Termoelektrický modul, Peltierov modul (tiež známy ako termoelektrické chladiace moduly, TEC) je typická technológia, ktorá využíva Peltierov jav na dosiahnutie chladenia v automobilových chladničkách. Nasledujú hlavné aplikačné vlastnosti, výhody, obmedzenia a vývojové trendy týchto dosiek v automobilových chladničkách:
1. Prehľad princípu fungovania
Termoelektrický chladiaci modul, Peltierov modul, Peltierov prvok sa skladá z polovodičových materiálov typu N a typu P. Pri privedení jednosmerného prúdu sa na spoji vytvára teplotný rozdiel: jedna strana absorbuje teplo (studený koniec) a druhá strana teplo uvoľňuje (horúci koniec). Navrhnutím primeraného systému odvádzania tepla (ako sú ventilátory, chladiče) je možné teplo odvádzať, čím sa dosiahne chladenie vo vnútri chladničky.
2. Výhody automobilových chladničiek, termoelektrických chladničiek do auta, chladničiek na víno, chladničiek na pivo, chladničiek na pivo
Žiadny kompresor, žiadne chladivo
Nepoužívajú sa tradičné chladivá, ako je freón, sú šetrné k životnému prostrediu a bez rizika úniku.
Jednoduchá konštrukcia, žiadne pohyblivé časti, tichá prevádzka a nízke vibrácie.
Malá veľkosť, nízka hmotnosť
Vhodné pre priestorovo obmedzené prostredia vozidiel, uľahčuje integráciu do malých chladničiek vo vozidlách alebo chladiacich zariadení s držiakmi na poháre.
Rýchle spustenie, presné ovládanie
Zapnutie pre chladenie s rýchlou odozvou; teplotu je možné presne regulovať nastavením veľkosti prúdu.
Vysoká spoľahlivosť, dlhá životnosť
Žiadne mechanické opotrebovanie, priemerná životnosť môže dosiahnuť desiatky tisíc hodín, nízke náklady na údržbu.
Podporuje režimy chladenia aj kúrenia
Zmenou smeru prúdu sa môže vymeniť studený a horúci koniec; niektoré chladničky vo vozidlách majú funkcie vykurovania (napríklad udržiavanie teploty kávy alebo ohrievanie jedla).
3. Hlavné obmedzenia
Nízka účinnosť chladenia (nízky COP)
V porovnaní s kompresorovým chladením je energetická účinnosť relatívne nízka (zvyčajne COP < 0,5), spotreba energie vysoká, nie je vhodná pre veľkokapacitné chladiace zariadenia alebo hlboké mrazenie.
Obmedzený maximálny teplotný rozdiel
Maximálny teplotný rozdiel jednostupňového TEC, jednostupňového termoelektrického chladiaceho modulu, je približne 60 – 70 °C. Ak je okolitá teplota vysoká (napríklad 50 °C vo vozidle počas leta), najnižšia teplota na studenom konci môže klesnúť iba na približne -10 °C, čo sťažuje dosiahnutie teploty mrazu (-18 °C alebo menej).
Závislosť od dobrého odvodu tepla
Horúci koniec musí mať účinný odvod tepla, inak sa celkový chladiaci výkon prudko zníži. V horúcom a uzavretom priestore vozidla je odvod tepla zložitý, čo obmedzuje výkon.
Vysoká cena
Vysokovýkonné TEC moduly, vysokovýkonný Peltierov článok a sprievodné systémy odvodu tepla sú drahšie ako malé kompresory (najmä v scenároch s vysokým výkonom).
4. Typické scenáre použitia
Malé chladničky do vozidiel (6 – 15 l): používajú sa na chladenie nápojov, ovocia, liekov atď., pričom udržiavajú teplotu 5 – 15 °C.
Chladiace a vyhrievacie boxy pre vozidlá: majú funkcie chladenia (10 °C) aj vykurovania (50 – 60 °C), vhodné na dlhé jazdy.
Pôvodná konfigurácia výbavy pre vozidlá vyššej triedy: niektoré modely značiek Mercedes-Benz, BMW atď. sú vybavené chladničkami TEC ako komfortnými prvkami.
Chladnička na kemping/exteriér: používa sa s napájaním z vozidla alebo mobilného zdroja napájania, prenosná.
5. Trendy technologického rozvoja
Výskum nových termoelektrických materiálov
Optimalizácia materiálov na báze Bi₂Te₃, nanostruktúrovaných materiálov, skutteruditov atď. s cieľom zvýšiť hodnotu ZT (termoelektrická účinnosť) a zlepšiť tak účinnosť.
Viacstupňové termoelektrické chladiace systémy
Sériové zapojenie viacerých TEC na dosiahnutie väčších teplotných rozdielov; alebo v kombinácii s materiálmi s fázovou zmenou (PCM) na zlepšenie izolačných vlastností a zníženie spotreby energie.
Inteligentná regulácia teploty a algoritmy na úsporu energie
Regulácia výkonu v reálnom čase pomocou senzorov + MCU pre predĺženie dojazdu (obzvlášť dôležité pre elektrické vozidlá).
Hlboká integrácia s vozidlami na novú energiu
Využitie výhod napájania z vysokonapäťových platforiem na vývoj efektívnych chladiacich a vyhrievacích boxov pre vozidlá, ktoré spĺňajú požiadavky používateľov na pohodlie a komfort.
6. Zhrnutie
Termoelektrické chladiace moduly, TEC moduly a Peltierove moduly sú vhodné pre malokapacitné, mierne chladiace, tiché a ekologické aplikácie v automobilových chladničkách. Hoci sú obmedzené energetickou účinnosťou a teplotným rozdielom, majú nenahraditeľné výhody v špecifických odvetviach (ako sú napríklad luxusné osobné automobily, kempingové vybavenie, pomoc pri preprave v rámci zdravotníckeho chladiaceho reťazca). S pokrokom v materiálovej vede a technológii tepelného manažmentu sa ich aplikačné možnosti budú naďalej rozširovať.
Špecifikácia TEC1-13936T250
Teplota horúcej strany je 30 °C,
Imax: 36 A
Umax: 36,5 V
Qmax: 650 W
Delta T max: > 66 °C
ACR: 1,0 ± 0,1 mm
Veľkosť: 80x120x4,7±0,1 mm
Špecifikácia TEC1-13936T125
Teplota horúcej strany je 30 °C,
Imax: 36 A
Umax: 16,5 V
Qmax: 350 W
Delta T max: 68 °C
ACR: 0,35 ± 0,1 Ω
Veľkosť: 62x62x4,1±0,1 mm
Špecifikácia TEC1-24118T125
Teplota horúcej strany je 30 °C,
Imax: 17-18A
Umax: 28,4 V
Qmax: 305 + W
Delta T max: 67 °C
ACR: 1,30 ohmov
Veľkosť: 55x55x3,5+/_ 0,15 mm
Čas uverejnenia: 30. januára 2026
