Приложения на термоелектрични охладителни модули
Ядрото на термоелектрическото охлаждащо приложение е термоелектрическият охлаждащ модул. В зависимост от характеристиките, слабостите и обхвата на приложение на термоелектрическия стек, при избора му трябва да се определят следните проблеми:
1. Определете работното състояние на термоелектрическите охлаждащи елементи. Според посоката и размера на работния ток, можете да определите охлаждането, нагряването и постоянната температурна производителност на реактора, въпреки че най-често използваният метод е охлаждането, но не бива да се пренебрегват неговите нагряващи и постоянни температурни характеристики.
2. Определете действителната температура на горещия край при охлаждане. Тъй като реакторът е устройство с температурна разлика, за да се постигне най-добър охлаждащ ефект, той трябва да бъде монтиран на добър радиатор. В зависимост от добрите или лошите условия за разсейване на топлината, за да се определи действителната температура на термичния край на реактора при охлаждане, трябва да се отбележи, че поради влиянието на температурния градиент, действителната температура на термичния край на реактора винаги е по-висока от температурата на повърхността на радиатора, обикновено по-малко от няколко десети от градуса, повече от няколко градуса, десет градуса. По подобен начин, в допълнение към градиента на разсейване на топлината в горещия край, има и температурен градиент между охладеното пространство и студения край на реактора.
3. Определете работната среда и атмосферата на реактора. Това включва дали TEC модулите, термоелектрическите охлаждащи модули ще работят във вакуум или в обикновена атмосфера, сух азот, неподвижен или движещ се въздух и температурата на околната среда, от които се вземат предвид мерките за топлоизолация (адиабатни) и се определя ефектът от изтичането на топлина.
4. Определете работния обект на термоелектрическите елементи и размера на топлинното натоварване. В допълнение към влиянието на температурата на горещия край, минималната температура или максималната температурна разлика, която TEC N,P елементите могат да постигнат, се определя при двете условия - без товар и адиабатно. Всъщност, Peltier N,P елементите не могат да бъдат наистина адиабатни, но също така трябва да имат топлинно натоварване, в противен случай са безсмислени.
5. Определете нивото на термоелектрическия модул, TEC модул (елементи на Пелтие). Изборът на серия реактори трябва да отговаря на изискванията за действителна температурна разлика, т.е. номиналната температурна разлика на реактора трябва да е по-висока от действително необходимата температурна разлика, в противен случай не може да се изпълнят изискванията, но серията не може да бъде твърде голяма, тъй като цената на реактора се увеличава значително с увеличаването на серията.
6. Спецификации на термоелектрическите N,P елементи. След като се избере серията N,P елементи на Пелтие, могат да се изберат спецификациите на N,P елементите на Пелтие, по-специално работният ток на N,P елементите на Пелтие охладителя. Тъй като има няколко вида реактори, които могат да постигнат едновременно температурна разлика и производство на студ, но поради различните работни условия, обикновено се избира реакторът с най-малък работен ток. Тъй като разходите за поддържаща мощност са малки, но общата мощност на реактора е определящият фактор. За да се намали работният ток със същата входна мощност (0,1 V на чифт компоненти), напрежението (0,1 V на чифт компоненти) трябва да се увеличи, следователно логаритъмът на компонентите трябва да се увеличи.
7. Определете броя на N,P елементите. Това се основава на общата охлаждаща мощност на реактора, за да се постигнат изискванията за температурна разлика. Трябва да се гарантира, че сумата от охлаждащата мощност на реактора при работна температура е по-голяма от общата мощност на топлинното натоварване на работния обект, в противен случай той не може да отговори на изискванията. Термичната инерция на стека е много малка, не повече от една минута на празен ход, но поради инерцията на товара (главно поради топлинния капацитет на товара), действителната работна скорост за достигане на зададената температура е много по-голяма от една минута и може да достигне няколко часа. Ако изискванията за работна скорост са по-големи, броят на стековете ще бъде по-голям, а общата мощност на топлинното натоварване се състои от общия топлинен капацитет плюс топлинните загуби (колкото по-ниска е температурата, толкова по-големи са топлинните загуби).
Горните седем аспекта са общите принципи, които трябва да се вземат предвид при избора на термоелектрически модули с N и P елементи на Пелтие, според които първоначалният потребител трябва първо да избере термоелектрически охлаждащи модули, охладител на Пелтие, TEC модул според изискванията.
(1) Потвърдете използването на температурата на околната среда Th ℃
(2) Ниската температура Tc ℃, достигната от охладеното пространство или обект
(3) Известно топлинно натоварване Q (топлинна мощност Qp, топлинен изтичане Qt) W
Като се имат предвид Th, Tc и Q, необходимите термоелектрични охладителни елементи N,P и броят на TEC N,P елементите могат да бъдат оценени според характеристичната крива на термоелектрическите охладителни модули, охладителя на Пелтие, TEC модулите.
Време на публикуване: 13 ноември 2023 г.
