Ako si vybrať termoelektrické chladiace moduly (termoelektrické moduly)?

Spoločnosť Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd. uviedla na trh sériu termoelektrických chladiacich modulov, termoelektrických modulov, Peltierových článkov a Peltierových zariadení vrátane štandardných termoelektrických chladiacich modulov, modulov TEC a špeciálnych termoelektrických modulov na mieru podľa potrieb zákazníka. K dispozícii sú jednostupňové termoelektrické moduly, Peltierove zariadenia, moduly TEC, ako aj viacstupňové termoelektrické chladiace moduly, termoelektrické moduly a Peltierove chladiče, ako sú dvojstupňové, trojstupňové až šesťstupňové. Termoelektrické chladiace moduly (termoelektrické moduly, Peltierove články) využívajú termoelektrický efekt polovodičov. Keď jednosmerný prúd prechádza termočlánkom vytvoreným sériovým zapojením dvoch rôznych polovodičových materiálov, studený a horúci koniec absorbujú a uvoľňujú teplo, vďaka čomu sú ideálnou voľbou pre aplikácie s teplotnými cyklami. Nevyžadujú žiadne chladivo, môžu pracovať nepretržite, nemajú žiadny zdroj znečistenia ani žiadne rotujúce časti a nevytvárajú rotačný efekt. Okrem toho nemajú žiadne posuvné časti, fungujú bez vibrácií alebo hluku, majú dlhú životnosť a ľahko sa inštalujú. Termoelektrické chladiace moduly, TEC moduly, Peltierove moduly a termoelektrické moduly sa široko používajú v medicíne, armáde a laboratóriu, kde sa vyžaduje vysoká presnosť a spoľahlivosť regulácie teploty.

Výber správneho typu je začiatkom aplikácie termoelektrických modulov, termoelektrických chladiacich modulov a TE modulov. Iba výberom termoelektrického chladiaceho modulu je možné dosiahnuť očakávaný cieľ regulácie teploty. Pred výberom Peltierovho modulu, TEC modulu alebo termoelektrického modulu je potrebné najprv objasniť požiadavky na chladenie, aký je cieľový objekt chladenia, akú chladiacu technológiu zvoliť, akú metódu vedenia tepla, aká je cieľová teplota a aký výkon je možné dodať. Ak plánujete vybrať termoelektrické chladiace moduly, termoelektrický modul, Peltierove moduly, TEC modul alebo Peltierove články od spoločnosti Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd., môžete si určiť požadovaný model pomocou nasledujúcich krokov výberu.

1. Odhadnite tepelné zaťaženie

Tepelné zaťaženie sa vzťahuje na množstvo tepla, ktoré je potrebné odviesť na zníženie teploty chladiaceho cieľa na stanovenú úroveň pri určitej teplote prostredia, pričom jednotka je W (watt). Tepelné zaťaženie zahŕňa najmä aktívne zaťaženie, pasívne zaťaženie a ich kombinácie. Aktívne tepelné zaťaženie je tepelné zaťaženie generované samotným chladiacim cieľom. Pasívne tepelné zaťaženie je tepelné zaťaženie spôsobené vonkajším žiarením, konvekciou a vedením tepla. Vzorec na výpočet aktívneho zaťaženia

Qaktívny = V2/R = VI = I2R;

Qaktívne = Aktívne tepelné zaťaženie (W);

V = Napätie aplikované na chladiaci cieľ (V);

R = Odpor chladiaceho cieľa;

I = Prúd pretekajúci chladeným terčom (A)

Sálavé tepelné zaťaženie je tepelné zaťaženie prenášané na cieľový objekt prostredníctvom elektromagnetického žiarenia. Výpočtový vzorec:

Qrad = F es A (Tamb4 – Tc4);

Qrad = Zaťaženie sálavým teplom (W);

F = tvarový faktor (najhoršia hodnota = 1);

e = emisivita (hodnota v najhoršom prípade = 1);

s = Stefanova-Boltzmannova konštanta (5,667 x 10⁻⁴ W/m² k⁻⁴);

A = Plocha chladiacej plochy (m²);

Tamb = teplota okolia (K);

Tc = TEC – Teplota studeného konca (K).

Konvekčné tepelné zaťaženie je tepelné zaťaženie prenášané prirodzene tekutinou prechádzajúcou cez povrch cieľového objektu zvonku. Výpočtový vzorec je:

Qkonv = hA (Tair – Tc);

Qkonv = Konvekčné tepelné zaťaženie (W)

h = Súčiniteľ prestupu tepla konvekciou (W/m² °C) (typická hodnota vodnej hladiny pri jednej štandardnej atmosfére) = 21,7 W/m² °C;

A = Plocha povrchu (m²);

Tair = teplota okolia (°C);

Tc = teplota studeného konca (°C);

Tepelné zaťaženie vedením je tepelné zaťaženie prenášané zvonku cez kontaktné predmety na povrchu cieľového predmetu. Výpočtový vzorec je:

Qpodľa AT/L;

Qcond = Prenesené tepelné zaťaženie (W);

k = Tepelná vodivosť tepelne vodivého materiálu (W/m °C);

A = Prierezová plocha tepelne vodivého materiálu (m²);

L = dĺžka dráhy vedenia tepla (m)

DT = Teplotný rozdiel dráhy vedenia tepla (°C) (zvyčajne sa vzťahuje na teplotu okolia alebo teplotu chladiča mínus teplota studeného konca.)

Pre kombinované tepelné zaťaženie konvekciou a vedením je výpočetný vzorec:

Pasívny Q = (A x DT)/(x/k + 1/h);

Qpasívne = Tepelné zaťaženie (W);

A = Celková plocha povrchu plášťa (m2);

x = Hrúbka izolačnej vrstvy (m)

k = tepelná vodivosť izolácie (W/m °C);

h = Súčiniteľ prestupu tepla konvekciou (W/m² °C)

DT = Teplotný rozdiel (°C).

2. Vypočítajte celkové tepelné zaťaženie

V prvom kroku môžeme vypočítať celkové tepelné zaťaženie chladiaceho cieľa.

Predpokladajme, že v skutočnom projekte je aktívne tepelné zaťaženie 8 W, sálavé tepelné zaťaženie 0,2 W, konvekčné tepelné zaťaženie 0,8 W, tepelné zaťaženie vedením 0 W a celkové tepelné zaťaženie je 9 W.

3. Definujte teplotu

Definujte teplotu horúceho konca, teplotu studeného konca a rozdiel teplôt chladenia chladiacej dosky. Predpokladajme, že v skutočnom projekte je okolitá teplota 27 °C, cieľová teplota chladenia je -8 °C a rozdiel teplôt chladenia DT = 35 °C.

Za predpokladu, že celkové tepelné zaťaženie chladiaceho cieľa sa na základe predchádzajúceho odhadu odhaduje na 9 W, optimálne Qmax možno získať ako 9/0,25=36 W a maximálne Qmax ako 9/0,45=20. Vyhľadajte v produktovom katalógu spoločnosti Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd. termoelektrické chladiace moduly, Peltierove moduly, Peltierove zariadenia, Peltierove články a TEC moduly a nájdite produkty s Qmax v rozmedzí od 20 do 36.