Hitafræðileg tækni er virk hitastjórnunartækni byggð á Peltier áhrifum. Það uppgötvaðist af JCA Peltier árið 1834, þetta fyrirbæri felur í sér upphitun eða kælingu á mótum tveggja varmafræðilegra efna (Bismuth og Telluride) með því að fara strauminn í gegnum mótum. Meðan á notkun stendur rennur beinn straumur um TEC eininguna sem veldur því að hita er flutt frá einni hlið til hinnar. Að búa til kalda og heita hlið. Ef stefnu straumsins er snúið við er kuldanum og heitum hliðum breytt. Einnig er hægt að stilla kælingu þess með því að breyta rekstrarstraumi hans. Dæmigerður kælir á einum stigi (mynd 1) samanstendur af tveimur keramikplötum með P og P og N-gerð hálfleiðara efni (Bismuth, Telluride) milli keramikplötanna. Þættir hálfleiðaraefnis eru tengdir rafmagni í röð og hitauppstreymi samhliða.
Hitauppstreymiskælingareining, Peltier tæki, TEC einingar má líta á sem tegund af hitaorku dælu fastra og vegna raunverulegrar þyngdar, stærð og viðbragðshraða er það mjög hentugt að nota sem hluti af innbyggðu kælingu kerfi (vegna takmarkana á plássi). Með kostum eins og hljóðlátum rekstri, sundurlausri sönnun, höggþol, lengra nýtingartíma og auðvelt viðhald, nútíma hitauppstreymiskælingareining, Peltier tæki, TEC einingar hafa breitt svið notkun á sviðum hernaðarbúnaðar, flugs, geimferða, læknismeðferðar, faraldurs Forvarnir, tilraunatæki, neytendavörur (vatnskælir, bílskælir, ísskápur á hóteli, vínkælir, persónulegur mini kælir, kaldur og hiti svefnpúði osfrv.).
Í dag, vegna lítillar þyngdar, smæðar eða getu og litlum tilkostnaði, er hitakæling mikið notuð í læknisfræðilegum, lyfjameðferð, flugi, geimferðum, hernaðarlegum, litrófskerfi og atvinnuvörum (svo sem heitu og köldu vatnsdreifara, flytjanlegum ísskápum, Carcooler og svo framvegis)
Breytur | |
I | Starfstraumur við TEC eininguna (í Amper) |
IMax | Rekstrarstraumur sem gerir hámarkshitamuninn △ tMax(í magnara) |
Qc | Magn hita sem hægt er að frásogast við kalda hlið TEC (í Watts) |
QMax | Hámarksmagn af hita sem hægt er að frásogast við kalda hliðina. Þetta gerist við i = iMaxog þegar delta t = 0. (Í watt) |
Theitt | Hitastig heitu hliðar andlitsins þegar TEC einingin starfar (í ° C) |
TKalt | Hitastig kalda hliðar andlitsins þegar TEC einingin starfar (í ° C) |
△T | Mismunur á hitastigi milli heitu hliðar (th) og köldu hliðin (tc). Delta t = th-Tc(í ° C) |
△TMax | Hámarksmunur á hitastigi A TEC eining getur náð á milli heitu hliðar (th) og köldu hliðin (tc). Þetta gerist (hámarks kælingargeta) við i = iMaxog Q.c= 0. (Í ° C) |
UMax | Spennuframboð á i = iMax(í volt) |
ε | Kæling skilvirkni Tec einingar ( %) |
α | Seebeck stuðull hitauppstreymisefnis (V/° C) |
σ | Rafstuðli hitauppstreymisefnis (1/cm · ohm) |
κ | Hitaleiðni hitauppstreymisefnis (w/cm · ° C) |
N | Fjöldi hitauppstreymis |
IεMax | Straumur festur þegar heitu hliðin og gamall hliðarhiti TEC einingarinnar er tilgreint gildi og það krafðist þess að fá hámarks skilvirkni (í magnara) |
Kynning á umsóknarformúlum í TEC einingunni
Qc= 2n [α (tc+273) -li²/2σs-κs/lx (th- tC.)
△ t = [ia (tc+273) -li/²2σs] / (κs / l + i α]
U = 2 n [IL /σs +α (th- tC.)]
ε = qc/Ui
Qh= SpC + Iu
△ tMax= Th+ 273 + κ/σα² x [1-√2σα²/κx (th+273) + 1]
Imax =κs/ lax [√2σα²/ κx (th+273) + 1-1]
Iεmax =ασs (th- tC.) / L (√1+ 0,5σα² (546+ th- tc)/ κ-1)