თერმოელექტრული ტექნოლოგია არის აქტიური თერმული მართვის ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია პელტიეს ეფექტზე. ის აღმოაჩინა J.C. Peltier-მა 1834 წელს. ეს ფენომენი გულისხმობს ორი თერმოელექტრული მასალის (ბისმუტის და ტელურიდის) შეერთების გათბობას ან გაგრილებას შეერთების დროს დენის გატარებით. მუშაობის დროს, მუდმივი დენი მიედინება TEC მოდულში, რაც იწვევს სითბოს გადაცემას ერთი მხრიდან მეორეზე. ქმნის ცივ და ცხელ მხარეს. თუ დენის მიმართულება შეიცვლება, ცივი და ცხელი მხარეები იცვლება. მისი გაგრილების სიმძლავრის რეგულირება ასევე შესაძლებელია მისი სამუშაო დენის შეცვლით. ტიპიური ერთსაფეხურიანი გამაგრილებელი (სურათი 1) შედგება ორი კერამიკული ფირფიტისგან, რომელთა შორისაც p და n ტიპის ნახევარგამტარული მასალაა (ბისმუტი, ტელურიდი). ნახევარგამტარული მასალის ელემენტები დაკავშირებულია ელექტრონულად მიმდევრობით და თერმულად პარალელურად.
თერმოელექტრული გაგრილების მოდული, პელტიეს მოწყობილობა, TEC მოდულები შეიძლება ჩაითვალოს მყარი მდგომარეობის თბოენერგიის ტუმბოს ტიპად და მისი რეალური წონის, ზომისა და რეაქციის სიჩქარის გამო, ის ძალიან შესაფერისია ჩაშენებული გაგრილების სისტემების ნაწილად გამოსაყენებლად (სივრცის შეზღუდვის გამო). ისეთი უპირატესობებით, როგორიცაა ჩუმი მუშაობა, დარტყმაგამძლეობა, დარტყმაგამძლეობა, ხანგრძლივი გამოყენების ვადა და მარტივი მოვლა, თანამედროვე თერმოელექტრული გაგრილების მოდული, პელტიეს მოწყობილობა, TEC მოდულები ფართოდ გამოიყენება სამხედრო აღჭურვილობის, ავიაციის, აერონავტიკის, სამედიცინო მკურნალობის, ეპიდემიის პრევენციის, ექსპერიმენტული აპარატურის, სამომხმარებლო პროდუქტების (წყლის გამაგრილებელი, მანქანის გამაგრილებელი, სასტუმროს მაცივარი, ღვინის გამაგრილებელი, პირადი მინი გამაგრილებელი, გამაგრილებელი და გამათბობელი საძილე ბალიში და ა.შ.) სფეროებში.
დღეს, მისი დაბალი წონის, მცირე ზომის ან სიმძლავრისა და დაბალი ღირებულების გამო, თერმოელექტრული გაგრილება ფართოდ გამოიყენება სამედიცინო, ფარმაცევტულ აღჭურვილობაში, ავიაციაში, აერონავტიკაში, სამხედრო სფეროში, სპექტროკოპიის სისტემებსა და კომერციულ პროდუქტებში (როგორიცაა ცხელი და ცივი წყლის დისპენსერი, პორტატული მაცივრები, ავტოგამაგრილებელი და ა.შ.).
| პარამეტრები | |
| I | TEC მოდულის სამუშაო დენი (ამპერებში) |
| Iმაქსიმუმი | მაქსიმალური ტემპერატურის სხვაობის შესაქმნელად ოპერაციული დენი △Tმაქსიმუმი(ამპერებში) |
| Qc | სითბოს რაოდენობა, რომლის შთანთქმაც შესაძლებელია TEC-ის ცივ მხარეს (ვატებში) |
| Qმაქსიმუმი | მაქსიმალური რაოდენობა სითბოსა, რომლის შთანთქმაც შესაძლებელია ცივ მხარეს. ეს ხდება I = I-ზემაქსიმუმიდა როდესაც დელტა T = 0. (ვატებში) |
| Tცხელი | ცხელი მხარის ტემპერატურა TEC მოდულის მუშაობისას (°C-ში) |
| Tცივი | ცივი მხარის ტემპერატურა TEC მოდულის მუშაობისას (°C-ში) |
| △T | ტემპერატურის სხვაობა ცხელ მხარეს შორის (Th) და ცივი მხარე (Tc). დელტა T = Th-Tc(°C-ში) |
| △Tმაქსიმუმი | მაქსიმალური ტემპერატურის სხვაობა, რომლის მიღწევაც TEC მოდულს შეუძლია ცხელ მხარეს (T) შორისh) და ცივი მხარე (Tcეს ხდება (მაქსიმალური გაგრილების სიმძლავრე) I = I-ზემაქსიმუმიდა Qc= 0. (°C-ში) |
| Uმაქსიმუმი | ძაბვის მიწოდება I = Iმაქსიმუმი(ვოლტებში) |
| ε | TEC მოდულის გაგრილების ეფექტურობა (%) |
| α | თერმოელექტრული მასალის ზიბეკის კოეფიციენტი (V/°C) |
| σ | თერმოელექტრული მასალის ელექტრული კოეფიციენტი (1/სმ·ომ) |
| κ | თერმოელექტრული მასალის თბოგამტარობა (W/CM·°C) |
| N | თერმოელექტრული ელემენტის რაოდენობა |
| Iεმაქსიმუმი | დენი მიეწოდება, როდესაც TEC მოდულის ცხელი და ძველი მხარის ტემპერატურა განსაზღვრულ მნიშვნელობას წარმოადგენს და საჭიროა მაქსიმალური ეფექტურობის (ამპერებში) მიღება. |
TEC მოდულში გამოყენების ფორმულების შესავალი
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Tსთ- ტგ) ]
△T= [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2N [ IL /σS +α(Tსთ- ტგ)]
ε = Qc/UI
Qსთ= Qგ + სე
△Tმაქსიმუმი= ტსთ+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (ტh+273) + 1]
Iმაქს =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεმაქს =ασS (Tსთ- ტგ) / ლ (√1+0.5σα²(546+ Tსთ- ტგ)/ κ-1)