Aplicações de módulos de resfriamento termoelétrico
O núcleo do produto de aplicação de resfriamento termoelétrico é o módulo de resfriamento termoelétrico. De acordo com as características, fragilidades e faixa de aplicação da pilha termoelétrica, os seguintes problemas devem ser determinados ao selecionar a pilha:
1. Determine o estado de funcionamento dos elementos de resfriamento termoelétricos. De acordo com a direção e a intensidade da corrente de trabalho, é possível determinar o desempenho de resfriamento, aquecimento e temperatura constante do reator. Embora o método de resfriamento seja o mais comumente utilizado, não se deve ignorar seu desempenho de aquecimento e temperatura constante.
2. Determine a temperatura real da extremidade quente durante o resfriamento. Como o reator é um dispositivo de diferença de temperatura, para obter o melhor efeito de resfriamento, o reator deve ser instalado em um bom radiador. De acordo com as condições de dissipação de calor, boas ou ruins, determine a temperatura real da extremidade térmica do reator durante o resfriamento. Deve-se notar que, devido à influência do gradiente de temperatura, a temperatura real da extremidade térmica do reator é sempre maior do que a temperatura da superfície do radiador, geralmente menos do que alguns décimos de grau, mais do que alguns graus, dez graus. Da mesma forma, além do gradiente de dissipação de calor na extremidade quente, há também um gradiente de temperatura entre o espaço resfriado e a extremidade fria do reator.
3. Determinar o ambiente de trabalho e a atmosfera do reator. Isso inclui se os módulos TEC, módulos de resfriamento termoelétricos, funcionarão em vácuo ou em atmosfera normal, nitrogênio seco, ar estacionário ou em movimento e a temperatura ambiente, a partir da qual as medidas de isolamento térmico (adiabático) são levadas em consideração e o efeito do vazamento de calor é determinado.
4. Determine o objeto de trabalho dos elementos termoelétricos e a magnitude da carga térmica. Além da influência da temperatura da extremidade quente, a temperatura mínima ou a diferença máxima de temperatura que os elementos TEC N,P podem atingir é determinada sob as duas condições: sem carga e adiabática. De fato, os elementos Peltier N,P não podem ser verdadeiramente adiabáticos, mas também devem ter uma carga térmica, caso contrário, não faz sentido.
5. Determine o nível do módulo termoelétrico, módulo TEC (elementos Peltier). A seleção da série do reator deve atender aos requisitos da diferença de temperatura real, ou seja, a diferença de temperatura nominal do reator deve ser maior do que a diferença de temperatura real necessária; caso contrário, não poderá atender aos requisitos. No entanto, a série não pode ser muito alta, pois o preço do reator aumenta significativamente com o aumento da série.
6. Especificações dos elementos termoelétricos N,P. Após a seleção da série de elementos N,P do dispositivo Peltier, as especificações dos elementos N,P Peltier podem ser selecionadas, especialmente a corrente de trabalho dos elementos N,P do resfriador Peltier. Como existem diversos tipos de reatores que podem atender à diferença de temperatura e à produção de frio simultaneamente, mas devido às diferentes condições de trabalho, o reator com a menor corrente de trabalho é geralmente selecionado. Como o custo de energia de suporte é pequeno neste momento, mas a potência total do reator é o fator determinante, a mesma potência de entrada para reduzir a corrente de trabalho precisa aumentar a tensão (0,1 V por par de componentes), portanto, o logaritmo dos componentes precisa aumentar.
7. Determine o número de elementos N,P. Isso se baseia na potência total de resfriamento do reator para atender aos requisitos de diferença de temperatura. É necessário garantir que a soma da capacidade de resfriamento do reator à temperatura de operação seja maior que a potência total da carga térmica do objeto de trabalho, caso contrário, não será possível atender aos requisitos. A inércia térmica da pilha é muito pequena, não superior a um minuto sem carga, mas devido à inércia da carga (principalmente devido à capacidade térmica da carga), a velocidade real de trabalho para atingir a temperatura definida é muito superior a um minuto, podendo chegar a várias horas. Se os requisitos de velocidade de trabalho forem maiores, o número de pilhas será maior, e a potência total da carga térmica é composta pela capacidade térmica total mais a fuga de calor (quanto menor a temperatura, maior a fuga de calor).
Os sete aspectos acima são os princípios gerais a serem considerados ao escolher os elementos Peltier do módulo termoelétrico N,P, de acordo com os quais o usuário original deve primeiro escolher os módulos de resfriamento termoelétrico, o resfriador Peltier, o módulo TEC de acordo com os requisitos.
(1)Confirme o uso da temperatura ambiente Th ℃
(2) A baixa temperatura Tc ℃ atingida pelo espaço ou objeto resfriado
(3) Carga térmica conhecida Q (potência térmica Qp, vazamento de calor Qt) W
Dados Th, Tc e Q, os elementos N,P do resfriador termoelétrico necessários e o número de elementos N,P do TEC podem ser estimados de acordo com a curva característica dos módulos de resfriamento termoelétrico, resfriador Peltier, módulos TEC.
Horário da publicação: 13/11/2023
