Aplicacións dos módulos de refrixeración termoeléctrica

Aplicacións dos módulos de refrixeración termoeléctrica

O núcleo do produto de aplicación de refrixeración termoeléctrica é o módulo de refrixeración termoeléctrica. Dependendo das características, debilidades e rango de aplicación da pila termoeléctrica, débense determinar os seguintes problemas ao seleccionala:

1. Determine o estado de funcionamento dos elementos de refrixeración termoeléctrica. Segundo a dirección e o tamaño da corrente de traballo, pódese determinar o rendemento de refrixeración, quecemento e temperatura constante do reactor, aínda que o máis utilizado é o método de refrixeración, pero non se debe ignorar o seu rendemento de quecemento e temperatura constante.

2. Determinar a temperatura real do extremo quente durante o arrefriamento. Dado que o reactor é un dispositivo de diferenza de temperatura, para conseguir o mellor efecto de arrefriamento, o reactor debe instalarse nun bo radiador. De acordo coas boas ou malas condicións de disipación de calor, determinar a temperatura real do extremo térmico do reactor durante o arrefriamento. Débese ter en conta que, debido á influencia do gradiente de temperatura, a temperatura real do extremo térmico do reactor sempre é superior á temperatura superficial do radiador, normalmente menos dunhas décimas de grao, máis duns graos, dez graos. Do mesmo xeito, ademais do gradiente de disipación de calor no extremo quente, tamén hai un gradiente de temperatura entre o espazo arrefriado e o extremo frío do reactor.

3. Determinar o ambiente de traballo e a atmosfera do reactor. Isto inclúe se os módulos TEC, os módulos de refrixeración termoeléctrica funcionan no baleiro ou nunha atmosfera ordinaria, nitróxeno seco, aire estacionario ou en movemento e a temperatura ambiente, a partir da cal se teñen en conta as medidas de illamento térmico (adiabático) e se determina o efecto das fugas de calor.

4. Determinar o obxecto de traballo dos elementos termoeléctricos e o tamaño da carga térmica. Ademais da influencia da temperatura do extremo quente, a diferenza de temperatura mínima ou máxima que poden alcanzar os elementos TEC N,P determínase nas dúas condicións de sen carga e adiabática; de feito, os elementos Peltier N,P non poden ser verdadeiramente adiabáticos, senón que tamén deben ter unha carga térmica; se non, non teñen sentido.

5. Determinar o nivel do módulo termoeléctrico, módulo TEC (elementos Peltier). A selección da serie de reactores debe cumprir os requisitos da diferenza de temperatura real, é dicir, a diferenza de temperatura nominal do reactor debe ser maior que a diferenza de temperatura real requirida, se non, non poderá cumprir os requisitos, pero a serie non pode ser demasiado grande, porque o prezo do reactor mellora moito co aumento da serie.

6. Especificacións dos elementos termoeléctricos N,P. Despois de seleccionar a serie do elemento N,P do dispositivo Peltier, pódense seleccionar as especificacións dos elementos Peltier N,P, especialmente a corrente de traballo dos elementos arrefriadores Peltier N,P. Dado que existen varios tipos de reactores que poden soportar a diferenza de temperatura e a produción de frío ao mesmo tempo, pero debido ás diferentes condicións de traballo, adoita seleccionarse o reactor coa menor corrente de traballo, xa que o custo de enerxía de apoio é pequeno neste momento, pero a potencia total do reactor é o factor determinante, a mesma potencia de entrada para reducir a corrente de traballo ten que aumentar a tensión (0,1 V por par de compoñentes), polo que o logaritmo dos compoñentes ten que aumentar.

7. Determinar o número de elementos N,P. Isto baséase na potencia de arrefriamento total do reactor para cumprir cos requisitos de diferenza de temperatura, debe garantir que a suma da capacidade de arrefriamento do reactor á temperatura de funcionamento sexa maior que a potencia total da carga térmica do obxecto de traballo, se non, non pode cumprir os requisitos. A inercia térmica da pila é moi pequena, non máis dun minuto sen carga, pero debido á inercia da carga (principalmente debido á capacidade calorífica da carga), a velocidade de traballo real para alcanzar a temperatura establecida é moito maior que un minuto e pode durar varias horas. Se os requisitos de velocidade de traballo son maiores, o número de pilas será maior, a potencia total da carga térmica está composta pola capacidade calorífica total máis a fuga de calor (canto menor sexa a temperatura, maior será a fuga de calor).

Os sete aspectos anteriores son os principios xerais a ter en conta ao elixir os módulos termoeléctricos N e P con elementos Peltier, segundo os cales o usuario orixinal debe elixir primeiro os módulos de refrixeración termoeléctrica, o arrefriador Peltier e o módulo TEC segundo os requisitos.

(1) Confirmar o uso da temperatura ambiente Th ℃

(2) A baixa temperatura Tc ℃ alcanzada polo espazo ou obxecto arrefriado

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

Dados Th, Tc e Q, os elementos arrefriadores termoeléctricos N e P necesarios e o número de elementos TEC N e P necesarios pódense estimar segundo a curva característica dos módulos de arrefriamento termoeléctrico, arrefriador Peltier e módulos TEC.