თერმოელექტრული ტექნოლოგია არის აქტიური თერმული მართვის ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია პელტიეს ეფექტზე.იგი აღმოაჩინა JCA Peltier-მა 1834 წელს, ეს ფენომენი გულისხმობს ორი თერმოელექტრული მასალის (ბისმუტისა და ტელურიდის) შეერთების გათბობას ან გაციებას შეერთების მეშვეობით დენის გავლის გზით.ექსპლუატაციის დროს პირდაპირი დენი მიედინება TEC მოდულში, რაც იწვევს სითბოს გადატანას ერთი მხრიდან მეორეზე.ცივი და ცხელი მხარის შექმნა.თუ დენის მიმართულება შებრუნებულია, იცვლება ცივი და ცხელი მხარეები.მისი გაგრილების სიმძლავრე ასევე შეიძლება დარეგულირდეს მისი მოქმედი დენის შეცვლით.ტიპიური ერთსაფეხურიანი გამაგრილებელი (სურათი 1) შედგება ორი კერამიკული ფირფიტისგან p და n ტიპის ნახევარგამტარული მასალა (ბისმუტი, ტელურიდი) კერამიკულ ფირფიტებს შორის.ნახევარგამტარული მასალის ელემენტები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ელექტრული სერიით და თერმულად პარალელურად.
თერმოელექტრული გაგრილების მოდული, Peltier მოწყობილობა, TEC მოდულები შეიძლება ჩაითვალოს მყარი მდგომარეობის თერმული ენერგიის ტუმბოს ტიპად და მისი რეალური წონის, ზომისა და რეაქციის სიჩქარის გამო, ძალიან შესაფერისია ჩაშენებული გაგრილების ნაწილად გამოსაყენებლად. სისტემები (სივრცის შეზღუდვის გამო).ისეთი უპირატესობებით, როგორიცაა წყნარი მუშაობა, მსხვრევადობა, დარტყმის წინააღმდეგობა, ხანგრძლივი სარგებლობის ვადა და მარტივი მოვლა, თანამედროვე თერმოელექტრული გაგრილების მოდული, პელტიეს მოწყობილობა, TEC მოდულები ფართო სპექტრის გამოყენებას აქვს სამხედრო აღჭურვილობის, ავიაციის, კოსმოსური, სამედიცინო მკურნალობის, ეპიდემიის სფეროებში. პრევენცია, ექსპერიმენტული აპარატურა, სამომხმარებლო პროდუქტები (წყლის გამაგრილებელი, მანქანის გამაგრილებელი, სასტუმროს მაცივარი, ღვინის გამაგრილებელი, პირადი მინი ქულერი, მაგარი და სითბოს საძილე ბალიშები და ა.შ.).
დღეს, მისი დაბალი წონის, მცირე ზომის ან სიმძლავრის და დაბალი ღირებულების გამო, თერმოელექტრული გაგრილება ფართოდ გამოიყენება სამედიცინო, ფარმაცევტულ აღჭურვილობაში, ავიაციაში, კოსმოსში, სამხედრო, სპექტროკოპიურ სისტემებში და კომერციულ პროდუქტებში (როგორიცაა ცხელი და ცივი წყლის დისპენსერი, პორტატული მაცივრები, კარკულერი და ასე შემდეგ)
Პარამეტრები | |
I | ოპერაციული დენი TEC მოდულისთვის (ამპერში) |
Iმაქს | ოპერაციული დენი, რომელიც ქმნის მაქსიმალურ ტემპერატურულ განსხვავებას △Tმაქს(ამპერში) |
Qc | სითბოს რაოდენობა, რომელიც შეიძლება შეიწოვება TEC-ის ცივ მხარეს (ვატებში) |
Qმაქს | სითბოს მაქსიმალური რაოდენობა, რომელიც შეიწოვება ცივ მხარეს.ეს ხდება I = I-ზემაქსდა როდესაც დელტა T = 0. (ვატებში) |
Tცხელი | ცხელი გვერდითი ზედაპირის ტემპერატურა TEC მოდულის მუშაობისას (°C) |
Tცივი | TEC მოდულის მუშაობისას ცივი გვერდითი სახის ტემპერატურა (°C) |
△T | ტემპერატურის სხვაობა ცხელ მხარეს შორის (Th) და ცივი მხარე (ტc).დელტა T = Th-Tc(°C-ში) |
△Tმაქს | ტემპერატურის მაქსიმალური სხვაობა, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს TEC მოდულს ცხელ მხარეს შორის (Th) და ცივი მხარე (ტc).ეს ხდება (მაქსიმალური გაგრილების სიმძლავრე) I = I-ზემაქსდა ქc= 0. (°C-ში) |
Uმაქს | ძაბვის მიწოდება I = I-ზემაქს(ვოლტებში) |
ε | TEC მოდულის გაგრილების ეფექტურობა (%) |
α | თერმოელექტრული მასალის ზებეკის კოეფიციენტი (V/°C) |
σ | თერმოელექტრული მასალის ელექტრული კოეფიციენტი (1/სმ·ომ) |
κ | თერმოელექტრული მასალის თერმოგამტარობა (W/CM·°C) |
N | თერმოელექტრული ელემენტის რაოდენობა |
Iεმაქს | დენი მიმაგრებულია, როდესაც TEC მოდულის ცხელი მხარის და ძველი გვერდის ტემპერატურა არის მითითებული მნიშვნელობა და საჭიროებს მაქსიმალური ეფექტურობის მიღებას (ამპერებში) |
განაცხადის ფორმულების დანერგვა TEC მოდულში
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Tთ- თგ)]
△T= [Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (კS/L + I α]
U = 2 N [IL /σS +α(Tთ- თგ)]
ε = Qc/UI
Qთ= ქc + IU
△ ტმაქს= ტთ+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (ტh+273) + 1]
Iმაქსიმალური =κS/ Lax [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεმაქსიმალური =ასს (ტთ- თგ) / ლ (√1+0,5σα²(546+ ტთ- თგ)/ κ-1)