Termoelektrinių aušinimo modulių taikymas
Termoelektrinio aušinimo taikymo produkto pagrindas yra termoelektrinis aušinimo modulis. Atsižvelgiant į termoelektrinio bloko charakteristikas, silpnąsias vietas ir taikymo sritį, renkantis bloką reikėtų nustatyti šias problemas:
1. Nustatykite termoelektrinių aušinimo elementų darbinę būseną. Pagal darbinės srovės kryptį ir dydį galite nustatyti reaktoriaus aušinimo, šildymo ir pastovios temperatūros veikimą, nors dažniausiai naudojamas aušinimo metodas, tačiau nereikėtų ignoruoti jo šildymo ir pastovios temperatūros veikimo.
2. Nustatykite karštojo galo faktinę temperatūrą aušinimo metu. Kadangi reaktorius yra temperatūros skirtumo įtaisas, norint pasiekti geriausią aušinimo efektą, reaktorius turi būti sumontuotas ant gero radiatoriaus. Atsižvelgiant į geras ar blogas šilumos išsklaidymo sąlygas, nustatykite faktinę reaktoriaus šiluminio galo temperatūrą aušinimo metu. Reikėtų atkreipti dėmesį, kad dėl temperatūros gradiento įtakos faktinė reaktoriaus šiluminio galo temperatūra visada yra aukštesnė už radiatoriaus paviršiaus temperatūrą, paprastai mažiau nei keliomis dešimtosiomis laipsnio dalimis, daugiau nei keliais laipsniais, dešimčia laipsnių. Panašiai, be šilumos išsklaidymo gradiento karštajame gale, taip pat yra temperatūros gradientas tarp aušinamos erdvės ir reaktoriaus šaltojo galo.
3. Nustatykite reaktoriaus darbo aplinką ir atmosferą. Tai apima, ar TEC moduliai, termoelektriniai aušinimo moduliai, skirti darbui vakuume ar įprastoje atmosferoje, sausas azotas, nejudantis ar judantis oras ir aplinkos temperatūra, pagal kurią atsižvelgiama į šilumos izoliacijos (adiabatines) priemones ir nustatomas šilumos nuotėkio poveikis.
4. Nustatykite termoelektrinių elementų darbo objektą ir šiluminės apkrovos dydį. Be karštojo galo temperatūros įtakos, TEC N,P elementų minimali arba maksimali temperatūra nustatoma esant dviem sąlygoms – tuščiajai eigai ir adiabatinei. Tiesą sakant, Peltier N,P elementai negali būti visiškai adiabatiniai, jie taip pat turi turėti šiluminę apkrovą, kitaip jie neturi prasmės.
5. Nustatykite termoelektrinio modulio, TEC modulio (Peltjė elementų), lygį. Reaktorių serijos pasirinkimas turi atitikti faktinio temperatūros skirtumo reikalavimus, t. y. reaktoriaus nominalus temperatūros skirtumas turi būti didesnis už faktinį reikiamą temperatūros skirtumą, kitaip jis negali atitikti reikalavimų, tačiau serijos negali būti per daug, nes reaktoriaus kaina labai padidėja didėjant serijos dydžiui.
6. Termoelektrinių N,P elementų specifikacijos. Pasirinkus Peltier įtaiso N,P elemento seriją, galima pasirinkti Peltier N,P elementų specifikacijas, ypač Peltier aušintuvo N,P elementų darbinę srovę. Kadangi yra keletas reaktorių rūšių, kurios gali vienu metu patenkinti temperatūrų skirtumo ir šalčio gamybą, tačiau dėl skirtingų darbo sąlygų paprastai pasirenkamas reaktorius su mažiausia darbine srove, nes palaikomosios galios sąnaudos šiuo metu yra mažos, tačiau lemiamas veiksnys yra bendra reaktoriaus galia, ta pati įėjimo galia, norint sumažinti darbinę srovę, turi padidinti įtampą (0,1 V kiekvienai komponentų porai), todėl komponentų logaritmas turi didėti.
7. Nustatykite N,P elementų skaičių. Tai pagrįsta bendra reaktoriaus aušinimo galia, kad būtų įvykdyti temperatūros skirtumo reikalavimai. Turi būti užtikrinta, kad reaktoriaus aušinimo galios suma darbinėje temperatūroje būtų didesnė už bendrą darbinio objekto šiluminės apkrovos galią, kitaip reikalavimai nebus įvykdyti. Kamino šiluminė inercija yra labai maža, ne ilgiau kaip vieną minutę be apkrovos, tačiau dėl apkrovos inercijos (daugiausia dėl apkrovos šiluminės talpos) faktinis darbo greitis, reikalingas norint pasiekti nustatytą temperatūrą, yra daug didesnis nei viena minutė ir gali užtrukti kelias valandas. Jei darbinio greičio reikalavimai yra didesni, krūvų skaičius bus didesnis, bendra šiluminės apkrovos galia susideda iš bendros šiluminės talpos ir šilumos nuotėkio (kuo žemesnė temperatūra, tuo didesnis šilumos nuotėkis).
Pirmiau minėti septyni aspektai yra bendrieji principai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis termoelektrinius modulius N, P Peltier elementus, pagal kuriuos pirminis vartotojas pirmiausia turėtų pasirinkti termoelektrinius aušinimo modulius, Peltier aušintuvą, TEC modulį pagal reikalavimus.
(1) Patvirtinkite aplinkos temperatūros Th ℃ naudojimą
(2) Žema temperatūra Tc ℃, kurią pasiekia atvėsinta erdvė arba objektas
(3) Žinoma šiluminė apkrova Q (šiluminė galia Qp, šilumos nuotėkis Qt) W
Atsižvelgiant į Th, Tc ir Q, reikalingus termoelektrinio aušintuvo N,P elementus ir TEC N,P elementų skaičių galima įvertinti pagal termoelektrinio aušinimo modulių, Peltier aušintuvo, TEC modulių charakteristikų kreivę.
Įrašo laikas: 2023 m. lapkričio 13 d.
