Teknologia termoelektrikoa Peltier efektuan oinarritutako kudeaketa termiko aktiboko teknika bat da. JCA Peltierrek aurkitu zuen 1834an, fenomeno honek bi material termoelektrikoren (bismutoa eta telururoa) junturaren berotzea edo hoztea dakar, korrontea junturaren bidez pasatuz. Funtzionamenduan zehar, korronte zuzena TEC modulutik igarotzen da, beroa alde batetik bestera transferituz. Alde hotz bat eta bero bat sortzen dira. Korrontearen norabidea alderantzikatzen bada, alde hotza eta beroa aldatu egiten dira. Bere hozte-ahalmena ere doi daiteke funtzionamendu-korrontea aldatuz. Etapa bakarreko hozkailu tipiko batek (1. irudia) bi plaka zeramiko ditu, p eta n motako material erdieroalea (bismutoa, telururoa) plaken artean dutela. Material erdieroalearen elementuak elektrikoki seriean eta termikoki paraleloan konektatuta daude.
Hozte termoelektrikoko modulua, Peltier gailua, TEC moduluak egoera solidoko energia termikoko ponpa motatzat har daitezke, eta bere benetako pisua, tamaina eta erreakzio-abiadura direla eta, oso egokia da barneko hozte-sistemen parte gisa erabiltzeko (espazio mugak direla eta). Funtzionamendu isila, haustearekiko erresistentzia, kolpeen aurkako erresistentzia, bizitza erabilgarri luzeagoa eta mantentze erraza bezalako abantailekin, hozte termoelektrikoko modulu modernoek, Peltier gailuek, TEC moduluek aplikazio zabala dute ekipamendu militarretan, hegazkingintzan, aeroespazialean, tratamendu medikoan, epidemien prebentzioan, aparatu esperimentaletan, kontsumo-produktuetan (ur-hozkailua, auto-hozkailua, hotel-hozkailua, ardo-hozkailua, mini-hozkailu pertsonala, hozte eta berotze-lo egiteko alfonbra, etab.).
Gaur egun, pisu txikia, tamaina edo edukiera txikia eta kostu baxua direla eta, hozte termoelektrikoa asko erabiltzen da medikuntzan, farmazia-ekipoetan, hegazkingintzan, aeroespazialean, militarrean, espektrokopia-sistemetan eta produktu komertzialetan (adibidez, ur bero eta hotzeko banagailuak, hozkailu eramangarriak, auto-hozkailuak eta abar).
Parametroak | |
I | TEC modulura doan funtzionamendu-korrontea (Amperetan) |
Igehienez | Tenperatura-diferentzia maximoa eragiten duen funtzionamendu-korrontea △Tgehienez(Amperetan) |
Qc | TECaren alde hotzean xurgatu daitekeen bero kopurua (wattetan) |
Qgehienez | Alde hotzean xurgatu daitekeen bero kopuru maximoa. Hau I = I-n gertatzen dagehienezeta Delta T = 0 denean. (Watt-etan) |
Tbero | TEC modulua martxan dagoenean alde beroaren aurpegiaren tenperatura (°C-tan) |
Thotza | TEC modulua martxan dagoenean alde hotzaren aurpegiaren tenperatura (°C-tan) |
△T | Alde beroaren arteko tenperatura-aldea (Th) eta alde hotza (Tc). Delta T = Th-Tc(°C-tan) |
△Tgehienez | TEC modulu batek alde beroaren artean lor dezakeen tenperatura-diferentzia maximoa (Th) eta alde hotza (Tc). Hau (Hozte-ahalmen maximoa) I = I-n gertatzen dagehienezeta Qc= 0. (°C-tan) |
Ugehienez | I = I-n tentsio-horniduragehienez(Voltetan) |
ε | TEC moduluaren hozte-eraginkortasuna (%) |
α | Material termoelektrikoaren Seebeck koefizientea (V/°C) |
σ | Material termoelektrikoaren koefiziente elektrikoa (1/cm·ohm) |
κ | Material termoelektrikoaren eroankortasun termikoa (W/CM·°C) |
N | Elementu termoelektrikoaren kopurua |
Iεgehienez | TEC moduluaren alde beroaren eta alde zaharraren tenperatura balio jakin bat denean erantsitako korrontea (Amperetan) |
Aplikazio-formulen sarrera TEC modulura
Qc= 2N[α(Tc+273)-LI²/2σS-κs/Lx(Th- Tc) ]
△T= [Iα(Tc+273)-LI/²2σS] / (κS/L + Iα]
U = 2 N [IL /σS +α(Th- Tc)]
ε = Qc/UI
Qh= Qc + IU
△Tgehienez= Th+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (Th+273) + 1]
Igehienez =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+273) + 1-1]
Iεgehienez =ασS (Th- Tc) / L (√1+0.5σα²(546 + Th- Tc)/ κ-1)