Desempenho de resfriamento termoelétrico

Cálculo do desempenho de resfriamento termoelétrico:

Antes de aplicar o resfriamento termoelétrico, para entender melhor seu desempenho, de fato, a extremidade fria do módulo Peltier, módulos termoelétricos, absorve calor do ambiente. Existem dois tipos de calor: um é o calor joule Qj; o outro é o calor de condução Qk. A corrente passa pelo interior do elemento termoelétrico para produzir calor joule. Metade do calor joule é transmitida para a extremidade fria, a outra metade é transmitida para a extremidade quente, e o calor de condução é transmitido da extremidade quente para a extremidade fria.

Produção de frio Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

Onde R representa a resistência total de um par e K é a condutividade térmica total.

Calor dissipado da extremidade quente Qh=Qπ+Qj-Qk

= (2p-2n).Th.I+1/2I²R-K (Th-Tc)

Pode-se observar pelas duas fórmulas acima que a potência elétrica de entrada é exatamente a diferença entre o calor dissipado pela extremidade quente e o calor absorvido pela extremidade fria, que é uma espécie de “bomba de calor”:

Qh-Qc=I²R=P

A partir da fórmula acima, pode-se concluir que o calor Qh emitido por um par elétrico na extremidade quente é igual à soma da potência elétrica de entrada e da saída fria da extremidade fria e, inversamente, pode-se concluir que a saída fria Qc é igual à diferença entre o calor emitido pela extremidade quente e a potência elétrica de entrada.

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

Método de cálculo da potência máxima de resfriamento termoelétrico

A.1 Quando a temperatura na extremidade quente Th é 27℃±1℃, a diferença de temperatura é △T=0 e I=Imax.

A potência máxima de resfriamento Qcmax(W) é calculada de acordo com a fórmula (1): Qcmax=0,07NI

Onde N — logaritmo do dispositivo termoelétrico, I — diferença máxima de temperatura da corrente do dispositivo (A).

A.2 Se a temperatura da superfície quente for de 3 a 40 ℃, a potência máxima de resfriamento Qcmax (W) deve ser corrigida de acordo com a fórmula (2).

Qcmáx = Qcmáx×[1+0,0042(Th--27)]

(2) Na fórmula: Qcmax — temperatura da superfície quente Th=27℃±1℃ potência máxima de resfriamento (W), Qcmax∣Th — temperatura da superfície quente Th — potência máxima de resfriamento (W) na temperatura medida de 3 a 40℃

Especificação TES1-12106T125

A temperatura do lado quente é 30 C,

Imáx.: 6A,

Umax: 14,6 V

Qmáx.: 50,8 W

Delta T máx.: 67 C

ACR：2,1±0,1Ohm

Tamanho: 48,4 x 36,2 x 3,3 mm, tamanho do furo central: 30 x 17,8 mm

Selado: Selado por 704 RTV (cor branca)

Fio: PVC 20AWG, resistência à temperatura de 80℃.

Comprimento do fio: 150 mm ou 250 mm

Material termoelétrico: Telureto de bismuto