펠티에 세포 란 무엇이며 어떻게 작동합니까

차례:

펠티어 셀이란?
Peltier 셀의 작동 방식 및 장점

Peltier 셀은 기존의 냉각 시스템과 비교하여 몇 가지 장점이있는 시스템이기 때문에 냉동 작업을 위해 산업의 여러 부문에서 널리 사용됩니다. 이 기사에서는 Peliter 셀의 정의와 작동 방식에 대해 설명 합니다.

펠티어 셀이란?

펠티에 열전 냉각기, 히터 또는 열 펌프는 전류의 방향에 따라 전기 에너지를 사용하여 장치의 한 쪽에서 다른쪽으로 열을 전달하는 고체 활성 열 펌프입니다. 이러한 기기는 Peltier 셀, Peltier 히트 펌프, 솔리드 스테이트 쿨러 또는 TEC (열전 냉각기) 라고도합니다. 실제로 주 응용 분야는 냉각이지만 펠티에 셀은 가열 또는 냉각에 사용될 수 있습니다. 가열하거나 냉각하는 온도 조절기로도 사용할 수 있습니다.

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열전 냉각 은 펠티에 (Peltier) 효과를 사용하여 서로 다른 두 가지 유형의 재료의 접합부 사이에 열 유속을 만듭니다. 이 기술은 증기 압축 냉동보다 냉동에 훨씬 덜 적용됩니다. 증기 압축 냉장고와 비교하여 Peltier 셀의 주요 장점은 가동 부품 또는 순환 액이 부족하고 수명이 매우 길며 누출에 대한 취약성, 작은 크기 및 유연한 모양입니다. 주요 단점은 높은 비용과 열악한 에너지 효율 입니다. 많은 연구자와 회사들이 저렴하고 효율적인 펠티에 냉장고를 개발하려고 노력하고 있습니다.

펠티에 쿨러 는 열전 발전기로도 사용할 수 있습니다. 쿨러로 작동 할 때 장치 전체에 전압이 가해 져서 양쪽에 온도 차이가 발생합니다. 발전기로 작동 할 때 장치의 한 쪽이 다른 쪽보다 더 높은 온도로 가열되어 결과적으로 양 쪽 사이에 전압 차이가 발생 합니다 (제벡 효과). 그러나 잘 설계된 Peltier 냉각기는 설계 및 포장 요구 사항이 다르기 때문에 평범한 열전 발전기가 될 수 있습니다.

Peltier 셀의 작동 방식 및 장점

열전 냉각기는 펠티어 (Peltier) 효과 (보다 널리 알려진 열전 효과라고도 함)로 작동합니다. 이 장치에는 양면이 있으며 DC 전류가 장치를 통해 흐를 때 한쪽에서 다른쪽으로 열을 전달하여 한쪽이 냉각되고 다른 쪽이 가열됩니다. "핫"쪽은 방열판에 부착되어 상온을 유지하고 차가운 쪽은 실온 아래로 떨어집니다. 일부 응용 분야에서는 온도를 낮추기 위해 여러 개의 냉각기를 계단식으로 연결할 수 있습니다.

서로 다른 전자 밀도를 가져야하기 때문에 n 형과 p 중 하나 인 두 개의 고유 한 반도체가 제조됩니다. 반도체는 서로 열적으로 병렬로 그리고 전기적으로 직렬로 배치 된 다음, 각 측면에 열 전도성 판이 부착된다. 전압이 두 반도체의 자유 단에인가 될 때, 온도차를 야기하는 반도체의 접합부를 통해 직류가 흐른다. 냉각 판이있는 쪽은 열을 흡수 한 다음 방열판이있는 장치의 다른쪽으로 이동합니다. 열전 냉각기는 일반적으로 두 개의 세라믹 플레이트 사이에 나란히 연결됩니다. 전체 장치의 냉각 용량은 장치의 TEC 수에 비례합니다. 단일 스테이지 TEC는 일반적으로 고온 측과 저온 측 사이에서 최대 70 ° C의 온도 차이를 생성합니다. TEC를 사용하여 이동하는 열이 많을수록 이동하는 열과 자신의 전력 소비로 발생하는 열을 모두 분산시켜야하므로 효율이 떨어집니다. 흡수 될 수있는 열의 양은 전류와 시간에 비례합니다.

TEC를 사용하면 다음과 같은 이점 이 있습니다.

움직이는 부품이 없으므로 유지 보수 횟수가 줄어 듭니다 클로로 플루오로 카본 (CFC) 없음 온도 제어는 몇 분의 1도 내에서 유지 될 수 있습니다 유연한 모양 (폼 팩터); 특히 크기가 매우 작을 수 있으며, 기존 냉장보다 작거나 더 가혹한 환경에서 사용할 수 있으며, 평균 수명 (MTBF)이 100, 000 시간을 초과하는 긴 수명. 입력 전압을 변경하여 제어 가능 스트림

TEC 사용의 몇 가지 단점 은 다음과 같습니다.