Termoelektrik soğutma modülleri (termoelektrik modüller) nasıl seçilir?

Beijing Huimao Soğutma Ekipmanları Şirketi, standart seri üretim termoelektrik soğutma modülleri, TEC modülleri ve müşteri ihtiyaçlarına göre özelleştirilmiş özel termoelektrik modüller, peltier modülleri ve peltier elemanları da dahil olmak üzere bir dizi termoelektrik soğutma modülü, peltier elemanı ve peltier cihazı piyasaya sürmüştür. Tek kademeli termoelektrik modüllerin yanı sıra iki, üç ve altı kademeli gibi çok kademeli termoelektrik soğutma modülleri, peltier soğutucuları da mevcuttur. Termoelektrik soğutma modülleri (termoelektrik modüller, peltier elemanları), yarı iletkenlerin termoelektrik etkisini kullanır. İki farklı yarı iletken malzemenin seri bağlanmasıyla oluşturulan bir termokupldan doğru akım geçtiğinde, soğuk uç ve sıcak uç sırasıyla ısıyı emer ve salar; bu da onları sıcaklık döngüsü uygulamaları için ideal bir seçim haline getirir. Herhangi bir soğutucu akışkan gerektirmez, sürekli çalışabilir, kirlilik kaynağı ve dönen parçası yoktur ve dönme etkisi yaratmaz. Ayrıca, kayar parçası yoktur, titreşim veya gürültü olmadan çalışır, uzun ömürlüdür ve kurulumu kolaydır. Termoelektrik soğutma modülleri, TEC modülleri, Peltier modülleri ve termoelektrik modüller, yüksek sıcaklık kontrol doğruluğu ve güvenilirliğinin gerekli olduğu tıp, askeri ve laboratuvar alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Doğru tipin seçimi, termoelektrik modüllerin, termoelektrik soğutma modüllerinin, TE modüllerinin uygulanmasının başlangıcıdır. Sadece termoelektrik soğutma modülü seçilerek beklenen sıcaklık kontrol hedefine ulaşılabilir. Peltier modülü, TEC modülü veya termoelektrik modül seçmeden önce, öncelikle soğutma gereksinimlerini, soğutmanın hedef nesnesini, seçilecek soğutma teknolojisini, ısı iletim yöntemini, hedef sıcaklığı ve sağlanabilecek gücü netleştirmek gerekir. Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd.'den termoelektrik soğutma modülleri, termoelektrik modül, peltier modülleri, TEC modülü veya peltier elemanları seçmeyi planlıyorsanız, aşağıdaki seçim adımlarıyla gerekli modeli belirleyebilirsiniz.

1. Isı yükünü tahmin edin.

Isı yükü, belirli bir sıcaklık ortamında, soğutma hedefinin sıcaklığını belirli bir seviyeye düşürmek için uzaklaştırılması gereken ısı miktarını ifade eder ve birimi W (watt)'tır. Isı yükleri esas olarak aktif yükler, pasif yükler ve bunların kombinasyonlarından oluşur. Aktif ısı yükü, soğutma hedefinin kendisi tarafından üretilen ısı yüküdür. Pasif ısı yükü ise dış radyasyon, konveksiyon ve iletimden kaynaklanan ısı yüküdür. Aktif yük hesaplama formülü

Qactive = V2/R = VI = I2R;

Qactive = Aktif ısı yükü (W);

V = Soğutma hedefine uygulanan voltaj (V);

R = Soğutma hedefinin direnci;

I = Soğutulan hedeften geçen akım (A)

Radyant ısı yükü, elektromanyetik radyasyon yoluyla hedef nesneye aktarılan ısı yüküdür. Hesaplama formülü:

Qrad = F es A (Tamb4 – Tc4);

Qrad = Radyant ısı yükü (W);

F = şekil faktörü (en kötü değer = 1);

e = emisyon katsayısı (en kötü durum değeri = 1);

s = Stefan-Boltzmann sabiti (5,667 X 10-8 W/m ² k4);

A = Soğutma yüzey alanı (m²);

Tamb = Ortam Sıcaklığı (K);

Tc = TEC – Soğuk uç sıcaklığı (K).

Konvektif ısı yükü, hedef cismin yüzeyinden dışarıdan geçen akışkan tarafından doğal olarak aktarılan ısı yüküdür. Hesaplama formülü şu şekildedir:

Qconv = hA (Tair – Tc);

Qconv = Konvektif ısı yükü (W)

h = Konvektif ısı transfer katsayısı (W/m² °C) (bir standart atmosferde su düzleminin tipik değeri) = 21,7 W/m² °C;

A = Yüzey alanı (m²);

Tair = Ortam sıcaklığı (°C);

Tc = Soğuk uç sıcaklığı (°C);

İletken ısı yükü, dışarıdan temas eden nesneler aracılığıyla hedef cismin yüzeyine aktarılan ısı yüküdür. Hesaplama formülü şu şekildedir:

Qcond =k A DT/L;

Qcond = Aktarılan ısı yükü (W);

k = Isı iletken malzemenin ısı iletkenliği (W/m °C);

A = Isı iletken malzemenin kesit alanı (m²);

L = Isı iletim yolunun uzunluğu (m)

DT = Isı iletim yolunun sıcaklık farkı (°C) (genellikle ortam sıcaklığı veya ısı emici sıcaklığı eksi soğuk uç sıcaklığı anlamına gelir.)

Konveksiyon ve iletimin birleşik ısı yükü için hesaplama formülü şöyledir:

Q pasif = (A x DT)/(x/k + 1/h);

Qpassive = Isı yükü (W);

A = Kabuğun toplam yüzey alanı (m2);

x = Yalıtım katmanının kalınlığı (m)

k = Yalıtımın ısı iletkenliği (W/m °C);

h = Konvektif ısı transfer katsayısı (W/m² °C)

DT = Sıcaklık farkı (°C).

2. Toplam ısı yükünü hesaplayın.

İlk adımda, soğutma hedefinin toplam ısı yükünü hesaplayabiliriz.

Varsayalım ki, gerçek projede aktif ısı yükü 8 W, radyasyonla yayılan ısı yükü 0,2 W, konveksiyonla yayılan ısı yükü 0,8 W, iletim yoluyla yayılan ısı yükü 0 W ve toplam ısı yükü 9 W'tır.

3. Sıcaklığı tanımlayın

Soğutma levhasının sıcak uç sıcaklığını, soğuk uç sıcaklığını ve soğutma sıcaklık farkını tanımlayın. Gerçek projede ortam sıcaklığının 27°C, soğutma hedef sıcaklığının -8°C ve soğutma sıcaklık farkının ΔT=35°C olduğunu varsayalım.

Önceki tahmine dayanarak soğutma hedefinin toplam ısı yükünün 9 W olduğu varsayıldığında, optimum Qmax 9/0,25=36 W ve maksimum Qmax ise 9/0,45=20 olarak elde edilebilir. Beijing Huimao Cooling Equipment Co.,Ltd'nin ürün kataloğunda termoelektrik soğutma modülleri, Peltier modülleri, Peltier cihazları, Peltier elemanları, TEC modülleri arayın ve Qmax değeri 20 ile 36 arasında olan ürünleri bulun.