Anvendelser af termoelektriske kølemoduler
Kernen i det termoelektriske køleprodukt er det termoelektriske kølemodul. I henhold til den termoelektriske staks egenskaber, svagheder og anvendelsesområde bør følgende problemer bestemmes ved valg af stak:
1. Bestem de termoelektriske køleelementers driftstilstand. I henhold til arbejdsstrømmens retning og størrelse kan du bestemme reaktorens køle-, opvarmnings- og konstante temperaturydelse. Selvom kølemetoden er den mest almindeligt anvendte, bør dens opvarmnings- og konstante temperaturydelse ikke ignoreres.
2. Bestem den faktiske temperatur i den varme ende under afkøling. Da reaktoren er en temperaturforskelsenhed, skal reaktoren for at opnå den bedste køleeffekt installeres på en god radiator. Afhængigt af de gode eller dårlige varmeafledningsforhold skal den faktiske temperatur i reaktorens termiske ende under afkøling bestemmes. Det skal bemærkes, at på grund af temperaturgradientens indflydelse er den faktiske temperatur i reaktorens termiske ende altid højere end radiatorens overfladetemperatur, normalt mindre end et par tiendedele af en grad, mere end et par grader, ti grader. Ud over varmeafledningsgradienten i den varme ende er der ligeledes en temperaturgradient mellem det afkølede rum og reaktorens kolde ende.
3. Bestem reaktorens arbejdsmiljø og atmosfære. Dette omfatter, om TEC-modulerne, termoelektriske kølemoduler, skal fungere i vakuum eller i en almindelig atmosfære, tør nitrogen, stationær eller bevægelig luft og omgivelsestemperaturen, hvorfra der tages hensyn til termiske isoleringsforanstaltninger (adiabatiske), og effekten af varmelækage bestemmes.
4. Bestem arbejdsobjektet for de termoelektriske elementer og størrelsen af den termiske belastning. Ud over indflydelsen fra temperaturen i den varme ende bestemmes den minimale temperatur- eller maksimale temperaturforskel, som TEC N,P-elementerne kan opnå, under de to betingelser: tomgang og adiabatisk. Faktisk kan Peltier N,P-elementerne ikke være fuldstændig adiabatiske, men skal også have en termisk belastning, ellers er det meningsløst.
5. Bestem niveauet for det termoelektriske modul, TEC-modul (peltier-elementer). Valget af reaktorserie skal opfylde kravene til den faktiske temperaturforskel, dvs. reaktorens nominelle temperaturforskel skal være højere end den faktiske krævede temperaturforskel, ellers kan den ikke opfylde kravene, men serien må ikke være for stor, da reaktorens pris forbedres betydeligt med stigende serie.
6. Specifikationer for de termoelektriske N,P-elementer. Efter at serien af Peltier-komponent-N,P-elementer er valgt, kan specifikationerne for Peltier-N,P-elementerne vælges, især arbejdsstrømmen for Peltier-køler-N,P-elementerne. Da der findes flere typer reaktorer, der kan håndtere temperaturforskellen og kuldeproduktionen på samme tid, men på grund af forskellige driftsforhold, vælges reaktoren med den mindste arbejdsstrøm normalt, fordi de understøttende effektomkostninger er små på dette tidspunkt, men reaktorens samlede effekt er den afgørende faktor. Den samme indgangseffekt for at reducere arbejdsstrømmen skal øge spændingen (0,1 V pr. par af komponenter), så logaritmen af komponenterne skal øges.
7. Bestem antallet af N,P-elementer. Dette er baseret på reaktorens samlede køleeffekt for at opfylde temperaturforskelkravene. Det skal sikres, at summen af reaktorens kølekapacitet ved driftstemperaturen er større end den samlede effekt af den termiske belastning af arbejdsobjektet, ellers kan kravene ikke opfyldes. Stakkens termiske inerti er meget lille, ikke mere end et minut uden belastning, men på grund af lastens inerti (primært på grund af lastens varmekapacitet) er den faktiske arbejdshastighed for at nå den indstillede temperatur meget større end et minut og op til flere timer. Hvis kravene til arbejdshastighed er større, vil antallet af stakke være større, og den samlede effekt af den termiske belastning er sammensat af den samlede varmekapacitet plus varmelækagen (jo lavere temperatur, desto større varmelækage).
Ovenstående syv aspekter er de generelle principper, der skal overvejes, når man vælger N- og Peltier-elementer til termoelektriske moduler, ifølge hvilke den oprindelige bruger først bør vælge de termoelektriske kølemoduler, Peltier-køler og TEC-modul i henhold til kravene.
(1) Bekræft brugen af omgivelsestemperatur Th ℃
(2) Den lave temperatur Tc ℃, som det afkølede rum eller objekt opnår
(3) Kendt termisk belastning Q (termisk effekt Qp, varmelækage Qt) W
Givet Th, Tc og Q kan de nødvendige N,P-elementer til den termoelektriske køler og antallet af TEC N,P-elementer estimeres i henhold til den karakteristiske kurve for de termoelektriske kølemoduler, Peltier-køleren og TEC-modulerne.
Opslagstidspunkt: 13. november 2023
