థర్మోఎలక్ట్రిక్ టెక్నాలజీ అనేది పెల్టియర్ ప్రభావంపై ఆధారపడిన ఒక క్రియాశీల ఉష్ణ నిర్వహణ పద్ధతి. దీనిని 1834లో జె.సి.ఎ. పెల్టియర్ కనుగొన్నారు. ఈ దృగ్విషయంలో, రెండు థర్మోఎలక్ట్రిక్ పదార్థాల (బిస్మత్ మరియు టెల్యురైడ్) జంక్షన్ గుండా విద్యుత్ను ప్రవహింపజేయడం ద్వారా ఆ జంక్షన్ను వేడి చేయడం లేదా చల్లబరచడం జరుగుతుంది. ఆపరేషన్ సమయంలో, TEC మాడ్యూల్ గుండా డైరెక్ట్ కరెంట్ ప్రవహించడం వల్ల, వేడి ఒక వైపు నుండి మరొక వైపుకు బదిలీ అవుతుంది. దీనివల్ల ఒక చల్లని మరియు వేడి వైపు ఏర్పడుతుంది. కరెంట్ ప్రవాహ దిశను మార్చినట్లయితే, చల్లని మరియు వేడి వైపులు కూడా మారిపోతాయి. దీని ఆపరేటింగ్ కరెంట్ను మార్చడం ద్వారా దీని శీతలీకరణ శక్తిని కూడా సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ఒక సాధారణ సింగిల్ స్టేజ్ కూలర్ (పటం 1)లో రెండు సిరామిక్ ప్లేట్లు ఉంటాయి, వాటి మధ్య p మరియు n-రకం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు (బిస్మత్, టెల్యురైడ్) ఉంటాయి. సెమీకండక్టర్ పదార్థాల మూలకాలు విద్యుత్ పరంగా సిరీస్లో మరియు ఉష్ణ పరంగా ప్యారలల్లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్, పెల్టియర్ పరికరం, TEC మాడ్యూళ్లను ఒక రకమైన సాలిడ్-స్టేట్ థర్మల్ ఎనర్జీ పంపుగా పరిగణించవచ్చు. వీటి వాస్తవ బరువు, పరిమాణం మరియు చర్య రేటు కారణంగా, (స్థలం పరిమితి వల్ల) అంతర్నిర్మిత శీతలీకరణ వ్యవస్థలలో భాగంగా వీటిని ఉపయోగించడం చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది. నిశ్శబ్ద ఆపరేషన్, పగలని స్వభావం, షాక్ నిరోధకత, ఎక్కువ కాలం మన్నిక మరియు సులభమైన నిర్వహణ వంటి ప్రయోజనాలతో, ఆధునిక థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలింగ్ మాడ్యూల్, పెల్టియర్ పరికరం, TEC మాడ్యూళ్లకు సైనిక పరికరాలు, విమానయానం, ఏరోస్పేస్, వైద్య చికిత్స, అంటువ్యాధుల నివారణ, ప్రయోగాత్మక పరికరాలు, వినియోగదారు ఉత్పత్తులు (వాటర్ కూలర్, కార్ కూలర్, హోటల్ రిఫ్రిజిరేటర్, వైన్ కూలర్, పర్సనల్ మినీ కూలర్, కూల్ & హీట్ స్లీప్ ప్యాడ్ మొదలైనవి) వంటి రంగాలలో విస్తృతమైన అనువర్తనాలు ఉన్నాయి.
ఈ రోజుల్లో, దాని తక్కువ బరువు, చిన్న పరిమాణం లేదా సామర్థ్యం మరియు తక్కువ ఖర్చు కారణంగా, థర్మోఎలెక్ట్రిక్ కూలింగ్ను వైద్య, ఔషధ పరికరాలు, విమానయానం, అంతరిక్షయానం, సైనిక, స్పెక్ట్రోస్కోపీ వ్యవస్థలు మరియు వాణిజ్య ఉత్పత్తులలో (ఉదాహరణకు వేడి & చల్లని నీటి డిస్పెన్సర్, పోర్టబుల్ రిఫ్రిజిరేటర్లు, కార్ కూలర్ మొదలైనవి) విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.
| పారామితులు | |
| I | TEC మాడ్యూల్కు ఆపరేటింగ్ కరెంట్ (ఆంప్స్లో) |
| Iగరిష్టంగా | గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం △Tని కలిగించే ఆపరేటింగ్ కరెంట్గరిష్టంగా(ఆంప్స్లో) |
| Qc | TEC యొక్క చల్లని వైపు ముఖం వద్ద గ్రహించబడే ఉష్ణం యొక్క పరిమాణం (వాట్లలో) |
| Qగరిష్టంగా | చల్లని వైపున గ్రహించగల గరిష్ట ఉష్ణ పరిమాణం. ఇది I = I వద్ద సంభవిస్తుంది.గరిష్టంగామరియు డెల్టా T = 0 అయినప్పుడు. (వాట్స్లో) |
| Tవేడి | TEC మాడ్యూల్ పనిచేస్తున్నప్పుడు వేడి వైపు ఉపరితలం యొక్క ఉష్ణోగ్రత (°C లో) |
| Tచల్లగా | TEC మాడ్యూల్ పనిచేస్తున్నప్పుడు చల్లని వైపు ముఖం యొక్క ఉష్ణోగ్రత (°C లో) |
| △T | వేడి వైపు (T) మరియు వేడి వైపు ఉష్ణోగ్రతలో వ్యత్యాసంh) మరియు చల్లని వైపు (టిcడెల్టా T = Th-Tc(°C లో) |
| △Tగరిష్టంగా | హాట్ సైడ్ (T) మరియు TEC మాడ్యూల్ సాధించగల గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం మధ్య వ్యత్యాసంh) మరియు చల్లని వైపు (టిcఇది (గరిష్ట శీతలీకరణ సామర్థ్యం) I = I వద్ద సంభవిస్తుందిగరిష్టంగామరియు Qc= 0. (°C లో) |
| Uగరిష్టంగా | I = I వద్ద వోల్టేజ్ సరఫరాగరిష్టంగా(వోల్టులలో) |
| ε | TEC మాడ్యూల్ శీతలీకరణ సామర్థ్యం (%) |
| α | థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థం యొక్క సీబెక్ గుణకం (V/°C) |
| σ | థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థం యొక్క విద్యుత్ గుణకం (1/cm·ohm) |
| κ | థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత (W/CM·°C) |
| N | థర్మోఎలెక్ట్రిక్ మూలకం సంఖ్య |
| Iεగరిష్టంగా | TEC మాడ్యూల్ యొక్క హాట్ సైడ్ మరియు ఓల్డ్ సైడ్ ఉష్ణోగ్రత ఒక నిర్దిష్ట విలువకు చేరినప్పుడు, గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని (ఆంప్స్లో) పొందడానికి కరెంట్ జతచేయబడుతుంది. |
TEC మాడ్యూల్కు అప్లికేషన్ ఫార్ములాల పరిచయం
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Tహెచ్- టిసి) ]
△T= [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Tహెచ్- టిసి)]
ε = Qc/UI
Qహెచ్= Qసి + ఐయూ
△టిగరిష్టంగా= టిహెచ్+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Iగరిష్ట =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεగరిష్ట =ασS (Tహెచ్- టిసి) / L (√1+0.5σα²(546+ Tహెచ్- టిసి)/ κ-1)