It-teknoloġija termoelettrika hija teknika attiva ta' ġestjoni termali bbażata fuq l-effett Peltier. Ġiet skoperta minn JCA Peltier fl-1834, dan il-fenomenu jinvolvi t-tisħin jew it-tkessiħ tal-ġonta ta' żewġ materjali termoelettriċi (bismut u telluride) billi jgħaddi kurrent mill-ġonta. Waqt it-tħaddim, kurrent dirett jiċċirkola mill-modulu TEC u jikkawża li s-sħana tiġi trasferita minn naħa għall-oħra. Joħloq naħa kiesħa u naħa sħuna. Jekk id-direzzjoni tal-kurrent tinqaleb, in-naħat kesħin u sħan jinbidlu. Il-qawwa tat-tkessiħ tiegħu tista' wkoll tiġi aġġustata billi jinbidel il-kurrent operattiv tiegħu. Apparat li jkessaħ b'stadju wieħed tipiku (Figura 1) jikkonsisti f'żewġ pjanċi taċ-ċeramika b'materjal semikonduttur tat-tip p u n (bismut, telluride) bejn il-pjanċi taċ-ċeramika. L-elementi tal-materjal semikonduttur huma konnessi elettrikament f'serje u termalment b'mod parallel.
Modulu tat-tkessiħ termoelettriku, apparat Peltier, moduli TEC jistgħu jitqiesu bħala tip ta' pompa tal-enerġija termali ta' stat solidu, u minħabba l-piż, id-daqs u r-rata ta' reazzjoni attwali tagħhom, huma adattati ħafna biex jintużaw bħala parti mis-sistemi ta' tkessiħ integrati (minħabba l-limitazzjoni tal-ispazju). B'vantaġġi bħal tħaddim kwiet, reżistenti għat-tkissir, reżistenza għax-xokkijiet, ħajja utli itwal u manutenzjoni faċli, modulu tat-tkessiħ termoelettriku modern, apparat Peltier, moduli TEC għandhom applikazzjoni wiesgħa fl-oqsma tat-tagħmir militari, l-avjazzjoni, l-ajruspazju, it-trattament mediku, il-prevenzjoni tal-epidemiji, apparat sperimentali, prodotti tal-konsumatur (cooler tal-ilma, cooler tal-karozzi, refriġeratur tal-lukandi, wine cooler, mini cooler personali, cooler u heat sleep pad, eċċ.).
Illum, minħabba l-piż baxx tiegħu, id-daqs żgħir jew il-kapaċità u l-ispiża baxxa, it-tkessiħ termoelettriku jintuża ħafna f'tagħmir mediku, farmaċewtiku, avjazzjoni, aerospazjali, militari, sistemi ta' spettrokopja, u prodotti kummerċjali (bħal dispenser tal-ilma sħun u kiesaħ, refriġeraturi portabbli, carcooler u oħrajn)
Parametri | |
I | Kurrent Operattiv għall-modulu TEC (f'Amps) |
Imassimu | Kurrent Operattiv li jagħmel id-differenza massima fit-temperatura △Tmassimu(f'Amps) |
Qc | Ammont ta' sħana li tista' tiġi assorbita fuq in-naħa kiesħa tat-TEC (f'Watts) |
Qmassimu | L-ammont massimu ta' sħana li tista' tiġi assorbita min-naħa l-kesħa. Dan iseħħ f'I = Imassimuu meta Delta T = 0. (f'Watts) |
Tsħun | Temperatura tal-wiċċ tal-ġenb sħun meta l-modulu TEC ikun qed jopera (f'°C) |
Tkiesaħ | Temperatura tal-wiċċ tal-ġenb kiesaħ meta l-modulu TEC ikun qed jaħdem (f'°C) |
△T | Id-differenza fit-temperatura bejn in-naħa sħuna (Th) u n-naħa kiesħa (Tc). Delta T = Th-Tc(f'°C) |
△Tmassimu | Id-differenza massima fit-temperatura li modulu TEC jista' jikseb bejn in-naħa sħuna (Th) u n-naħa kiesħa (Tc). Dan iseħħ (Kapaċità massima tat-tkessiħ) f'I = Imassimuu Qc= 0. (f'°C) |
Umassimu | Provvista tal-vultaġġ f'I = Imassimu(f'Volts) |
ε | Effiċjenza tat-tkessiħ tal-modulu TEC (%) |
α | Koeffiċjent Seebeck ta' materjal termoelettriku (V/°C) |
σ | Koeffiċjent elettriku ta' materjal termoelettriku (1/cm·ohm) |
κ | Konduttività termali ta' materjal termoelettriku (W/CM·°C) |
N | Numru ta' elementi termoelettriċi |
Iεmassimu | Kurrent imwaħħal meta t-temperatura tan-naħa sħuna u tan-naħa l-qadima tal-modulu TEC tkun ta' valur speċifikat u jkun jeħtieġ li tinkiseb l-Effiċjenza Massima (f'Amps) |
Introduzzjoni tal-Formuli tal-applikazzjoni għall-modulu TEC
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Tsiegħa- Tċ) ]
△T= [Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + Iα]
U = 2 N [IL /σS +α(Tsiegħa- Tċ)]
ε = Qc/UI
Qsiegħa= Qċ + IU
△Tmassimu= Tsiegħa+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Imassimu =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεmassimu =ασS (Tsiegħa- Tċ) / L (√1+0.5σα²(546+ Tsiegħa- Tċ)/ κ-1)