థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్ (థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్)ను ఎలా ఎంచుకోవాలి?

బీజింగ్ హుయిమావో కూలింగ్ ఎక్విప్‌మెంట్ కో., లిమిటెడ్., బ్యాచ్ స్టాండర్డ్ థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్, TEC మాడ్యూల్స్ మరియు కస్టమర్ అవసరాలకు అనుగుణంగా అనుకూలీకరించిన ప్రత్యేక థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ ఎలిమెంట్స్‌తో సహా అనేక రకాల థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్, థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ ఎలిమెంట్స్‌ను ప్రారంభించింది. వీటిలో సింగిల్-స్టేజ్ థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ డివైస్‌లు, TEC మాడ్యూల్స్‌తో పాటు రెండు-దశలు, మూడు-దశలు నుండి ఆరు-దశల వరకు ఉండే మల్టీ-స్టేజ్ థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్, థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ కూలర్లు కూడా ఉన్నాయి. థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్ (థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ ఎలిమెంట్స్) సెమీకండక్టర్ల యొక్క థర్మోఎలక్ట్రిక్ ప్రభావాన్ని ఉపయోగించుకుంటాయి. రెండు వేర్వేరు సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను సిరీస్‌లో కలపడం ద్వారా ఏర్పడిన థర్మోకపుల్ గుండా డైరెక్ట్ కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు, దాని చల్లని చివర మరియు వేడి చివర వరుసగా ఉష్ణాన్ని గ్రహించి, విడుదల చేస్తాయి. అందువల్ల ఇవి టెంపరేచర్ సైక్లింగ్ అప్లికేషన్‌లకు ఆదర్శవంతమైన ఎంపిక. దీనికి ఎలాంటి రిఫ్రిజెరెంట్ అవసరం లేదు, నిరంతరం పనిచేయగలదు, కాలుష్యానికి మూలం లేదు, తిరిగే భాగాలు లేవు మరియు భ్రమణ ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేయదు. అదనంగా, దీనికి జారే భాగాలు లేవు, కంపనం లేదా శబ్దం లేకుండా పనిచేస్తుంది, సుదీర్ఘ సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు వ్యవస్థాపించడం సులభం. అధిక ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ ఖచ్చితత్వం మరియు విశ్వసనీయత అవసరమయ్యే వైద్య, సైనిక మరియు ప్రయోగశాల రంగాలలో థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్, TEC మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ మాడ్యూల్స్, థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.

థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్, థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్, TE మాడ్యూల్స్ యొక్క అనువర్తనానికి సరైన రకాన్ని ఎంచుకోవడం అనేది ప్రారంభం. థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్‌ను ఎంచుకోవడం ద్వారా మాత్రమే ఆశించిన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ లక్ష్యాన్ని సాధించవచ్చు. పెల్టియర్ మాడ్యూల్, TEC మాడ్యూల్, థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్‌ను ఎంచుకునే ముందు, కూలింగ్ అవసరాలు, కూలింగ్ యొక్క లక్ష్య వస్తువు ఏమిటి, ఏ రకమైన కూలింగ్ టెక్నాలజీని ఎంచుకోవాలి, ఏ రకమైన ఉష్ణ వాహక పద్ధతి, లక్ష్య ఉష్ణోగ్రత ఎంత, మరియు ఎంత శక్తిని అందించగలరు అనే విషయాలను మొదట స్పష్టం చేసుకోవడం అవసరం. మీరు బీజింగ్ హుయిమావో కూలింగ్ ఎక్విప్‌మెంట్ కో., లిమిటెడ్ నుండి థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్, థర్మోఎలక్ట్రిక్ మాడ్యూల్, పెల్టియర్ మాడ్యూల్స్, TEC మాడ్యూల్, పెల్టియర్ ఎలిమెంట్స్‌ను ఎంచుకోవాలని ప్లాన్ చేస్తే, మీరు ఈ క్రింది ఎంపిక దశల ద్వారా అవసరమైన మోడల్‌ను నిర్ధారించుకోవచ్చు.

1. ఉష్ణ భారాన్ని అంచనా వేయండి

ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతా వాతావరణంలో, శీతలీకరణ లక్ష్యం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి తగ్గించడానికి తొలగించాల్సిన ఉష్ణం మొత్తాన్ని ఉష్ణ భారం అంటారు, దీని యూనిట్ W (వాట్). ఉష్ణ భారాలలో ప్రధానంగా క్రియాశీల భారాలు, నిష్క్రియాశీల భారాలు మరియు వాటి కలయికలు ఉంటాయి. క్రియాశీల ఉష్ణ భారం అనేది శీతలీకరణ లక్ష్యం ద్వారానే ఉత్పత్తి అయ్యే ఉష్ణ భారం. నిష్క్రియాశీల ఉష్ణ భారం అనేది బాహ్య వికిరణం, సంవహనం మరియు వాహనం వలన కలిగే ఉష్ణ భారం. క్రియాశీల భార గణన సూత్రం

Qactive = V2/R = VI = I2R;

Qactive = క్రియాశీల ఉష్ణ భారం (W);

V = శీతలీకరణ లక్ష్యానికి వర్తింపజేసిన వోల్టేజ్ (V);

R = శీతలీకరణ లక్ష్యం యొక్క నిరోధకత;

I = చల్లబడిన టార్గెట్ ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ (A)

వికిరణ ఉష్ణ భారం అనేది విద్యుదయస్కాంత వికిరణం ద్వారా లక్ష్య వస్తువుకు బదిలీ చేయబడిన ఉష్ణ భారం. గణన సూత్రం:

Qrad = F es A (Tamb4 – Tc4);

Qrad = వికిరణ ఉష్ణ భారం (W);

F = ఆకార కారకం (అత్యంత చెత్త విలువ = 1);

e = ఉద్గారత (అత్యంత తక్కువ విలువ = 1);

s = స్టీఫన్-బోల్ట్జ్‌మాన్ స్థిరాంకం (5.667 X 10-8W/m ² k4);

A = శీతలీకరణ ఉపరితల వైశాల్యం (మీ ²);

Tamb = పరిసర ఉష్ణోగ్రత (K);

Tc = TEC – శీతల అంత్య ఉష్ణోగ్రత (K).

సంవహన ఉష్ణ భారం అనగా, లక్ష్య వస్తువు యొక్క ఉపరితలం గుండా బయటి నుండి ప్రవహించే ద్రవం ద్వారా సహజంగా బదిలీ చేయబడిన ఉష్ణ భారం. దీని గణన సూత్రం:

Qconv = hA (Tair – Tc);

Qconv = సంవహన ఉష్ణ భారం (W)

h = సంవహన ఉష్ణ బదిలీ గుణకం (W/m² °C) (ఒక ప్రామాణిక వాతావరణం వద్ద నీటి ఉపరితలం యొక్క సాధారణ విలువ) = 21.7 W/m² °C;

A = ఉపరితల వైశాల్యం (మీ ²);

Tair = పరిసర ఉష్ణోగ్రత (°C);

Tc = చల్లని చివరి ఉష్ణోగ్రత (°C);

వాహక ఉష్ణ భారం అనేది లక్ష్య వస్తువు యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న స్పర్శ వస్తువుల ద్వారా బయటి నుండి బదిలీ చేయబడిన ఉష్ణ భారం. దీని గణన సూత్రం:

Qcond =k A DT/L;

Qcond = బదిలీ చేయబడిన ఉష్ణ భారం (W);

k = ఉష్ణ వాహక పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత (W/m °C);

A = ఉష్ణ వాహక పదార్థం యొక్క అడ్డుకోత వైశాల్యం (m²);

L = ఉష్ణ వాహక మార్గం పొడవు (మీ)

DT = ఉష్ణ వాహక మార్గం యొక్క ఉష్ణోగ్రతా వ్యత్యాసం (°C) (సాధారణంగా పరిసర ఉష్ణోగ్రత లేదా హీట్ సింక్ ఉష్ణోగ్రత నుండి కోల్డ్ ఎండ్ ఉష్ణోగ్రతను తీసివేయగా వచ్చేది.)

ఉష్ణసంవహనం మరియు ఉష్ణవాహకత యొక్క సంయుక్త ఉష్ణ భారం కొరకు, గణన సూత్రం:

Q నిష్క్రియం = (A x DT)/(x/k + 1/h);

Qpassive = ఉష్ణ భారం (W);

A = షెల్ యొక్క మొత్తం ఉపరితల వైశాల్యం (m2);

x = ఇన్సులేషన్ పొర మందం (మీ)

k = ఇన్సులేషన్ ఉష్ణ వాహకత (W/m °C);

h = సంవహన ఉష్ణ బదిలీ గుణకం (W/m² °C)

DT = ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం (°C).

2. మొత్తం ఉష్ణ భారాన్ని లెక్కించండి

మొదటి దశ ద్వారా, మనం రిఫ్రిజిరేషన్ లక్ష్యం యొక్క మొత్తం ఉష్ణ భారాన్ని లెక్కించవచ్చు.

వాస్తవ ప్రాజెక్ట్‌లో, క్రియాశీల ఉష్ణ భారం 8W, వికిరణ ఉష్ణ భారం 0.2W, సంవహన ఉష్ణ భారం 0.8W, వాహక ఉష్ణ భారం 0W, మరియు మొత్తం ఉష్ణ భారం 9W అని అనుకుందాం.

3. ఉష్ణోగ్రతను నిర్వచించండి

రిఫ్రిజిరేషన్ షీట్ యొక్క హాట్ ఎండ్ ఉష్ణోగ్రత, కోల్డ్ ఎండ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు రిఫ్రిజిరేషన్ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని నిర్వచించండి. వాస్తవ ప్రాజెక్ట్‌లో, పరిసర ఉష్ణోగ్రత 27°C, కూలింగ్ టార్గెట్ ఉష్ణోగ్రత -8°C, మరియు కూలింగ్ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం DT=35°C అని అనుకుందాం.

మునుపటి అంచనా ఆధారంగా కూలింగ్ టార్గెట్ యొక్క మొత్తం హీట్ లోడ్ 9W అని భావిస్తే, ఆప్టిమల్ Qmaxను 9/0.25=36Wగా మరియు గరిష్ట Qmaxను 9/0.45=20గా పొందవచ్చు. బీజింగ్ హుయిమావో కూలింగ్ ఎక్విప్‌మెంట్ కో., లిమిటెడ్ వారి ప్రొడక్ట్ కేటలాగ్‌లో థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ మాడ్యూల్స్, పెల్టియర్ డివైసెస్, పెల్టియర్ ఎలిమెంట్స్, TEC మాడ్యూల్స్ కోసం వెతికి, 20 నుండి 36 వరకు Qmax ఉన్న ఉత్పత్తులను కనుగొనండి.