ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ହେଉଛି ପେଲ୍ଟିଅର୍ ପ୍ରଭାବ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ସକ୍ରିୟ ତାପଜ ପରିଚାଳନା କୌଶଳ। ଏହାକୁ 1834 ମସିହାରେ JCA ପେଲ୍ଟିଅର୍ ଦ୍ୱାରା ଆବିଷ୍କାର କରାଯାଇଥିଲା, ଏହି ଘଟଣା ଦୁଇଟି ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ପଦାର୍ଥ (ବିସ୍ମୁଥ୍ ଏବଂ ଟେଲୁରାଇଡ୍) ର ସଂଯୋଗକୁ ଜଙ୍କସନ୍ ଦେଇ କରେଣ୍ଟ ଦେଇ ଗରମ କିମ୍ବା ଶୀତଳ କରିବା ସହିତ ଜଡିତ। କାର୍ଯ୍ୟ ସମୟରେ, ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ କରେଣ୍ଟ TEC ମଡ୍ୟୁଲ୍ ଦେଇ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ ଯାହା ଉତ୍ତାପକୁ ଗୋଟିଏ ପାର୍ଶ୍ୱରୁ ଅନ୍ୟ ପାର୍ଶ୍ୱକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରିଥାଏ। ଏକ ଥଣ୍ଡା ଏବଂ ଗରମ ପାର୍ଶ୍ୱ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଯଦି କରେଣ୍ଟର ଦିଗକୁ ଓଲଟା କରାଯାଏ, ତେବେ ଥଣ୍ଡା ଏବଂ ଗରମ ପାର୍ଶ୍ୱ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ କରେଣ୍ଟ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି ଏହାର ଶୀତଳ ଶକ୍ତିକୁ ମଧ୍ୟ ସଜାଡ଼ି ଦିଆଯାଇପାରିବ। ଏକ ସାଧାରଣ ସିଙ୍ଗଲ୍ ଷ୍ଟେଜ୍ କୁଲର (ଚିତ୍ର 1) ସିରାମିକ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ମଧ୍ୟରେ p ଏବଂ n-ପ୍ରକାର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପଦାର୍ଥ (ବିସ୍ମୁଥ୍, ଟେଲୁରାଇଡ୍) ସହିତ ଦୁଇଟି ସିରାମିକ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ଥାଏ। ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପଦାର୍ଥର ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ଶୃଙ୍ଖଳା ଏବଂ ସମାନ୍ତରାଳ ଭାବରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଭାବରେ ସଂଯୁକ୍ତ ହୋଇଥାଏ।
ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କୁଲିଂ ମଡ୍ୟୁଲ୍, ପେଲ୍ଟିଅର୍ ଡିଭାଇସ୍, ଟିଇସି ମଡ୍ୟୁଲ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ପ୍ରକାରର କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ତାପଜ ଶକ୍ତି ପମ୍ପ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ ଏହାର ପ୍ରକୃତ ଓଜନ, ଆକାର ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ହାର ଯୋଗୁଁ, ଏହା ଅନ୍ତର୍ନିହିତ କୁଲିଂ ସିଷ୍ଟମର ଅଂଶ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା ପାଇଁ ବହୁତ ଉପଯୁକ୍ତ (ସ୍ଥାନର ସୀମା ଯୋଗୁଁ)। ନୀରବ କାର୍ଯ୍ୟ, ଭାଙ୍ଗିବା ପ୍ରମାଣ, ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ, ଦୀର୍ଘ ଉପଯୋଗୀ ଜୀବନ ଏବଂ ସହଜ ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ ଭଳି ସୁବିଧା ସହିତ, ଆଧୁନିକ ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କୁଲିଂ ମଡ୍ୟୁଲ୍, ପେଲ୍ଟିଅର୍ ଡିଭାଇସ୍, ଟିଇସି ମଡ୍ୟୁଲ୍ଗୁଡ଼ିକର ସାମରିକ ଉପକରଣ, ବିମାନ ଚଳାଚଳ, ମହାକାଶ, ଚିକିତ୍ସା, ମହାମାରୀ ପ୍ରତିରୋଧ, ପରୀକ୍ଷଣ ଉପକରଣ, ଗ୍ରାହକ ଉତ୍ପାଦ (ୱାଟର କୁଲର୍, କାର୍ କୁଲର୍, ହୋଟେଲ୍ ରେଫ୍ରିଜରେଟର୍, ୱାଇନ୍ କୁଲର୍, ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ମିନି କୁଲର୍, କୁଲ ଏବଂ ହିଟ୍ ସ୍ଲିପ୍ ପ୍ୟାଡ୍, ଇତ୍ୟାଦି) କ୍ଷେତ୍ରରେ ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରୟୋଗ ଅଛି।
ଆଜି, ଏହାର କମ୍ ଓଜନ, ଛୋଟ ଆକାର କିମ୍ବା କ୍ଷମତା ଏବଂ କମ୍ ମୂଲ୍ୟ ହେତୁ, ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କୁଲିଂକୁ ଚିକିତ୍ସା, ଔଷଧ ଉପକରଣ, ବିମାନ ଚଳାଚଳ, ମହାକାଶ, ସାମରିକ, ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋକପି ସିଷ୍ଟମ ଏବଂ ବାଣିଜ୍ୟିକ ଉତ୍ପାଦ (ଯେପରିକି ଗରମ ଏବଂ ଥଣ୍ଡା ପାଣି ବିତରକ, ପୋର୍ଟେବଲ୍ ରେଫ୍ରିଜରେଟର, କାର୍କୁଲର୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ)ରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ କରାଯାଉଛି।
ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ | |
I | TEC ମଡ୍ୟୁଲରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେଣ୍ଟ (ଆମ୍ପସରେ) |
Iସର୍ବାଧିକ | ସର୍ବାଧିକ ତାପମାତ୍ରା ପାର୍ଥକ୍ୟ ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ ବିଦ୍ୟୁତ୍ △Tସର୍ବାଧିକ(ଆମ୍ପସ୍ରେ) |
Qc | TEC ର ଥଣ୍ଡା ପାର୍ଶ୍ୱ ମୁହଁରେ ଶୋଷିତ ହୋଇପାରିବା ପରି ତାପର ପରିମାଣ (ୱାଟରେ) |
Qସର୍ବାଧିକ | ଥଣ୍ଡା ପାର୍ଶ୍ୱରେ ଶୋଷିତ ହୋଇପାରିବା ସର୍ବାଧିକ ତାପ। ଏହା I = I ରେ ଘଟେସର୍ବାଧିକଏବଂ ଯେତେବେଳେ ଡେଲ୍ଟା T = 0. (ୱାଟରେ) |
Tଗରମ | TEC ମଡ୍ୟୁଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ସମୟରେ ଗରମ ପାର୍ଶ୍ୱ ମୁହଁର ତାପମାତ୍ରା (°C ରେ) |
Tଥଣ୍ଡା | TEC ମଡ୍ୟୁଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ସମୟରେ ଥଣ୍ଡା ପାର୍ଶ୍ୱ ମୁହଁର ତାପମାତ୍ରା (°C ରେ) |
△T | ଗରମ ପାର୍ଶ୍ୱ ମଧ୍ୟରେ ତାପମାତ୍ରାର ପାର୍ଥକ୍ୟ (Th) ଏବଂ ଥଣ୍ଡା ପାର୍ଶ୍ୱ (Tc). ଡେଲ୍ଟା ଟି = ଟିh-Tc(°C ରେ) |
△Tସର୍ବାଧିକ | ଗରମ ପାର୍ଶ୍ୱ (T) ମଧ୍ୟରେ ଏକ TEC ମଡ୍ୟୁଲ୍ ସର୍ବାଧିକ ତାପମାତ୍ରା ପାର୍ଥକ୍ୟ ହାସଲ କରିପାରିବh) ଏବଂ ଥଣ୍ଡା ପାର୍ଶ୍ୱ (Tc)। ଏହା ଘଟେ (ସର୍ବାଧିକ ଶୀତଳ କ୍ଷମତା) I = I ରେସର୍ବାଧିକଏବଂ ପ୍ରc= ୦. (°C ରେ) |
Uସର୍ବାଧିକ | I = I ରେ ଭୋଲଟେଜ ଯୋଗାଣସର୍ବାଧିକ(ଭୋଲ୍ଟରେ) |
ε | TEC ମଡ୍ୟୁଲ୍ ଶୀତଳୀକରଣ ଦକ୍ଷତା (%) |
α | ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ସାମଗ୍ରୀର ସିବେକ୍ ଗୁଣାଙ୍କ (V/°C) |
σ | ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗୁଣାଙ୍କ (1/ସେମି·ଓହମ) |
κ | ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଥର୍ମୋ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି (W/CM·°C) |
N | ଥର୍ମୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମୌଳିକ ସଂଖ୍ୟା |
Iεସର୍ବାଧିକ | TEC ମଡ୍ୟୁଲର ଗରମ ପାର୍ଶ୍ୱ ଏବଂ ପୁରୁଣା ପାର୍ଶ୍ୱ ତାପମାତ୍ରା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମୂଲ୍ୟ ହେଲେ କରେଣ୍ଟ ସଂଲଗ୍ନ ହୁଏ ଏବଂ ଏଥିପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ ଦକ୍ଷତା (ଆମ୍ପସ୍ରେ) ପାଇବା ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ। |
TEC ମଡ୍ୟୁଲର ପ୍ରୟୋଗ ସୂତ୍ରର ପରିଚୟ
Qc= 2N[α(Tc+୨୭୩)-ଲି²/2σS-κs/Lx(Tଘ- ଟିଗ) ]
△T= [ Iα(Tc+୨୭୩)-ଲି/²2σS] / (κS/L + I α]
U = 2 N [ IL /σS +α(Tଘ- ଟିଗ)]
ε = ପ୍ରc/UI
Qଘ= ପ୍ରଗ + ଆଇୟୁ
△ଟିସର୍ବାଧିକ= ଟିଘ+ 273 + κ / σα² x [1-√2σα² / κx (T।h+୨୭୩) + ୧]
Iସର୍ବାଧିକ =κS/ Lαx [√2σα²/κx (Th+୨୭୩) + ୧-୧]
Iεସର୍ବାଧିକ =ασS (Tଘ- ଟିଗ) / ଲିଟର (√୧+୦.୫σα²(୫୪୬+ ଟିଘ- ଟିଗ)/ κ-1)