Rendimiento de refrigeración termoeléctrica

Cálculo del rendimiento de refrigeración termoeléctrica:

Antes de aplicar el enfriamiento termoeléctrico, para comprender mejor su rendimiento, el extremo frío del módulo Peltier (módulo termoeléctrico) absorbe calor del entorno. Existen dos tipos de calor: calor Joule Qj y calor por conducción Qk. La corriente circula por el interior del elemento termoeléctrico para producir calor Joule. La mitad de este calor se transmite al extremo frío, la otra mitad al caliente, y el calor por conducción se transmite del extremo caliente al frío.

Producción de frío Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

Donde R representa la resistencia total de un par y K es la conductividad térmica total.

Calor disipado desde el extremo caliente Qh=Qπ+Qj-Qk

= (2p-2n).Th.I+1/2I²R-K (Th-Tc)

De las dos fórmulas anteriores se puede ver que la potencia eléctrica de entrada es exactamente la diferencia entre el calor disipado por el extremo caliente y el calor absorbido por el extremo frío, que es una especie de "bomba de calor":

Qh-Qc=I²R=P

De la fórmula anterior, se puede concluir que el calor Qh emitido por un par eléctrico en el extremo caliente es igual a la suma de la potencia eléctrica de entrada y la salida fría del extremo frío, y a la inversa, se puede concluir que la salida fría Qc es igual a la diferencia entre el calor emitido por el extremo caliente y la potencia eléctrica de entrada.

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

Método de cálculo de la potencia máxima de refrigeración termoeléctrica

A.1 Cuando la temperatura en el extremo caliente Th es 27℃±1℃, la diferencia de temperatura es △T=0, e I=Imax.

La potencia máxima de refrigeración Qcmax(W) se calcula según la fórmula (1): Qcmax=0,07NI

Donde N es el logaritmo del dispositivo termoeléctrico, I es la máxima diferencia de temperatura y corriente del dispositivo (A).

A.2 Si la temperatura de la superficie caliente es de 3~40℃, la potencia de enfriamiento máxima Qcmax (W) debe corregirse de acuerdo con la fórmula (2).

Qcmáx = Qcmáx×[1+0,0042(Th--27)]

(2) En la fórmula: Qcmax — temperatura de la superficie caliente Th=27℃±1℃ potencia máxima de enfriamiento (W), Qcmax∣Th — temperatura de la superficie caliente Th — potencia máxima de enfriamiento (W) a una temperatura medida de 3 a 40℃

Especificación TES1-12106T125

La temperatura del lado caliente es de 30 C,

Imáx: 6A,

Umáx.: 14,6 V

Qmáx: 50,8 W

Delta T máx.: 67 °C

ACR: 2,1 ± 0,1 ohmios

Tamaño: 48,4 x 36,2 x 3,3 mm, tamaño del orificio central: 30 x 17,8 mm

Sellado: Sellado por 704 RTV (color blanco)

Cable: PVC 20 AWG, resistencia a la temperatura 80 ℃.

Longitud del cable: 150 mm o 250 mm

Material termoeléctrico: telururo de bismuto