Uporaba termoelektričnih hladilnih modulov
Jedro termoelektričnega hladilnega izdelka je termoelektrični hladilni modul. Glede na značilnosti, slabosti in območje uporabe termoelektričnega sklada je treba pri izbiri sklada ugotoviti naslednje težave:
1. Določite delovno stanje termoelektričnih hladilnih elementov. Glede na smer in velikost delovnega toka lahko določite hladilno, ogrevalno in konstantno temperaturno delovanje reaktorja, čeprav se najpogosteje uporablja metoda hlajenja, vendar ne smete zanemariti njegovega ogrevalnega in konstantno temperaturnega delovanja.
2. Določite dejansko temperaturo vročega dela reaktorja med hlajenjem. Ker je reaktor naprava s temperaturno razliko, ga je treba za dosego najboljšega hladilnega učinka namestiti na dober radiator. Glede na dobre ali slabe pogoje odvajanja toplote določite dejansko temperaturo termičnega dela reaktorja med hlajenjem. Upoštevajte, da je zaradi vpliva temperaturnega gradienta dejanska temperatura termičnega dela reaktorja vedno višja od temperature površine radiatorja, običajno za manj kot nekaj desetink stopinje, več kot nekaj stopinj, deset stopinj. Podobno poleg gradienta odvajanja toplote na vročem delu obstaja tudi temperaturni gradient med ohlajenim prostorom in hladnim koncem reaktorja.
3. Določite delovno okolje in atmosfero reaktorja. To vključuje, ali bodo moduli TEC in termoelektrični hladilni moduli delovali v vakuumu ali v običajni atmosferi, suhem dušiku, mirujočem ali gibljivem zraku ter temperaturo okolice, na podlagi katere se upoštevajo ukrepi toplotne izolacije (adiabatski ukrepi) in se določi učinek uhajanja toplote.
4. Določite delovni objekt termoelektričnih elementov in velikost toplotne obremenitve. Poleg vpliva temperature vročega dela se določi tudi najnižja temperatura ali največja temperaturna razlika, ki jo lahko dosežejo elementi TEC N,P, v obeh pogojih, in sicer v stanju brez obremenitve in adiabatnem stanju. Pravzaprav Peltierjevi elementi N,P ne morejo biti resnično adiabatski, ampak morajo imeti tudi toplotno obremenitev, sicer nimajo smisla.
5. Določite raven termoelektričnega modula, TEC modula (Peltierjevih elementov). Izbira serije reaktorjev mora izpolnjevati zahteve glede dejanske temperaturne razlike, to pomeni, da mora biti nazivna temperaturna razlika reaktorja višja od dejansko zahtevane temperaturne razlike, sicer ne more izpolniti zahtev, vendar serija ne sme biti prevelika, saj se cena reaktorja z naraščanjem serije močno izboljša.
6. Specifikacije termoelektričnih N,P elementov. Po izbiri serije N,P elementov Peltierjevega elementa lahko izberemo specifikacije N,P elementov Peltierjevega hladilnika, zlasti delovni tok N,P elementov Peltierjevega hladilnika. Ker obstaja več vrst reaktorjev, ki lahko hkrati dosežejo temperaturno razliko in proizvodnjo hladu, vendar zaradi različnih delovnih pogojev, se običajno izbere reaktor z najmanjšim delovnim tokom, saj so stroški podporne moči v tem primeru majhni, vendar je skupna moč reaktorja odločilni dejavnik. Za zmanjšanje delovnega toka je treba pri enaki vhodni moči povečati napetost (0,1 V na par komponent), zato se mora logaritem komponent povečati.
7. Določite število elementov N,P. To temelji na skupni hladilni moči reaktorja za izpolnjevanje zahtev glede temperaturne razlike, pri čemer je treba zagotoviti, da je vsota hladilne moči reaktorja pri obratovalni temperaturi večja od skupne moči toplotne obremenitve delovnega objekta, sicer ne more izpolniti zahtev. Toplotna vztrajnost skladovnice je zelo majhna, v prostem teku ne več kot ena minuta, vendar je zaradi vztrajnosti obremenitve (predvsem zaradi toplotne kapacitete obremenitve) dejanska delovna hitrost za doseganje nastavljene temperature veliko večja od ene minute in lahko traja več ur. Če so zahteve glede delovne hitrosti večje, bo število skladovnic večje, skupna moč toplotne obremenitve pa je sestavljena iz skupne toplotne kapacitete in uhajanja toplote (nižja kot je temperatura, večje je uhajanje toplote).
Zgornjih sedem vidikov predstavlja splošna načela, ki jih je treba upoštevati pri izbiri termoelektričnih modulov s Peltierjevimi elementi N in P, v skladu s katerimi mora prvotni uporabnik najprej izbrati termoelektrične hladilne module, Peltierjev hladilnik in TEC modul glede na svoje zahteve.
(1) Potrdite uporabo temperature okolice Th ℃
(2) Nizka temperatura Tc ℃, ki jo doseže ohlajeni prostor ali predmet
(3) Znana toplotna obremenitev Q (toplotna moč Qp, uhajanje toplote Qt) W
Glede na Th, Tc in Q je mogoče oceniti potrebne elemente termoelektričnega hladilnika N,P in število elementov TEC N,P v skladu s karakteristično krivuljo termoelektričnih hladilnih modulov, Peltierjevega hladilnika, modulov TEC.
Čas objave: 13. november 2023
