പെൽറ്റിയർ ഇഫക്റ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു സജീവ താപ മാനേജ്മെന്റ് സാങ്കേതികതയാണ് തെർമോ ഇലക്ട്രിക് ടെക്നോളജി.1834-ൽ ജെസിഎ പെൽറ്റിയർ ഇത് കണ്ടെത്തി, ഈ പ്രതിഭാസത്തിൽ രണ്ട് തെർമോഇലക്ട്രിക് മെറ്റീരിയലുകളുടെ (ബിസ്മത്ത്, ടെല്ലുറൈഡ്) ജംഗ്ഷൻ ചൂടാക്കുകയോ തണുപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നത് ജംഗ്ഷനിലൂടെ കറന്റ് കടത്തിവിടുന്നു.ഓപ്പറേഷൻ സമയത്ത്, TEC മൊഡ്യൂളിലൂടെ ഡയറക്ട് കറന്റ് ഒഴുകുന്നു, ഇത് ഒരു വശത്ത് നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് താപം കൈമാറുന്നു.തണുത്തതും ചൂടുള്ളതുമായ ഒരു വശം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശ വിപരീതമാണെങ്കിൽ, തണുത്തതും ചൂടുള്ളതുമായ വശങ്ങൾ മാറുന്നു.പ്രവർത്തന കറന്റ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ അതിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ ശക്തിയും ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്.ഒരു സാധാരണ സിംഗിൾ സ്റ്റേജ് കൂളറിൽ (ചിത്രം. 1) സെറാമിക് പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ പി, എൻ-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ (ബിസ്മത്ത്, ടെല്ലുറൈഡ്) ഉള്ള രണ്ട് സെറാമിക് പ്ലേറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെ മൂലകങ്ങൾ വൈദ്യുതമായി പരമ്പരയിലും താപമായി സമാന്തരമായും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
തെർമോഇലക്ട്രിക് കൂളിംഗ് മൊഡ്യൂൾ, പെൽറ്റിയർ ഉപകരണം, TEC മൊഡ്യൂളുകൾ ഒരു തരം സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് തെർമൽ എനർജി പമ്പ് ആയി കണക്കാക്കാം, അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ഭാരം, വലിപ്പം, പ്രതികരണ നിരക്ക് എന്നിവ കാരണം ഇൻബിൽറ്റ് കൂളിംഗിന്റെ ഭാഗമായി ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ വളരെ അനുയോജ്യമാണ്. സിസ്റ്റങ്ങൾ (സ്ഥലത്തിന്റെ പരിമിതി കാരണം).ശാന്തമായ പ്രവർത്തനം, തകരുന്ന പ്രൂഫ്, ഷോക്ക് റെസിസ്റ്റൻസ്, ദൈർഘ്യമേറിയ ഉപയോഗപ്രദമായ ജീവിതം, എളുപ്പമുള്ള അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ, ആധുനിക തെർമോ ഇലക്ട്രിക് കൂളിംഗ് മൊഡ്യൂൾ, പെൽറ്റിയർ ഉപകരണം, TEC മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് സൈനിക ഉപകരണങ്ങൾ, വ്യോമയാനം, എയ്റോസ്പേസ്, മെഡിക്കൽ ചികിത്സ, പകർച്ചവ്യാധി തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ വിപുലമായ പ്രയോഗമുണ്ട്. പ്രതിരോധം, പരീക്ഷണാത്മക ഉപകരണം, ഉപഭോക്തൃ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ (വാട്ടർ കൂളർ, കാർ കൂളർ, ഹോട്ടൽ റഫ്രിജറേറ്റർ, വൈൻ കൂളർ, സ്വകാര്യ മിനി കൂളർ, കൂൾ & ഹീറ്റ് സ്ലീപ്പ് പാഡ് മുതലായവ).
ഇന്ന്, കുറഞ്ഞ ഭാരം, ചെറിയ വലിപ്പം അല്ലെങ്കിൽ ശേഷി, കുറഞ്ഞ ചെലവ് എന്നിവ കാരണം, തെർമോ ഇലക്ട്രിക് കൂളിംഗ് മെഡിക്കൽ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, വ്യോമയാനം, എയ്റോസ്പേസ്, മിലിട്ടറി, സ്പെക്ട്രോകോപ്പി സംവിധാനങ്ങൾ, വാണിജ്യ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ (ചൂട്, തണുത്ത വെള്ളം ഡിസ്പെൻസർ, പോർട്ടബിൾ റഫ്രിജറേറ്ററുകൾ മുതലായവ) എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാർകൂളർ തുടങ്ങിയവ)
പരാമീറ്ററുകൾ | |
I | TEC മൊഡ്യൂളിലേക്കുള്ള കറന്റ് (Amps-ൽ) |
Iപരമാവധി | പരമാവധി താപനില വ്യത്യാസം ഉണ്ടാക്കുന്ന കറന്റ് △Tപരമാവധി(ആംപ്സിൽ) |
Qc | TEC യുടെ തണുത്ത വശത്ത് ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ് (വാട്ട്സിൽ) |
Qപരമാവധി | തണുത്ത ഭാഗത്ത് ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി ചൂട്.ഇത് I = I എന്നതിൽ സംഭവിക്കുന്നുപരമാവധിഡെൽറ്റ ടി = 0. (വാട്ടിൽ) |
Tചൂടുള്ള | TEC മൊഡ്യൂൾ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ചൂടുള്ള വശത്തെ മുഖത്തിന്റെ താപനില (°C ൽ) |
Tതണുപ്പ് | TEC മൊഡ്യൂൾ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ തണുത്ത വശത്തെ മുഖത്തിന്റെ താപനില (°C ൽ) |
△T | ചൂടുള്ള വശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താപനിലയിലെ വ്യത്യാസം (ടിh) തണുത്ത വശവും (ടിc).ഡെൽറ്റ ടി = ടിh-Tc(°C-ൽ) |
△Tപരമാവധി | ചൂടുള്ള വശങ്ങൾക്കിടയിൽ TEC മൊഡ്യൂളിന് പരമാവധി താപനില വ്യത്യാസം കൈവരിക്കാനാകും (Th) തണുത്ത വശവും (ടിc).I = I-ൽ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു (പരമാവധി തണുപ്പിക്കൽ ശേഷി).പരമാവധികൂടാതെ ക്യുc= 0. (°C-ൽ) |
Uപരമാവധി | വോൾട്ടേജ് വിതരണം I = Iപരമാവധി(വോൾട്ടിൽ) |
ε | TEC മൊഡ്യൂൾ തണുപ്പിക്കൽ കാര്യക്ഷമത (%) |
α | തെർമോഇലക്ട്രിക് മെറ്റീരിയലിന്റെ സീബെക്ക് കോഫിഫിഷ്യന്റ് (V/°C) |
σ | തെർമോഇലക്ട്രിക് മെറ്റീരിയലിന്റെ വൈദ്യുത ഗുണകം (1/cm·ohm) |
κ | തെർമോഇലക്ട്രിക് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ ചാലകത (W/CM·°C) |
N | തെർമോ ഇലക്ട്രിക് മൂലകത്തിന്റെ എണ്ണം |
Iεപരമാവധി | TEC മൊഡ്യൂളിന്റെ ചൂടുള്ള വശവും പഴയ വശത്തെ താപനിലയും ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട മൂല്യമായിരിക്കുമ്പോൾ അറ്റാച്ച് ചെയ്തിരിക്കുന്ന കറന്റ്, അതിന് പരമാവധി കാര്യക്ഷമത (ആംപ്സിൽ) ലഭിക്കേണ്ടതുണ്ട്. |
TEC മൊഡ്യൂളിലേക്കുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫോർമുലകളുടെ ആമുഖം
Qc= 2N[α(Tc+273)-എൽഐ²/2σS-κs/Lx(Tഎച്ച്- ടിസി)]
△T= [ Iα(Tc+273)-എൽഐ/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Tഎച്ച്- ടിസി)]
ε = Qc/യുഐ
Qഎച്ച്= Qc + ഐ.യു
△ടിപരമാവധി= ടിഎച്ച്+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iപരമാവധി =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεപരമാവധി =ασS (ടിഎച്ച്- ടിസി) / L (√1+0.5σα²(546+ Tഎച്ച്- ടിസി)/ κ-1)