مقدمة لوحدة التبريد الحرارية
مقدمة لوحدة التبريد الحرارية
التكنولوجيا الحرارية هي تقنية إدارة حرارية نشطة تعتمد على تأثير بلتيير.تم اكتشافها بواسطة JCA Peltier في عام 1834، وتتضمن هذه الظاهرة تسخين أو تبريد الوصلة بين مادتين كهروحرارية (البزموت والتيلوريد) عن طريق تمرير تيار عبر الوصلة.أثناء التشغيل، يتدفق التيار المباشر عبر وحدة TEC مما يؤدي إلى نقل الحرارة من جانب إلى آخر.خلق الجانب البارد والساخن.وإذا انعكس اتجاه التيار يتغير الجانبان البارد والساخن.يمكن أيضًا تعديل قوة التبريد الخاصة بها عن طريق تغيير تيار التشغيل الخاص بها.يتكون المبرد النموذجي أحادي المرحلة (الشكل 1) من لوحين خزفيين مع مادة شبه موصلة من النوع p وn (البزموت والتيلوريد) بين الألواح الخزفية.يتم توصيل عناصر المواد شبه الموصلة كهربائياً على التوالي وحرارياً على التوازي.
وحدة التبريد الحرارية، جهاز بلتيير، وحدات TEC يمكن اعتبارها نوعًا من مضخة الطاقة الحرارية ذات الحالة الصلبة، ونظرًا لوزنها الفعلي وحجمها ومعدل التفاعل، فهي مناسبة جدًا لاستخدامها كجزء من التبريد المدمج الأنظمة (بسبب محدودية المساحة).مع مزايا مثل التشغيل الهادئ، ومقاومة الكسر، ومقاومة الصدمات، وعمر إنتاجي أطول وسهولة الصيانة، ووحدة التبريد الحرارية الحديثة، وجهاز بلتيير، ووحدات TEC لديها نطاق واسع من التطبيقات في مجالات المعدات العسكرية، والطيران، والفضاء، والعلاج الطبي، والأوبئة الوقاية، الأجهزة التجريبية، المنتجات الاستهلاكية (مبرد المياه، مبرد السيارة، ثلاجة الفندق، مبرد النبيذ، المبرد الصغير الشخصي، وسادة النوم الباردة والحرارة، إلخ).
اليوم، نظرًا لوزنه المنخفض وصغر حجمه أو سعته وتكلفته المنخفضة، يُستخدم التبريد الحراري على نطاق واسع في المعدات الطبية والصيدلانية والطيران والفضاء والجيش وأنظمة التحليل الطيفي والمنتجات التجارية (مثل موزعات المياه الساخنة والباردة والثلاجات المحمولة، مبرد السيارة وما إلى ذلك)
| حدود | |
| I | تيار التشغيل لوحدة TEC (بالأمبير) |
| Iالأعلى | تيار التشغيل الذي يحدث أقصى فرق في درجة الحرارة △Tالأعلى(بالأمبير) |
| Qc | كمية الحرارة التي يمكن امتصاصها عند الجانب البارد من TEC (بالواط) |
| Qالأعلى | الحد الأقصى لكمية الحرارة التي يمكن امتصاصها في الجانب البارد.يحدث هذا عند I = Iالأعلىوعندما تكون دلتا T = 0. (بالواط) |
| Tحار | درجة حرارة الوجه الجانبي الساخن عند تشغيل وحدة TEC (بالدرجة المئوية) |
| Tبارد | درجة حرارة الوجه الجانبي البارد عند تشغيل وحدة TEC (بالدرجة المئوية) |
| △T | الفرق في درجة الحرارة بين الجانب الساخن (Th) والجانب البارد (Tc).دلتا T = Th-Tc(في درجة مئوية) |
| △Tالأعلى | الحد الأقصى للفرق في درجة الحرارة الذي يمكن لوحدة TEC تحقيقه بين الجانب الساخن (Th) والجانب البارد (Tc).يحدث هذا (سعة التبريد القصوى) عند I = Iالأعلىو سc= 0. (بالدرجة المئوية) |
| Uالأعلى | مصدر الجهد عند I=Iالأعلى(بالفولت) |
| ε | كفاءة تبريد وحدة TEC (%) |
| α | معامل سيبيك للمواد الكهروحرارية (V/°C) |
| σ | المعامل الكهربائي للمادة الحرارية (1/سم·أوم) |
| κ | الموصلية الحرارية للمواد الكهروحرارية (W/CM·°C) |
| N | عدد العناصر الحرارية |
| Iεالأعلى | يتم توصيل التيار عندما تكون درجة حرارة الجانب الساخن والجانب القديم لوحدة TEC قيمة محددة وتتطلب الحصول على أقصى قدر من الكفاءة (بالأمبير) |
مقدمة لصيغ التطبيق لوحدة TEC
Qc= 2N[α(Tc+273)-لي²/2σS-κs/Lx(Tح- تج) ]
△T= [ Iα(Tc+273)-لي/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Tح- تج)]
ε = سc/UI
Qح= سج + وحدة دولية
△تالأعلى= تح+ 273 + κ/σα² س [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iالحد الأقصى =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεالحد الأقصى =ασS (Tح- تج) / L (√1+0.5σα²(546+ Tح- تج)/ κ-1)
منتجات ذات صله
المنتجات الأكثر مبيعا
- مدونة ذات صلة
- التعليقات
-
بريد إلكتروني
-
هاتف
-
قمة
