveres portàtils, refrigeradors de cotxes, etc.)
| Paràmetres | |
| I | Corrent de funcionament al mòdul TEC (en amperes) |
| Imàxim | Corrent de funcionament que fa la diferència màxima de temperatura △Tmàxim(en amperes) |
| Qc | Quantitat de calor que es pot absorbir a la cara freda del TEC (en watts) |
| Qmàxim | Quantitat màxima de calor que es pot absorbir al costat fred. Això passa a I = Imàximi quan Delta T = 0. (en watts) |
| Tcalent | Temperatura de la cara calenta quan el mòdul TEC està en funcionament (en °C) |
| Tfred | Temperatura de la cara freda quan el mòdul TEC funciona (en °C) |
| △T | Diferència de temperatura entre el costat calent (Th) i el costat fred (Tc). Delta T = Th-Tc(en °C) |
| △Tmàxim | Diferència màxima de temperatura que un mòdul TEC pot assolir entre el costat calent (Th) i el costat fred (Tc). Això passa (capacitat màxima de refrigeració) a I = Imàximi Qc= 0. (en °C) |
| Umàxim | Subministrament de tensió a I = Imàxim(en volts) |
| ε | Eficiència de refrigeració del mòdul TEC (%) |
| α | Coeficient de Seebeck d'un material termoelèctric (V/°C) |
| σ | Coeficient elèctric d'un material termoelèctric (1/cm·ohm) |
| κ | Conductivitat tèrmica del material termoelèctric (W/CM·°C) |
| N | Nombre d'elements termoelèctrics |
| Iεmàxim | Corrent connectat quan la temperatura del costat calent i del costat antic del mòdul TEC és d'un valor especificat i cal obtenir l'eficiència màxima (en amperes) |
Introducció de fórmules d'aplicació al mòdul TEC
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Th- T.c) ]
△T= [Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + Iα]
U = 2 N [IL /σS +α(T)h- T.c)]
ε = Qc/IU
Qh= Qc + IU
△Tmàxim= Th+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Imàxim =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεmàxim =ασS (Th- T.c) / L (√1+0.5σα²(546 + Th- T.c)/ κ-1)
Productes relacionats
Productes més venuts
- Bloc relacionat
- Ressenyes
-
Correu electrònic
-
Telèfon
-
Superior
