Termoelektrik soğutma modüllerinin uygulamaları
Termoelektrik soğutma uygulaması ürününün temelini termoelektrik soğutma modülü oluşturur. Termoelektrik modülün özelliklerine, zayıf yönlerine ve uygulama alanına göre, modül seçimi yapılırken aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir:
1. Termoelektrik soğutma elemanlarının çalışma durumunu belirleyin. Çalışma akımının yönüne ve büyüklüğüne göre, reaktörün soğutma, ısıtma ve sabit sıcaklık performansını belirleyebilirsiniz; en yaygın kullanılan yöntem soğutma olsa da, ısıtma ve sabit sıcaklık performansı da göz ardı edilmemelidir.
2. Soğutma sırasında sıcak ucun gerçek sıcaklığını belirleyin. Reaktör bir sıcaklık farkı cihazı olduğundan, en iyi soğutma etkisini elde etmek için reaktör iyi bir radyatöre monte edilmelidir. İyi veya kötü ısı dağıtım koşullarına göre, soğutma sırasında reaktörün termal ucunun gerçek sıcaklığını belirleyin. Sıcaklık gradyanının etkisi nedeniyle, reaktörün termal ucunun gerçek sıcaklığının her zaman radyatörün yüzey sıcaklığından daha yüksek olduğunu, genellikle birkaç ondalık dereceden az, birkaç dereceden fazla, on dereceden fazla olduğunu unutmayın. Benzer şekilde, sıcak uçtaki ısı dağıtım gradyanına ek olarak, soğutulan alan ile reaktörün soğuk ucu arasında da bir sıcaklık gradyanı vardır.
3. Reaktörün çalışma ortamını ve atmosferini belirleyin. Bu, TEC modüllerinin, termoelektrik soğutma modüllerinin vakumda mı yoksa normal atmosferde mi, kuru azotta mı, durgun veya hareketli havada mı çalışacağını ve ortam sıcaklığını içerir; bu sayede ısı yalıtım (adiyabatik) önlemleri dikkate alınır ve ısı kaçağının etkisi belirlenir.
4. Termoelektrik elemanların çalışma nesnesini ve termal yükün boyutunu belirleyin. Sıcak uç sıcaklığının etkisine ek olarak, TEC N,P elemanlarının yüksüz ve adyabatik olmak üzere iki koşul altında elde edebileceği minimum sıcaklık veya maksimum sıcaklık farkı belirlenir; aslında, Peltier N,P elemanları tam anlamıyla adyabatik olamaz, ayrıca termal yüke de sahip olmalıdır, aksi takdirde anlamsızdır.
5. Termoelektrik modülün (TEC modülü, Peltier elemanları) seviyesini belirleyin. Reaktör serisinin seçimi, gerçek sıcaklık farkı gereksinimlerini karşılamalıdır; yani, reaktörün nominal sıcaklık farkı, gerçekte gerekli olan sıcaklık farkından daha yüksek olmalıdır, aksi takdirde gereksinimleri karşılayamaz. Ancak seri sayısı çok fazla olmamalıdır, çünkü seri sayısı arttıkça reaktörün fiyatı da büyük ölçüde artar.
6. Termoelektrik N,P Elemanlarının Özellikleri. Peltier cihazı N,P eleman serisi seçildikten sonra, özellikle Peltier soğutucu N,P elemanlarının çalışma akımı olmak üzere, Peltier N,P elemanlarının özellikleri seçilebilir. Sıcaklık farkını ve soğuk üretimi aynı anda karşılayabilen çeşitli reaktör türleri olduğundan, farklı çalışma koşulları nedeniyle genellikle en düşük çalışma akımına sahip reaktör seçilir, çünkü bu durumda destekleyici güç maliyeti düşüktür, ancak reaktörün toplam gücü belirleyici faktördür; aynı giriş gücüyle çalışma akımını azaltmak için voltajı artırmak gerekir (bileşen çifti başına 0,1 V), bu nedenle bileşenlerin logaritması artmalıdır.
7. N ve P elemanlarının sayısını belirleyin. Bu, reaktörün toplam soğutma gücünün sıcaklık farkı gereksinimlerini karşılamasına dayanır; çalışma sıcaklığındaki reaktör soğutma kapasitesinin toplamının, çalışma nesnesinin toplam termal yük gücünden daha büyük olması sağlanmalıdır, aksi takdirde gereksinimler karşılanamaz. Yığının termal ataleti çok küçüktür, yüksüz durumda bir dakikadan fazla sürmez, ancak yükün ataleti (esas olarak yükün ısı kapasitesinden dolayı) nedeniyle, ayarlanan sıcaklığa ulaşmak için gerçek çalışma hızı bir dakikadan çok daha uzundur ve birkaç saate kadar uzayabilir. Çalışma hızı gereksinimleri daha yüksekse, yığın sayısı daha fazla olacaktır; toplam termal yük gücü, toplam ısı kapasitesi artı ısı kaçağından oluşur (sıcaklık ne kadar düşükse, ısı kaçağı o kadar büyük olur).
Yukarıda belirtilen yedi husus, termoelektrik modül N,P peltier elemanlarını seçerken dikkate alınması gereken genel prensiplerdir; buna göre, orijinal kullanıcı öncelikle gereksinimlerine göre termoelektrik soğutma modüllerini, peltier soğutucuyu, TEC modülünü seçmelidir.
(1)Ortam sıcaklığı Th ℃'nin kullanımını onaylayın
(2) Soğutulan alan veya nesnenin ulaştığı düşük sıcaklık Tc ℃
(3) Bilinen termal yük Q (termal güç Qp, ısı kaçağı Qt) W
Th, Tc ve Q değerleri verildiğinde, gerekli termoelektrik soğutucu N,P elemanları ve TEC N,P elemanlarının sayısı, termoelektrik soğutma modüllerinin, Peltier soğutucunun ve TEC modüllerinin karakteristik eğrisine göre tahmin edilebilir.
Yayın tarihi: 13 Kasım 2023
