పెల్టియర్ మూలకం అంటే ఏమిటి, పరికరం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

శీతలీకరణ పరికరాలు మరియు గాలి శీతలీకరణ కోసం సముదాయాలు రోజువారీ జీవితంలో అనివార్య అంశాలు. అయినప్పటికీ, రిఫ్రిజిరేటర్ల ఆధారంగా ప్రామాణిక వాల్యూమెట్రిక్ డిజైన్‌లు మొబైల్ అప్లికేషన్‌లకు తగినవి కావు, ఉదాహరణకు రిఫ్రిజిరేటర్ బ్యాగ్‌లలో. అటువంటి సందర్భాలలో, పెల్టియర్ ప్రభావంపై ఆధారపడిన పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి, వీటిని మేము ఈ పదార్థంలో వివరంగా చర్చిస్తాము.

పెల్టియర్ మూలకం లేదా థర్మోఎలెక్ట్రిక్ కూలర్ అనేది p- మరియు n-రకం వాహకతతో కూడిన రెండు మూలకాల థర్మోకపుల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇవి కమ్యుటేషన్ కాపర్ ప్లేట్ ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. భాగాలు చాలా సందర్భాలలో బిస్మత్, టెల్లూరియం, యాంటిమోనీ మరియు సెలీనియంతో తయారు చేయబడ్డాయి. ఇటువంటి పరికరాలు దేశీయ అనువర్తనాల కోసం శీతలీకరణ వ్యవస్థలలో ఉపయోగించబడతాయి మరియు అవి శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యాన్ని కూడా కలిగి ఉంటాయి.

అది ఏమిటి

దృగ్విషయం మరియు పెల్టియర్ అనే పదం 1834లో ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త జీన్-చార్లెస్ పెల్టియర్ చేసిన ఆవిష్కరణను సూచిస్తున్నాయి. ఆవిష్కరణ యొక్క సారాంశం ఏమిటంటే, రెండు విభిన్నంగా దర్శకత్వం వహించిన కండక్టర్ల మధ్య పరిచయం ఉన్న ప్రదేశంలో వేడి నిరంతరం విడుదల చేయబడుతుంది లేదా గ్రహించబడుతుంది, దీని ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది.

క్లాసికల్ సిద్ధాంతం ఈ దృగ్విషయాన్ని ఈ విధంగా వివరిస్తుంది: వివిధ స్థాయిల వాహకత కలిగిన లోహ కండక్టర్లపై సంపర్క సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని బట్టి ఎలక్ట్రాన్లు ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ ద్వారా లోహాల మధ్య బదిలీ చేయబడతాయి, వేగవంతం చేయడం లేదా వేగాన్ని తగ్గించడం. పెల్టియర్ మూలకాలు గతి శక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా మార్చడానికి దోహదం చేస్తాయి.

రెండవ కండక్టర్‌పై, వ్యతిరేక ప్రభావం ఏర్పడుతుంది, ఇక్కడ భౌతిక శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక చట్టం ఆధారంగా శక్తి నింపడం అవసరం. థర్మల్ డోలనం ప్రక్రియ కారణంగా ఈ పరిస్థితి ఏర్పడుతుంది, దీని ఫలితంగా రెండవ కండక్టర్ యొక్క మెటల్ చల్లబడుతుంది.

ఆధునిక సాంకేతికత సహాయంతో గరిష్ట థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావంతో పెల్టియర్ మాడ్యూల్ను తయారు చేయడం సాధ్యపడుతుంది.

డిజైన్ మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

ఆధునిక పెల్టియర్ మాడ్యూల్స్ రెండు ఇన్సులేటర్ ప్లేట్‌లతో కూడిన నిర్మాణం, థర్మోకపుల్స్ వాటి మధ్య ఖచ్చితమైన క్రమంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. దాని పనితీరును బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ మూలకం యొక్క ప్రామాణిక రేఖాచిత్రం చిత్రంలో చూపబడింది.

డిజైన్ యొక్క అంశాల హోదా:

• A - పరిచయాలు, దీని ద్వారా విద్యుత్ సరఫరాకు కనెక్షన్ చేయబడుతుంది;
• B - వేడి ఉపరితలం;
• సి - చల్లని వైపు;
• D - రాగి కండక్టర్లు;
• E - p-జంక్షన్ సెమీకండక్టర్;
• F - n-రకం సెమీకండక్టర్.

ధ్రువణత ఆధారంగా రెండు ఉపరితలాలు p-n లేదా n-p జంక్షన్‌లతో సంబంధం కలిగి ఉండేలా మూలకం తయారు చేయబడింది. p-n పరిచయాలు వేడి చేయబడతాయి మరియు n-p ఉష్ణోగ్రత తగ్గించబడుతుంది. ఫలితంగా మూలకం యొక్క చివర్లలో DT యొక్క ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం. ఈ ప్రభావం మాడ్యూల్ యొక్క మూలకాల మధ్య కదిలే ఉష్ణ శక్తి, ధ్రువణతపై ఆధారపడి ఉష్ణోగ్రత పాలనను నియంత్రిస్తుంది. ధ్రువణత రివర్స్ అయినట్లయితే, వేడి మరియు చల్లని ఉపరితలాలు మారుతాయని కూడా గమనించాలి.

సాంకేతిక లక్షణాలు

పెల్టియర్ మూలకం యొక్క సాంకేతిక పారామితులు క్రింది విలువలను కలిగి ఉంటాయి:

• శీతలీకరణ సామర్థ్యం (Qmax) - ప్రస్తుత పరిమితి మరియు మాడ్యూల్ చివరల మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఆధారంగా లెక్కించబడుతుంది. కొలత యూనిట్ వాట్;
• ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాస పరిమితి (DTmax) - డిగ్రీలలో కొలుస్తారు, ఈ లక్షణం వాంఛనీయ పరిస్థితులకు ఇవ్వబడుతుంది;
• ఐమాక్స్ - ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని అందించడానికి అవసరమైన విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క పరిమితి శక్తి;
• Umax - గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం DTmax సాధించడానికి విద్యుత్ ప్రస్తుత Imax కోసం అవసరమైన పరిమిత వోల్టేజ్;
• ప్రతిఘటన - పరికరం యొక్క అంతర్గత నిరోధం, ఓంలలో కొలుస్తారు;
• COP అనేది సామర్థ్య కారకం లేదా పెల్టియర్ మాడ్యూల్ సామర్థ్యం, ​​ఇది శీతలీకరణ శక్తి మరియు వినియోగించే శక్తి యొక్క నిష్పత్తిని ప్రతిబింబిస్తుంది. పరికరం యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి, చవకైన పరికరాల కోసం ఫిగర్ 0.3-0.35 పరిధిలో ఉంటుంది, ఖరీదైన నమూనాల కోసం ఇది 0.5 వరకు మారుతుంది.

మొబైల్ పెల్టియర్ మూలకం యొక్క ప్రయోజనాలు దాని చిన్న పరిమాణం, ప్రక్రియ యొక్క రివర్సిబిలిటీ, అలాగే దానిని పోర్టబుల్ పవర్ జనరేటర్ లేదా రిఫ్రిజిరేటర్‌గా ఉపయోగించే అవకాశం.

మాడ్యూల్ యొక్క ప్రతికూలతలు అధిక ధర, 3% లోపల తక్కువ సామర్థ్యం, ​​అధిక శక్తి వినియోగం మరియు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని నిరంతరం నిర్వహించాల్సిన అవసరం.

అప్లికేషన్

తక్కువ సామర్థ్య కారకాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పటికీ, పెల్టియర్ మాడ్యూల్‌లోని ప్లేట్లు కొలిచే, కంప్యూటింగ్ పరికరాలలో, అలాగే పోర్టబుల్ గృహోపకరణాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. మోడల్‌లు అంతర్భాగంగా ఉండే పరికరాల జాబితా ఇక్కడ ఉంది:

• పోర్టబుల్ శీతలీకరణ యూనిట్లు;
• చిన్న విద్యుత్ జనరేటర్లు;
• PC లు మరియు ల్యాప్‌టాప్‌లలో శీతలీకరణ సముదాయాలు;
• తాగునీటిని వేడి చేయడం మరియు చల్లబరచడం కోసం కూలర్లు;
• డీహ్యూమిడిఫైయర్లు.

ఎలా కనెక్ట్ చేయాలి

మీరు పెల్టియర్ మాడ్యూల్‌ను మీరే కనెక్ట్ చేసుకోవచ్చు, దీనికి ఎక్కువ సమయం మరియు కృషి అవసరం లేదు. మీరు అవుట్‌పుట్‌ల పరిచయాలకు DC వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేయాలి, ఇది పరికరం యొక్క సూచన మాన్యువల్లో పేర్కొనబడింది. ఎరుపు తీగ ప్లస్, మరియు నలుపు - మైనస్కు కనెక్ట్ చేయబడింది.ధ్రువణతను తిప్పికొట్టడం వల్ల వేడిచేసిన మరియు చల్లబడిన ఉపరితలాలు రివర్స్ అవుతాయని గమనించండి.

కనెక్ట్ చేయడానికి ముందు, మూలకం యొక్క ఆపరేషన్ను తనిఖీ చేయడానికి ఇది సిఫార్సు చేయబడింది. పరికరాన్ని పరీక్షించడానికి ఒక సరళమైన మరియు నమ్మదగిన మార్గం స్పర్శ పద్ధతి: దీన్ని చేయడానికి, పరికరాన్ని విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క మూలానికి కనెక్ట్ చేయండి మరియు విభిన్న పరిచయాలను తాకండి. సరిగ్గా పనిచేసే యూనిట్ వెచ్చని పరిచయాలు మరియు చల్లబడిన పరిచయాలను కలిగి ఉంటుంది.

మీరు మల్టీమీటర్ మరియు లైటర్‌తో కూడా తనిఖీ చేయవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, పరికరం యొక్క పరిచయాలకు ప్రోబ్స్‌ను కనెక్ట్ చేయండి, లైటర్‌ను ఒక వైపుకు పట్టుకోండి మరియు మల్టీమీటర్ రీడింగ్‌ను గమనించండి. పెల్టియర్ మూలకం ప్రామాణిక రీతిలో పని చేస్తే, తాపన ప్రక్రియ ఒక వైపున విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు వోల్టేజ్ పఠనం మల్టీమీటర్ యొక్క స్క్రీన్పై ప్రదర్శించబడుతుంది.

మీ స్వంత చేతులతో పెల్టియర్ మూలకాన్ని ఎలా తయారు చేయాలి

పెల్టియర్ మూలకం తక్కువ ధర మరియు పని చేయగల మూలకాన్ని రూపొందించడానికి ప్రత్యేక జ్ఞానం అవసరం కారణంగా ఇంట్లో తయారు చేయడం అనువైనది. అయితే, మీ స్వంత చేతులతో మీరు సమర్థవంతమైన మొబైల్ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ జెనరేటర్‌ను సమీకరించవచ్చు, ఇది దేశీయ గృహంలో లేదా క్యాంపింగ్ ట్రిప్‌లో ఉపయోగపడుతుంది.

ఎలక్ట్రిక్ వోల్టేజ్‌ను స్థిరీకరించడానికి మీరు IC చిప్ L6920లో ఒక ప్రామాణిక కన్వర్టర్‌ను మీరే నిర్మించుకోవాలి. పరికరం యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు 0.8-5.5 V యొక్క వోల్టేజ్‌ను సరఫరా చేయడం అవసరం, మరియు అవుట్‌పుట్ వద్ద ఇది 5 V ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ప్రామాణిక మోడ్‌లో మొబైల్ పరికరాల బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి ఈ విలువ సరిపోతుంది. ప్రామాణిక ఎలక్ట్రానిక్ పెల్టియర్ పరికరాన్ని ఉపయోగించినట్లయితే, వేడిచేసిన ఉపరితలం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పరిమితిని 150 డిగ్రీలకు పరిమితం చేయడం అవసరం. ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ సౌలభ్యం కోసం, వేడినీటి కుండను ఉపయోగించడం మంచిది, అప్పుడు మోడల్ 100 డిగ్రీల కంటే ఎక్కువ వేడి చేయబడదు.

ఆధునిక గృహోపకరణాలను చల్లబరచడానికి పెల్టియర్ ప్లేట్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఎయిర్ కండీషనర్లలో, పరికరం యొక్క ప్రభావం ముఖ్యంగా థర్మల్ పాలనను స్థిరీకరించడానికి మరియు శక్తివంతమైన ప్రాసెసర్‌ను చల్లబరుస్తుంది.పెల్టియర్ మూలకం ఆధారంగా, సమర్థవంతమైన మొబైల్ రిఫ్రిజిరేటర్‌లు తరచుగా వేసవి కాటేజీలు లేదా కార్ల కోసం ఇంట్లో తయారు చేయబడతాయి, రేడియేటర్‌కు శక్తినిస్తాయి. ప్రక్రియ యొక్క రివర్సిబిలిటీ కారణంగా, విద్యుత్ వనరు లేని ప్రాంతాల్లో మొబైల్ చిన్న పవర్ ప్లాంట్ల పాత్రలో ఇంట్లో తయారుచేసిన అంశాలు ఉపయోగించబడతాయి.

సంబంధిత కథనాలు: