ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಕ್ರಿಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಜೆಸಿಎ ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ 1834 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು, ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಎರಡು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ (ಬಿಸ್ಮತ್ ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಯುರೈಡ್) ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವ ಮೂಲಕ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವುದು ಅಥವಾ ತಂಪಾಗಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನೇರ ಪ್ರವಾಹವು TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಶಾಖವು ಒಂದು ಬದಿಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಗೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಶೀತ ಮತ್ತು ಬಿಸಿ ಬದಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸಿದರೆ, ಶೀತ ಮತ್ತು ಬಿಸಿ ಬದಿಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದರ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಹ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಏಕ ಹಂತದ ಕೂಲರ್ (ಚಿತ್ರ 1) ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ ನಡುವೆ p ಮತ್ತು n- ಮಾದರಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತು (ಬಿಸ್ಮತ್, ಟೆಲ್ಯುರೈಡ್) ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಅಂಶಗಳು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣವಾಗಿ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ.
ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್, ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಸಾಧನ, TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳನ್ನು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಪಂಪ್ನ ಒಂದು ವಿಧವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರ ನಿಜವಾದ ತೂಕ, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ದರದಿಂದಾಗಿ, ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಕೂಲಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಭಾಗವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಇದು ತುಂಬಾ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ (ಸ್ಥಳದ ಮಿತಿಯಿಂದಾಗಿ). ಸ್ತಬ್ಧ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ, ಛಿದ್ರ ನಿರೋಧಕತೆ, ಆಘಾತ ನಿರೋಧಕತೆ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಉಪಯುಕ್ತ ಜೀವನ ಮತ್ತು ಸುಲಭ ನಿರ್ವಹಣೆಯಂತಹ ಅನುಕೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ, ಆಧುನಿಕ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್, ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಸಾಧನ, TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು ಮಿಲಿಟರಿ ಉಪಕರಣಗಳು, ವಾಯುಯಾನ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆ, ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕ ತಡೆಗಟ್ಟುವಿಕೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉಪಕರಣಗಳು, ಗ್ರಾಹಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು (ವಾಟರ್ ಕೂಲರ್, ಕಾರ್ ಕೂಲರ್, ಹೋಟೆಲ್ ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್, ವೈನ್ ಕೂಲರ್, ಪರ್ಸನಲ್ ಮಿನಿ ಕೂಲರ್, ಕೂಲ್ ಮತ್ತು ಹೀಟ್ ಸ್ಲೀಪ್ ಪ್ಯಾಡ್, ಇತ್ಯಾದಿ) ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಇಂದು, ಅದರ ಕಡಿಮೆ ತೂಕ, ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ ಅಥವಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ವೈದ್ಯಕೀಯ, ಔಷಧೀಯ ಉಪಕರಣಗಳು, ವಾಯುಯಾನ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ಮಿಲಿಟರಿ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಕೋಪಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ (ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ತಣ್ಣೀರಿನ ವಿತರಕ, ಪೋರ್ಟಬಲ್ ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್ಗಳು, ಕಾರ್ಕೂಲರ್ ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವು) ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿಯತಾಂಕಗಳು | |
I | TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗೆ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ (ಆಂಪ್ಸ್ಗಳಲ್ಲಿ) |
Iಗರಿಷ್ಠ | ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪ್ರವಾಹ △Tಗರಿಷ್ಠ(ಆಂಪ್ಸ್ಗಳಲ್ಲಿ) |
Qc | TEC ಯ ತಣ್ಣನೆಯ ಬದಿಯ ಮುಖದಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ (ವ್ಯಾಟ್ಗಳಲ್ಲಿ) |
Qಗರಿಷ್ಠ | ತಣ್ಣನೆಯ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖ. ಇದು I = I ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.ಗರಿಷ್ಠಮತ್ತು ಡೆಲ್ಟಾ T = 0. (ವ್ಯಾಟ್ಗಳಲ್ಲಿ) ಆದಾಗ |
Tಬಿಸಿ | TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ ಬಿಸಿ ಬದಿಯ ಮುಖದ ತಾಪಮಾನ (°C ನಲ್ಲಿ) |
Tಶೀತ | TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಶೀತ ಬದಿಯ ಮುಖದ ತಾಪಮಾನ (°C ನಲ್ಲಿ) |
△ △ ಕನ್ನಡT | ಬಿಸಿ ಬದಿಯ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ (Th) ಮತ್ತು ಶೀತ ಭಾಗ (Tc). ಡೆಲ್ಟಾ ಟಿ = ಟಿh-Tc(°C ನಲ್ಲಿ) |
△ △ ಕನ್ನಡTಗರಿಷ್ಠ | TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಹಾಟ್ ಸೈಡ್ (T) ನಡುವೆ ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸh) ಮತ್ತು ಶೀತ ಭಾಗ (Tc). ಇದು I = I ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ (ಗರಿಷ್ಠ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ).ಗರಿಷ್ಠಮತ್ತು ಪ್ರಶ್ನೆc= 0. (°C ನಲ್ಲಿ) |
Uಗರಿಷ್ಠ | I = I ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪೂರೈಕೆಗರಿಷ್ಠ(ವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ) |
ε | TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆ (%) |
α | ಸೀಬೆಕ್ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಾಂಕ (V/°C) |
σ | ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಾಂಕ (1/cm·ohm) |
κ | ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (W/CM·°C) |
N | ಉಷ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಧಾತುವಿನ ಸಂಖ್ಯೆ |
Iεಗರಿಷ್ಠ | TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ನ ಹಾಟ್ ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಹಳೆಯ ಸೈಡ್ ತಾಪಮಾನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದ್ದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು (ಆಂಪ್ಸ್ಗಳಲ್ಲಿ) ಪಡೆಯುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. |
TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗೆ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸೂತ್ರಗಳ ಪರಿಚಯ
Qc= 2N[α(ಟಿc+273)-ಎಲ್ಐ²/2σS-κs/Lx(ಟಿಗಂ- ಟಿಸಿ) ]
△T= [ Iα(Tc+273)-ಲಿ/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Tಗಂ- ಟಿಸಿ)]
ε = ಪ್ರc/ಯುಐ
Qಗಂ= ಪ್ರಶ್ನೆಸಿ + ಐಯು
△ಟಿಗರಿಷ್ಠ= ಟಿಗಂ+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iಗರಿಷ್ಠ =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεಗರಿಷ್ಠ =ασS (ಟಿಗಂ- ಟಿಸಿ) / ಎಲ್ (√1+0.5σα²(546+ ಟಿಗಂ- ಟಿಸಿ)/ κ-1)