• 제목/요약/키워드: thermoelectric cooler

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열전모듈의 냉각특성에 관한 실험적 연구 (An experimental study on cooling characteristic of a thermoelectric module)

  • 황준;강병하
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.341-347
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    • 2004
  • An experimental study has been carried out on cooling perfonnance of a thennoelectric module. This problem is of particular interest in the design of the refrigeration systems using thermoelectric module, such as cosmetic refrigerator, wine cellar and air cooler. The effect of the input voltage and the hot side temperature on the cooling performance is studied in detail. The $\Delta$T, temperature difference between cold side and hot side surface of thermoelectric module, is described in terms of the input voltage and the hot side temperature. It is found that the cooling capacity can be improved by increasing the input voltage and by reducing the heat from the hot side of the thermoelectric module. However, COP is decreased with an increase in the input voltage, since power consumption is also increased. Thus, optimum input voltage can be selected based on cooling capacity and COP.

박막형 열전 냉각 모듈 제작을 위한 디자인 모델 소개 (Introduction to the Thin Film Thermoelectric Cooler Design Theories)

  • 전성재;장봉균;송준엽;현승민;이후정
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.881-887
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    • 2014
  • Peltier 효과를 이용한 박막형 열전 냉각 모듈은 열전 재료에 의한 열 출입의 방향에 따라서 수직형 구조와 수평구조로 나누어진다. 이와 같은 박막형 열전 냉각 모듈의 성능은 기존의 벌크 형태의 냉각 모듈을 평가하기 위해 사용하는 모델을 이용하여 측정할 수 있다. 우리가 제조한 열전 박막을 모델에 적용하여 열전재료의 길이 변화에 따른 열 방출 성능을 평가 하여 보았다. 재료의 성능이 향상됨에 따라서 동일한 열 전기적 저항에서 최대 열 방출 성능은 $73.9W/cm^2$에서 $131.2W/cm^2$으로 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 방사 형태로 $10{\mu}m$ 두께의 열전 재료와 전극들이 두께가 각기 다른 기판 위에 형성된 수평형 냉각 모듈을 설계하여 $10{\mu}m$ 두께의 $SiO_2$ 멤브레인 위에 열전재료가 형성된 열전 모듈에서 22 K의 온도 차를 해석결과로부터 알 수 있었다. 이와 같은 결과로부터 열전 재료의 특성과 모듈의 열 전기적 저항은 필연적으로 짧은 열전 재료의 길이와 두께를 갖는 박막형 열전 모듈을 높은 효율의 모듈로 설계하기 위해 반드시 고려되어 되어야 할 요소임을 확인 할 수 있다.

열전모듈을 이용한 냉방기의 최적 운전조건에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Optimal Operation Condition of an Air-Cooler using Thermoelectric Modules)

  • 황준;강병하
    • 설비공학논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.66-72
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    • 2006
  • This article presents the optimal operation of an air conditioner using thermoelectric modules. A prototype of air conditioner using four thermoelectric modules has been designed and built. The system performance with evaporative cooling for hot side of the module are studied in detail for several operating parameters, such as input power to the thermoelectric module, fans and pump. It is found that the optimal input voltage to the thermoelectric module and pump is selected for the best system performance based on the cooling capacity and the COP at a given operating condition. It is also found that both the cooling capacity and COP of a system is increased with an increase in the input power to fans. The cooling performance could be improved when the ambient temperature is increased and the relative humidity is decreased since the evaporative cooling at the hot side has been increased.

열전 모듈의 SPICE 모델링 (SPICE Modeling for Thermoelectric Modules)

  • 박순서;조성규;;김시호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권4호
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    • pp.7-12
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    • 2010
  • 열전소자의 SPICE 모델을 유도하였고, Harman method를 이용하여 전기적인 측정과 열전 소자 양단면의 온도 측정값 만으로 모델 파라미터를 추출하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제시된 SPICE 모델 파라미터 추출방식은 열전도 측정 데이터를 사용하지 않고, 모델 파라미터를 추출할 수 있으며, 기존의 열전도 측정에 의한 값과 비교하였을 때 오차가 크지 않아서 실제로 열전 모듈을 제작하였을 때 유용하게 사용할 수 있는 방법이 될 수 있음을 보였다. 제시된 SPICE 모델은 열전모듈을 이용한 냉각 장치와 열전 발전 장치의 열적 시뮬레이션과 전기적인 시뮬레이션에 모두 적용이 가능하다.

열전 냉각장치의 비만치료 적용 방법론 고찰 (A Consideration on the Application of Thermoelectric Cooler to Obesity Therapy)

  • 고윤석;이우철;김인수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1437-1442
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    • 2012
  • 현대인들에게 있어 지방제거는 성인병 예방 및 미용 측면에서 큰 관심사항이지만, 지방흡입술 등 수술적 방법은 치료효과가 확실한 반면, 심각한 부작용을 초래할 수 있고, 회복기간이 길다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 현대인들의 비만 제거에 도움이 될 수 있는 비수술적 치료법들을 비교, 분석하고 최근 각광받고 있는 열전냉각 기반 치료법을 고찰한다. 그리고 최종적으로 열전냉각 비만 치료를 위한 열전냉각 기본 제어회로를 설계한 후, 가정된 히트로드에 대해 열전냉각 장치를 설계한다.

Fullerene과 Polyaniline을 이용한 유기 Peltier소자의 개발 (Preparation of Organic Peltier using Fullerene/Polyaniline)

  • 이채정;김주용
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.343-345
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    • 2007
  • Temperature difference between two plates occurs when a current is passed though two semi-conductors that are connected each other at two junctions. The current drives a transfer of heat from one junction to the other. In this study, the thermoelectric module based on th "Peltier effect" was made by combing fullerene and polyaniline. Continuous temperature measurements on both surfaces were performed at room temperature($25.4^{\circ}C$) by an infrared non-contact thermometer. The results showed that cool ing effect of $2.2^{\circ}C$ was attained by 30 seconds, after which the effect was continuously vanished mainly due to electro decomposition.

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전착법에 의한 p-형 SbxTey 박막 형성 및 열전특성 평가 (Electrodeposition and Characterization of p-type SbxTey Thermoelectric Thin Films)

  • 박미영;임재홍;임동찬;이규환
    • 한국재료학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.192-195
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    • 2011
  • The electro-deposition of compound semiconductors has been attracting more attention because of its ability to rapidly deposit nanostructured materials and thin films with controlled morphology, dimensions, and crystallinity in a costeffective manner (1). In particular, low band-gap $A_2B_3$-type chalcogenides, such as $Sb_2Te_3$ and $Bi_2Te_3$, have been extensively studied because of their potential applications in thermoelectric power generator and cooler and phase change memory. Thermoelectric $Sb_xTe_y$ films were potentiostatically electrodeposited in aqueous nitric acid electrolyte solutions containing different ratios of $TeO_2$ to $Sb_2O_3$. The stoichiometric $Sb_xTe_y$ films were obtained at an applied voltage of -0.15V vs. SCE using a solution consisting of 2.4 mM $TeO_2$, 0.8 mM $Sb_2O_3$, 33 mM tartaric acid, and 1M $HNO_3$. The stoichiometric $Sb_xTe_y$ films had the rhombohedral structure with a preferred orientation along the [015] direction. The films featured hole concentration and mobility of $5.8{\times}10^{18}/cm^3$ and $54.8\;cm^2/V{\cdot}s$, respectively. More negative applied potential yielded more Sb content in the deposited $Sb_xTe_y$ films. In addition, the hole concentration and mobility decreased with more negative deposition potential and finally showed insulating property, possibly due to more defect formation. The Seebeck coefficient of as-deposited $Sb_2Te_3$ thin film deposited at -0.15V vs. SCE at room temperature was approximately 118 ${\mu}V/K$ at room temperature, which is similar to bulk counterparts.

수정미소저울 노점센서 제작 및 반응특성 연구 (Development of QCM dew point sensor and its sensing characteristics study)

  • 권수용;김종철;최병일
    • 센서학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.269-276
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    • 2006
  • This paper represents development of quartz crystal microbalance (QCM) and usage as a dew point sensor. The temperature of a quartz resonator was controlled precisely from $20^{\circ}C$ to $-30^{\circ}C$ with the ramping rate of $0.1^{\circ}C/s$ by using a custom-made crystal holder housing the quartz resonator associated with a thermoelectric cooler (Peltier cooler), which results in the working range from $15.2^{\circ}C$ to $-24.0^{\circ}C$ based on an accurate holder temperature compensation and temperature effect compensation process. The developed QCM dew point sensor and analysis techniques show very good sensing characteristics at measurement of moist air with the relative humidity from 10 %R.H. to 90 %R.H. generated by a divided-type humidity generator and the dew point temperatures were determined with an accuracy of less than ${\pm}0.18^{\circ}C$, which also showed good agreement with reference values in their error range.