Aplicații ale modulelor de răcire termoelectrică
Nucleul produsului de aplicare a răcirii termoelectrice este modulul de răcire termoelectrică. În funcție de caracteristicile, punctele slabe și domeniul de aplicare al stivei termoelectrice, la selectarea acesteia trebuie determinate următoarele aspecte:
1. Determinați starea de funcționare a elementelor de răcire termoelectrică. În funcție de direcția și mărimea curentului de funcționare, puteți determina performanța de răcire, încălzire și temperatură constantă a reactorului. Deși cea mai frecvent utilizată este metoda de răcire, nu trebuie ignorată însă performanța de încălzire și temperatură constantă.
2. Determinați temperatura reală a capătului fierbinte în timpul răcirii. Deoarece reactorul este un dispozitiv de diferență de temperatură, pentru a obține cel mai bun efect de răcire, reactorul trebuie instalat pe un radiator bun. În funcție de condițiile bune sau rele de disipare a căldurii, determinați temperatura reală a capătului termic al reactorului în timpul răcirii. Trebuie menționat că, din cauza influenței gradientului de temperatură, temperatura reală a capătului termic al reactorului este întotdeauna mai mare decât temperatura suprafeței radiatorului, de obicei cu mai puțin de câteva zecimi de grad, mai mult de câteva grade, zece grade. În mod similar, pe lângă gradientul de disipare a căldurii la capătul fierbinte, există și un gradient de temperatură între spațiul răcit și capătul rece al reactorului.
3. Determinarea mediului de lucru și a atmosferei reactorului. Aceasta include dacă modulele TEC, modulele de răcire termoelectrică funcționează în vid sau într-o atmosferă obișnuită, cu azot uscat, aer staționar sau în mișcare, precum și temperatura ambiantă, din care se iau în considerare măsurile de izolare termică (adiabatică) și se determină efectul scurgerilor de căldură.
4. Determinați obiectul de lucru al elementelor termoelectrice și dimensiunea sarcinii termice. Pe lângă influența temperaturii capătului fierbinte, diferența minimă de temperatură sau maximă de temperatură pe care o pot atinge elementele TEC N,P este determinată în cele două condiții de sarcină zero și adiabatică; de fapt, elementele Peltier N,P nu pot fi cu adevărat adiabatice, ci trebuie să aibă și o sarcină termică, altfel aceasta este lipsită de sens.
5. Determinați nivelul modulului termoelectric, modulul TEC (elemente Peltier). Alegerea seriei de reactoare trebuie să îndeplinească cerințele privind diferența de temperatură reală, adică diferența de temperatură nominală a reactorului trebuie să fie mai mare decât diferența de temperatură reală necesară, altfel nu poate îndeplini cerințele, dar seria nu poate fi prea mare, deoarece prețul reactorului se îmbunătățește considerabil odată cu creșterea seriei.
6. Specificațiile elementelor termoelectrice N,P. După selectarea seriei de elemente N,P ale dispozitivului Peltier, pot fi selectate specificațiile elementelor Peltier N,P, în special curentul de lucru al elementelor răcitoare Peltier N,P. Deoarece există mai multe tipuri de reactoare care pot face față diferenței de temperatură și producției de frig în același timp, dar din cauza condițiilor de lucru diferite, de obicei se selectează reactorul cu cel mai mic curent de lucru, deoarece costul energiei de susținere este mic în acest moment, dar puterea totală a reactorului este factorul determinant, aceeași putere de intrare pentru a reduce curentul de lucru trebuie să crească tensiunea (0,1v per pereche de componente), deci logaritmul componentelor trebuie să crească.
7. Determinați numărul de elemente N,P. Aceasta se bazează pe puterea totală de răcire a reactorului pentru a îndeplini cerințele privind diferența de temperatură, trebuie să se asigure că suma capacității de răcire a reactorului la temperatura de funcționare este mai mare decât puterea totală a sarcinii termice a obiectului de lucru, altfel nu poate îndeplini cerințele. Inerția termică a stivei este foarte mică, nu mai mult de un minut în gol, dar din cauza inerției sarcinii (în principal datorită capacității termice a sarcinii), viteza reală de lucru pentru a atinge temperatura setată este mult mai mare de un minut și poate ajunge până la câteva ore. Dacă cerințele privind viteza de lucru sunt mai mari, numărul de stive va fi mai mare, puterea totală a sarcinii termice fiind compusă din capacitatea termică totală plus pierderea de căldură (cu cât temperatura este mai mică, cu atât pierderea de căldură este mai mare).
Cele șapte aspecte de mai sus reprezintă principiile generale care trebuie luate în considerare la alegerea elementelor Peltier pentru modulele termoelectrice N și P, conform cărora utilizatorul inițial ar trebui să aleagă mai întâi modulele de răcire termoelectrică, răcitorul Peltier și modulul TEC în funcție de cerințe.
(1) Confirmați utilizarea temperaturii ambientale Th ℃
(2) Temperatura scăzută Tc ℃ atinsă de spațiul sau obiectul răcit
(3) Sarcina termică cunoscută Q (putere termică Qp, pierdere de căldură Qt) W
Având în vedere Th, Tc și Q, numărul de elemente N,P necesare pentru răcitorul termoelectric și numărul de elemente TEC N,P pot fi estimate în funcție de curba caracteristică a modulelor de răcire termoelectrică, a răcitorului Peltier și a modulelor TEC.
Data publicării: 13 noiembrie 2023
