Aplicaciones de los módulos de refrigeración termoeléctricos

Aplicaciones de los módulos de refrigeración termoeléctricos

El núcleo del producto de refrigeración termoeléctrica es el módulo de refrigeración termoeléctrica. Según las características, las debilidades y el ámbito de aplicación de la pila termoeléctrica, se deben considerar los siguientes problemas al seleccionarla:

1. Determine el estado de funcionamiento de los elementos de refrigeración termoeléctricos. Según la dirección y la magnitud de la corriente de trabajo, se puede determinar el rendimiento de refrigeración, calentamiento y temperatura constante del reactor. Si bien el método de refrigeración es el más común, no se debe ignorar su rendimiento de calentamiento y temperatura constante.

2. Determine la temperatura real del extremo caliente durante el enfriamiento. Dado que el reactor es un dispositivo de diferencia de temperatura, para lograr el mejor efecto de enfriamiento, debe instalarse sobre un buen radiador. Según las condiciones de disipación de calor, determine la temperatura real del extremo térmico del reactor durante el enfriamiento. Cabe destacar que, debido a la influencia del gradiente de temperatura, la temperatura real del extremo térmico del reactor siempre es mayor que la temperatura superficial del radiador, generalmente menos de unas décimas de grado, más de unos pocos grados o incluso diez grados. De igual manera, además del gradiente de disipación de calor en el extremo caliente, también existe un gradiente de temperatura entre el espacio enfriado y el extremo frío del reactor.

3. Determinar el entorno de trabajo y la atmósfera del reactor. Esto incluye si los módulos TEC, los módulos de refrigeración termoeléctrica, funcionarán en vacío o en atmósfera convencional, nitrógeno seco, aire estacionario o en movimiento, y la temperatura ambiente, a partir de la cual se tendrán en cuenta las medidas de aislamiento térmico (adiabático) y se determinará el efecto de las fugas de calor.

4. Determine el objeto de trabajo de los elementos termoeléctricos y la magnitud de la carga térmica. Además de la influencia de la temperatura del extremo caliente, la diferencia de temperatura mínima o máxima que los elementos TEC N,P pueden alcanzar se determina en las condiciones de vacío y adiabático. De hecho, los elementos Peltier N,P no pueden ser completamente adiabáticos, sino que también deben tener una carga térmica; de lo contrario, carece de sentido.

5. Determine el nivel del módulo termoeléctrico (módulo TEC, elemento Peltier). La selección de la serie del reactor debe cumplir con los requisitos de la diferencia de temperatura real; es decir, la diferencia de temperatura nominal del reactor debe ser mayor que la diferencia de temperatura real requerida; de lo contrario, no se cumplirán los requisitos. Sin embargo, la serie no debe ser excesiva, ya que el precio del reactor aumenta considerablemente con el aumento de la serie.

6. Especificaciones de los elementos termoeléctricos N,P. Tras seleccionar la serie de elementos N,P del dispositivo Peltier, se pueden seleccionar las especificaciones de los elementos Peltier N,P, especialmente la corriente de trabajo de los elementos Peltier N,P del enfriador. Dado que existen varios tipos de reactores que pueden soportar la diferencia de temperatura y la producción de frío simultáneamente, debido a las diferentes condiciones de trabajo, generalmente se selecciona el reactor con la menor corriente de trabajo. Dado que el coste de la energía de apoyo es bajo en este momento, aunque la potencia total del reactor es el factor determinante, la misma potencia de entrada para reducir la corriente de trabajo requiere un aumento de la tensión (0,1 V por par de componentes), por lo que el logaritmo de los componentes debe aumentar.

7. Determine el número de elementos N, P. Esto se basa en la potencia total de refrigeración del reactor para cumplir con los requisitos de diferencia de temperatura. Debe garantizar que la suma de la capacidad de refrigeración del reactor a la temperatura de funcionamiento sea mayor que la potencia total de la carga térmica del objeto de trabajo; de lo contrario, no puede cumplir con los requisitos. La inercia térmica de la pila es muy pequeña, no más de un minuto sin carga, pero debido a la inercia de la carga (principalmente debido a la capacidad térmica de la carga), la velocidad de trabajo real para alcanzar la temperatura establecida es mucho mayor que un minuto, e incluso varias horas. Si los requisitos de velocidad de trabajo son mayores, el número de pilas será mayor, la potencia total de la carga térmica se compone de la capacidad térmica total más la fuga de calor (a menor temperatura, mayor fuga de calor).

Los siete aspectos anteriores son los principios generales a tener en cuenta al elegir los elementos Peltier del módulo termoeléctrico N, P, según los cuales el usuario original debe elegir primero los módulos de enfriamiento termoeléctrico, el enfriador Peltier, el módulo TEC de acuerdo con los requisitos.

(1) Confirme el uso de la temperatura ambiente Th ℃

(2) La baja temperatura Tc ℃ alcanzada por el espacio u objeto enfriado

(3) Carga térmica conocida Q (potencia térmica Qp, fuga de calor Qt) W

Dados Th, Tc y Q, los elementos N, P del enfriador termoeléctrico requeridos y la cantidad de elementos TEC N, P se pueden estimar de acuerdo con la curva característica de los módulos de enfriamiento termoeléctrico, enfriador Peltier, módulos TEC.