Termoelektrisko dzesēšanas moduļu pielietojumi
Termoelektriskās dzesēšanas pielietojuma produkta pamatā ir termoelektriskais dzesēšanas modulis. Atkarībā no termoelektriskā bloka īpašībām, vājībām un pielietojuma diapazona, izvēloties bloku, jānosaka šādas problēmas:
1. Nosakiet termoelektrisko dzesēšanas elementu darba stāvokli. Atkarībā no darba strāvas virziena un lieluma var noteikt reaktora dzesēšanas, sildīšanas un nemainīgas temperatūras veiktspēju, lai gan visbiežāk tiek izmantota dzesēšanas metode, taču nevajadzētu ignorēt tā sildīšanas un nemainīgas temperatūras veiktspēju.
2. Nosakiet karstā gala faktisko temperatūru dzesēšanas laikā. Tā kā reaktors ir temperatūras starpības ierīce, lai sasniegtu labāko dzesēšanas efektu, reaktors jāuzstāda uz laba radiatora. Atkarībā no labajiem vai sliktajiem siltuma izkliedes apstākļiem jānosaka reaktora termiskā gala faktiskā temperatūra dzesēšanas laikā. Jāatzīmē, ka temperatūras gradienta ietekmē reaktora termiskā gala faktiskā temperatūra vienmēr ir augstāka par radiatora virsmas temperatūru, parasti mazāk nekā dažas desmitdaļas grāda, vairāk nekā daži grādi, desmit grādi. Līdzīgi, papildus siltuma izkliedes gradientam karstajā galā pastāv arī temperatūras gradients starp atdzesēto telpu un reaktora auksto galu.
3. Nosakiet reaktora darba vidi un atmosfēru. Tas ietver to, vai TEC moduļi, termoelektriskie dzesēšanas moduļi darbam vakuumā vai parastā atmosfērā, sauss slāpeklis, stacionārs vai kustīgs gaiss, kā arī apkārtējās vides temperatūru, no kuras tiek ņemti vērā siltumizolācijas (adiabātiskie) pasākumi un noteikta siltuma noplūdes ietekme.
4. Nosakiet termoelektrisko elementu darba objektu un termiskās slodzes lielumu. Papildus karstā gala temperatūras ietekmei tiek noteikta minimālā vai maksimālā temperatūras starpība, ko TEC N,P elementi var sasniegt tukšgaitā un adiabātiski. Patiesībā Peltier N,P elementi nevar būt patiesi adiabātiski, bet tiem ir jābūt arī termiskai slodzei, pretējā gadījumā tam nav nozīmes.
5. Nosakiet termoelektriskā moduļa, TEC moduļa (Peltjē elementu) līmeni. Reaktora sērijas izvēlei jāatbilst faktiskās temperatūras starpības prasībām, tas ir, reaktora nominālajai temperatūras starpībai jābūt lielākai par faktiski nepieciešamo temperatūras starpību, pretējā gadījumā tā nevar izpildīt prasības, taču sērija nevar būt pārāk liela, jo reaktora cena ievērojami uzlabojas, palielinoties sērijai.
6. Termoelektrisko N,P elementu specifikācijas. Pēc Peltier ierīces N,P elementu sērijas izvēles var izvēlēties Peltier N,P elementu specifikācijas, īpaši Peltier dzesētāja N,P elementu darba strāvu. Tā kā ir vairāki reaktoru veidi, kas vienlaikus var nodrošināt temperatūras starpību un aukstuma ražošanu, bet dažādu darba apstākļu dēļ parasti tiek izvēlēts reaktors ar mazāko darba strāvu, jo atbalsta jaudas izmaksas šajā laikā ir mazas, bet reaktora kopējā jauda ir noteicošais faktors, vienāda ieejas jauda samazina darba strāvu, palielinot spriegumu (0,1 V uz komponentu pāri), tāpēc komponentu logaritmam ir jāpalielina.
7. Nosakiet N,P elementu skaitu. Tas ir balstīts uz reaktora kopējo dzesēšanas jaudu, lai izpildītu temperatūras starpības prasības, ir jānodrošina, ka reaktora dzesēšanas jaudas summa darba temperatūrā ir lielāka par darba objekta siltumietilpības kopējo jaudu, pretējā gadījumā tas nevarēs izpildīt prasības. Skursteņa siltuminerce ir ļoti maza, ne vairāk kā viena minūte tukšgaitā, bet slodzes inerces dēļ (galvenokārt slodzes siltumietilpības dēļ) faktiskais darba ātrums, lai sasniegtu iestatīto temperatūru, ir daudz lielāks par vienu minūti un var ilgt pat vairākas stundas. Ja darba ātruma prasības ir lielākas, pāļu skaits būs lielāks, kopējā siltumietilpības jauda sastāv no kopējās siltumietilpības plus siltuma noplūdes (jo zemāka temperatūra, jo lielāka siltuma noplūde).
Iepriekš minētie septiņi aspekti ir vispārīgie principi, kas jāņem vērā, izvēloties termoelektriskos moduļus N, P Peltier elementus, saskaņā ar kuriem sākotnējam lietotājam vispirms jāizvēlas termoelektriskie dzesēšanas moduļi, Peltier dzesētājs un TEC modulis atbilstoši prasībām.
(1) Apstipriniet apkārtējās vides temperatūras Th ℃ izmantošanu
(2) Zemākā temperatūra Tc ℃, ko sasniedz atdzesētā telpa vai objekts
(3) Zināmā siltumslodze Q (siltuma jauda Qp, siltuma noplūde Qt) W
Ņemot vērā Th, Tc un Q, nepieciešamos termoelektriskā dzesētāja N,P elementus un TEC N,P elementu skaitu var aprēķināt pēc termoelektriskā dzesēšanas moduļu, Peltier dzesētāja, TEC moduļu raksturlīknes.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 13. novembris
