Teknologi termoelektrik merupakan teknik manajemen termal aktif berdasarkan efek Peltier.Ditemukan oleh JCA Peltier pada tahun 1834, fenomena ini melibatkan pemanasan atau pendinginan sambungan dua bahan termoelektrik (bismut dan telurida) dengan melewatkan arus melalui sambungan tersebut.Selama pengoperasian, arus searah mengalir melalui modul TEC menyebabkan panas berpindah dari satu sisi ke sisi lainnya.Menciptakan sisi dingin dan panas.Jika arah arus dibalik, sisi dingin dan sisi panas berubah.Daya pendinginannya juga dapat diatur dengan mengubah arus operasinya.Pendingin satu tahap yang khas (Gambar 1) terdiri dari dua pelat keramik dengan bahan semikonduktor tipe p dan n (bismut, telurida) di antara pelat keramik.Unsur-unsur bahan semikonduktor dihubungkan secara seri secara elektrik dan secara paralel secara termal.
Modul pendingin termoelektrik, perangkat Peltier, modul TEC dapat dianggap sebagai jenis pompa energi panas solid-state, dan karena berat, ukuran, dan laju reaksinya yang sebenarnya, sangat cocok untuk digunakan sebagai bagian dari pendinginan internal. sistem (karena keterbatasan ruang).Dengan keunggulan seperti pengoperasian senyap, anti pecah, tahan guncangan, masa pakai lebih lama, dan perawatan mudah, modul pendingin termoelektrik modern, perangkat peltier, modul TEC memiliki aplikasi luas di bidang peralatan militer, penerbangan, dirgantara, perawatan medis, epidemi pencegahan, peralatan eksperimental, produk konsumen (pendingin air, pendingin mobil, lemari es hotel, pendingin anggur, pendingin mini pribadi, alas tidur sejuk & panas, dll).
Saat ini, karena bobotnya yang rendah, ukuran atau kapasitasnya yang kecil dan biayanya yang rendah, pendingin termoelektrik banyak digunakan dalam bidang medis, peralatan farmasi, penerbangan, ruang angkasa, militer, sistem spektrokopi, dan produk komersial (seperti dispenser air panas & dingin, lemari es portabel, pendingin mobil dan sebagainya)
Parameter | |
I | Arus Pengoperasian ke modul TEC (dalam Amps) |
Imaks | Arus Pengoperasian yang membuat perbedaan suhu maksimum △Tmaks(dalam Amp) |
Qc | Jumlah panas yang dapat diserap pada sisi dingin TEC (dalam Watt) |
Qmaks | Jumlah panas maksimal yang dapat diserap pada sisi dingin.Ini terjadi pada I = Imaksdan ketika Delta T = 0. (dalam Watt) |
Tpanas | Suhu permukaan sisi panas saat modul TEC beroperasi (dalam °C) |
Tdingin | Suhu sisi dingin saat modul TEC beroperasi (dalam °C) |
△T | Perbedaan suhu antara sisi panas (Th) dan sisi dingin (Tc).Delta T = Th-Tc(dalam °C) |
△Tmaks | Perbedaan suhu maksimum yang dapat dicapai modul TEC antara sisi panas (Th) dan sisi dingin (Tc).Hal ini terjadi (Kapasitas pendinginan maksimum) pada I = Imaksdan Qc= 0. (dalam °C) |
Umaks | Pasokan tegangan pada I = Imaks(dalam Volt) |
ε | Efisiensi pendinginan modul TEC ( %) |
α | Koefisien Seebeck bahan termoelektrik (V/°C) |
σ | Koefisien listrik bahan termoelektrik (1/cm·ohm) |
κ | Konduktivitas termo bahan termoelektrik (W/CM·°C) |
N | Jumlah elemen termoelektrik |
Iεmaks | Arus terpasang ketika suhu sisi panas dan sisi lama modul TEC mencapai nilai yang ditentukan dan diperlukan efisiensi Maksimum (dalam Amps) |
Pengenalan rumus aplikasi pada modul TEC
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(TH- TC) ]
△T= [ Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + Saya α]
kamu = 2 N [ IL /σS +α(TH- TC)]
= Qc/UI
QH= Qc+ IU
△Tmaks= TH+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273)+1]
Imaks =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεmaks =ασS (TH- TC) / L (√1+0,5σα²(546+ TH- TC)/ κ-1)