열전 냉각 모듈 소개

열전 기술은 펠티에 효과에 기반한 능동적 열 관리 기술입니다. 1834년 JCA 펠티에가 발견한 이 현상은 두 열전 재료(비스무트와 텔루르화물)의 접합부에 전류를 흘려 접합부를 가열하거나 냉각하는 것을 포함합니다. 작동 중에는 직류 전류가 열전 모듈에 흐르면서 한쪽에서 다른 쪽으로 열이 전달됩니다. 이를 통해 차가운 ​​면과 뜨거운 면이 생성됩니다. 전류의 방향을 바꾸면 차가운 면과 뜨거운 면이 바뀝니다. 또한 작동 전류를 변경하여 냉각 성능을 조절할 수 있습니다. 일반적인 단일 단계 냉각기(그림 1)는 세라믹 판 사이에 p형 및 n형 반도체 재료(비스무트, 텔루르화물)가 있는 두 개의 세라믹 판으로 구성됩니다. 반도체 재료의 구성 요소는 전기적으로 직렬로, 열적으로 병렬로 연결됩니다.

열전 냉각 모듈, 펠티에 소자, TEC 모듈은 고체 열에너지 펌프의 한 유형으로 볼 수 있으며, 실제 무게, 크기 및 반응 속도 덕분에 공간 제약으로 인해 내장형 냉각 시스템의 일부로 사용하기에 매우 적합합니다. 조용한 작동, 파손 방지, 내충격성, 긴 수명 및 간편한 유지 보수와 같은 장점을 갖춘 최신 열전 냉각 모듈, 펠티에 소자, TEC 모듈은 군사 장비, 항공, 우주 항공, 의료, 방역, 실험 장비, 소비재(냉수기, 차량용 쿨러, 호텔 냉장고, 와인 쿨러, 개인용 미니 쿨러, 냉온수 수면 패드 등) 분야에서 광범위하게 활용되고 있습니다.

오늘날 열전 냉각은 무게가 가볍고, 용량이 작으며, 비용이 저렴하기 때문에 의료, 제약 장비, 항공, 항공우주, 군사, 분광 시스템 및 상업용 제품(예: 냉온수 분배기, 휴대용 냉장고, 자동차 쿨러 등)에 널리 사용됩니다.

TEC 모듈에 대한 응용 공식 소개

Q_c= 2N[α(T_c+273)-LI²/2σS-κs/Lx(T_시간- 티_기음) ]

△T= [ Iα(T_c+273)-LI/²2σS] / (κS/L + I α]

U = 2 N [ IL /σS +α(T_시간- 티_기음)]

ε = Q_c/UI

Q_시간= 큐_{씨 +} 아이유

△티_최대= 티_시간+ 273 + κ/σα² x [ 1-√2σα²/κx (T_h+273) + 1]

I_{최대 =}κS/ Lαx [√2σα²/κx (T_h+273) + 1-1]

Iε최대 =ασS (T_시간- 티_기음) / L (√1+0.5σα²(546+ T_시간- 티_기음)/ κ-1)

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