Termoelektrični modul, Peltierjev modul (znan tudi kot termoelektrični hladilni moduli, TEC) je tipična tehnologija, ki izkorišča Peltierjev učinek za hlajenje v avtomobilskih hladilnikih. Sledijo glavne značilnosti uporabe, prednosti, omejitve in razvojni trendi teh plošč v avtomobilskih hladilnikih:
1. Pregled načela delovanja
Termoelektrični hladilni modul, Peltierjev modul, Peltierjev element je sestavljen iz polprevodniških materialov tipa N in tipa P. Pri uporabi enosmernega toka se na stičišču ustvari temperaturna razlika: ena stran absorbira toploto (hladen konec), druga stran pa jo oddaja (vroči konec). Z zasnovo razumnega sistema za odvajanje toplote (kot so ventilatorji, hladilniki) se lahko toplota odvaja in s tem doseže hlajenje znotraj hladilnika.
2. Prednosti avtomobilskih hladilnikov, termoelektričnih avtomobilskih hladilnikov, hladilnikov za vino, hladilnikov za pivo, hladilnih torb za pivo
Brez kompresorja, brez hladilnega sredstva
Brez uporabe tradicionalnih hladilnih sredstev, kot je freon, okolju prijazno in brez tveganja puščanja.
Preprosta konstrukcija, brez gibljivih delov, tiho delovanje in nizke vibracije.
Majhna velikost, lahka teža
Primerno za vozila z omejenim prostorom, saj omogoča integracijo v manjše hladilnike ali hladilne naprave za držala za skodelice.
Hiter zagon, natančen nadzor
Vklop za hlajenje, s hitrim odzivom; temperaturo je mogoče natančno nadzorovati z nastavitvijo velikosti toka.
Visoka zanesljivost, dolga življenjska doba
Brez mehanske obrabe, povprečna življenjska doba lahko doseže več deset tisoč ur, nizki stroški vzdrževanja.
Podpira tako način hlajenja kot ogrevanja
S spreminjanjem smeri toka se lahko zamenja hladni in vroči konec; nekateri hladilniki v vozilih imajo funkcije ogrevanja (na primer ohranjanje toplote kave ali ogrevanje hrane).
3. Glavne omejitve
Nizka učinkovitost hlajenja (nizek COP)
V primerjavi s kompresorskim hlajenjem je energetska učinkovitost relativno nizka (običajno COP < 0,5), poraba energije visoka, ni primerna za velike zmogljivosti ali zahteve glede globokega zamrzovanja.
Omejena maksimalna temperaturna razlika
Največja temperaturna razlika enostopenjskega TEC, enostopenjskega termoelektričnega hladilnega modula, je približno 60–70 °C. Če je temperatura okolice visoka (na primer 50 °C v vozilu poleti), lahko najnižja temperatura na hladnem koncu pade le na približno -10 °C, zaradi česar je težko doseči zmrzovanje (-18 °C ali manj).
Odvisnost od dobrega odvajanja toplote
Vroči del mora imeti učinkovito odvajanje toplote, sicer se bo skupna hladilna zmogljivost močno zmanjšala. V vročem in zaprtem prostoru vozila je odvajanje toplote oteženo, kar omejuje zmogljivost.
Visoki stroški
Visokozmogljivi TEC moduli, visokozmogljiva Peltierjev element in spremljajoči sistemi za odvajanje toplote so dražji od majhnih kompresorjev (zlasti v scenarijih z veliko močjo).
4. Tipični scenariji uporabe
Majhni hladilniki za vozila (6–15 l): uporabljajo se za hlajenje pijač, sadja, zdravil itd., pri čemer vzdržujejo temperaturo 5–15 °C.
Hladilne in ogrevalne škatle za vozila: imajo tako funkcijo hlajenja (10 °C) kot tudi funkcije ogrevanja (50–60 °C), primerne za vožnje na dolge razdalje.
Originalna konfiguracija opreme za vozila višjega cenovnega razreda: nekateri modeli Mercedes-Benz, BMW itd. so opremljeni s hladilniki TEC kot dodatki za udobje.
Kamperski/zunanji hladilnik: uporablja se z napajanjem iz vozila ali mobilnim napajalnikom, prenosen.
5. Trendi tehnološkega razvoja
Raziskave novih termoelektričnih materialov
Optimizacija materialov na osnovi Bi₂Te₃, nanostrukturnih materialov, skutteruditov itd. za povečanje vrednosti ZT (termoelektrična učinkovitost) in izboljšanje učinkovitosti.
Večstopenjski termoelektrični hladilni sistemi
Zaporedna vezava več TEC-jev za doseganje večjih temperaturnih razlik; ali kombinacija s fazno spremenljivimi materiali (PCM) za izboljšanje izolacijske učinkovitosti in zmanjšanje porabe energije.
Inteligentni nadzor temperature in algoritmi za varčevanje z energijo
Regulacija moči v realnem času prek senzorjev + MCU za podaljšanje dosega (še posebej pomembno za električna vozila).
Globoka integracija z vozili na novo energijo
Izkoriščanje prednosti napajanja visokonapetostnih platform za razvoj učinkovitih hladilnih in ogrevalnih škatel za vozila, ki bodo zadovoljile zahteve uporabnikov po udobju in priročnosti.
6. Povzetek
Termoelektrični hladilni moduli, TEC moduli in Peltierjevi moduli so primerni za uporabo v avtomobilskih hladilnikih z majhno kapaciteto, blagim hlajenjem, tiho in okolju prijazno uporabo. Čeprav so omejeni zaradi energetske učinkovitosti in temperaturne razlike, imajo nenadomestljive prednosti na specifičnih trgih (kot so luksuzni osebni avtomobili, oprema za kampiranje, medicinska pomoč pri prevozu v hladni verigi). Z napredkom znanosti o materialih in tehnologije toplotnega upravljanja se bodo njihove možnosti uporabe še naprej širile.
Specifikacija TEC1-13936T250
Temperatura vroče strani je 30 °C,
Imax: 36A
Umax: 36,5 V
Qmaks.: 650 W
Delta T max: > 66 °C
ACR: 1,0 ± 0,1 mm
Velikost: 80 x 120 x 4,7 ± 0,1 mm
Specifikacija TEC1-13936T125
Temperatura vroče strani je 30 °C,
Imax: 36A
Umaks: 16,5 V
Qmaks.: 350 W
Delta T max: 68 °C
ACR: 0,35 ± 0,1 Ω
Velikost: 62 x 62 x 4,1 ± 0,1 mm
Specifikacija TEC1-24118T125
Temperatura vroče strani je 30 °C,
Imax: 17–18 A
Umaks: 28,4 V
Qmaks.: 305 + W
Delta T max: 67 °C
ACR: 1,30 Ohm
Velikost: 55x55x3,5 +/- 0,15 mm
Čas objave: 30. januar 2026
