Uma introdução ao módulo de resfriamento termoelétrico
Uma introdução ao módulo de resfriamento termoelétrico
A tecnologia termoelétrica é uma técnica ativa de gerenciamento térmico baseada no efeito Peltier.Foi descoberto por JCA Peltier em 1834, este fenômeno envolve o aquecimento ou resfriamento da junção de dois materiais termoelétricos (bismuto e telureto) pela passagem de corrente pela junção.Durante a operação, a corrente contínua flui através do módulo TEC, fazendo com que o calor seja transferido de um lado para o outro.Criando um lado frio e quente.Se a direção da corrente for invertida, os lados frio e quente mudam.Seu poder de resfriamento também pode ser ajustado alterando sua corrente operacional.Um resfriador típico de estágio único (Figura 1) consiste em duas placas de cerâmica com material semicondutor do tipo p e n (bismuto, telureto) entre as placas de cerâmica.Os elementos de material semicondutor são conectados eletricamente em série e termicamente em paralelo.
Módulo de resfriamento termoelétrico, dispositivo Peltier, módulos TEC podem ser considerados como um tipo de bomba de energia térmica de estado sólido e, devido ao seu peso real, tamanho e taxa de reação, é muito adequado para ser usado como parte do resfriamento embutido sistemas (devido à limitação de espaço).Com vantagens como operação silenciosa, à prova de quebra, resistência ao choque, vida útil mais longa e fácil manutenção, módulo de resfriamento termoelétrico moderno, dispositivo peltier, os módulos TEC têm uma ampla aplicação nas áreas de equipamentos militares, aviação, aeroespacial, tratamento médico, epidemia prevenção, aparelhos experimentais, produtos de consumo (refrigerador de água, refrigerador de carro, refrigerador de hotel, refrigerador de vinho, mini refrigerador pessoal, almofada de dormir fria e térmica, etc.).
Hoje, devido ao seu baixo peso, pequeno tamanho ou capacidade e baixo custo, o resfriamento termoelétrico é amplamente utilizado em equipamentos médicos, farmacêuticos, aviação, aeroespacial, militar, sistemas de espectrocópia e produtos comerciais (como dispensadores de água quente e fria, refrigeradores portáteis, refrigerador de carro e assim por diante)
| Parâmetros | |
| I | Corrente operacional para o módulo TEC (em Amps) |
| Imáx. | Corrente operacional que faz a diferença máxima de temperatura △Tmáx.(em Ampères) |
| Qc | Quantidade de calor que pode ser absorvida na face lateral fria do TEC (em Watts) |
| Qmáx. | Quantidade máxima de calor que pode ser absorvida no lado frio.Isso ocorre em I = Imáx.e quando Delta T = 0. (em Watts) |
| Tquente | Temperatura da face lateral quente quando o módulo TEC está operando (em °C) |
| Tfrio | Temperatura da face lateral fria quando o módulo TEC está operando (em °C) |
| △T | Diferença de temperatura entre o lado quente (Th) e o lado frio (Tc).Delta T = Th-Tc(em °C) |
| △Tmáx. | Diferença máxima de temperatura que um módulo TEC pode atingir entre o lado quente (Th) e o lado frio (Tc).Isso ocorre (capacidade máxima de resfriamento) em I = Imáx.e Qc= 0. (em °C) |
| Umáx. | Alimentação de tensão em I = Imáx.(em Volts) |
| ε | Eficiência de resfriamento do módulo TEC (%) |
| α | Coeficiente de Seebeck do material termoelétrico (V/°C) |
| σ | Coeficiente elétrico do material termoelétrico (1/cm·ohm) |
| κ | Termocondutividade do material termoelétrico (W/CM·°C) |
| N | Número de elemento termoelétrico |
| Iεmáx. | Corrente anexada quando a temperatura do lado quente e do lado antigo do módulo TEC é um valor especificado e é necessária a obtenção da eficiência máxima (em Amps) |
Introdução de Fórmulas de aplicação ao módulo TEC
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Th-Tc) ]
△T= [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + I α]
você = 2 N [ IL /σS +α(Th-Tc)]
ε = Qc/UI
Qh=Qc + UI
△Tmáx.=Th+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Imáximo =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεmáximo =ασS(Th-Tc) / L (√1+0,5σα²(546+ Th-Tc)/κ-1)
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