Rendemento de refrixeración termoeléctrica

Cálculo do rendemento da refrixeración termoeléctrica:

Antes de aplicar o arrefriamento termoeléctrico, para comprender mellor o seu rendemento, de feito, o extremo frío do módulo Peltier, módulos termoeléctricos, absorbe a calor do contorno, hai dous: un é a calor en joules Qj; o outro é a calor de condución Qk. A corrente pasa polo interior do elemento termoeléctrico para producir calor en joules, a metade da calor en joules transmítese ao extremo frío, a outra metade transmítese ao extremo quente e a calor de condución transmítese do extremo quente ao extremo frío.

Produción de frío Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p - 2n).Tc.I - 1/2j²R - K (Th - Tc)

Onde R representa a resistencia total dun par e K é a condutividade térmica total.

Calor disipada polo extremo quente Qh = Qπ + Qj - Qk

= (2p - 2n).Th.I + 1/2I²R - K (Th - Tc)

Pódese ver das dúas fórmulas anteriores que a potencia eléctrica de entrada é exactamente a diferenza entre a calor disipada polo extremo quente e a calor absorbida polo extremo frío, que é unha especie de "bomba de calor":

Qh-Qc=I²R=P

Da fórmula anterior, pódese concluír que a calor Qh emitida por un par eléctrico no extremo quente é igual á suma da potencia eléctrica de entrada e a potencia fría de saída do extremo frío e, inversamente, pódese concluír que a potencia fría de saída Qc é igual á diferenza entre a calor emitida polo extremo quente e a potencia eléctrica de entrada.

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

Método de cálculo da potencia máxima de refrixeración termoeléctrica

A.1 Cando a temperatura no extremo quente Th é de 27 ℃ ± 1 ℃, a diferenza de temperatura é △T = 0 e I = Imax.

A potencia máxima de refrixeración Qcmax(W) calcúlase segundo a fórmula (1): Qcmax=0,07NI

Onde N é o logaritmo do dispositivo termoeléctrico e I é a corrente de diferenza de temperatura máxima do dispositivo (A).

A.2 Se a temperatura da superficie quente é de 3~40 ℃, a potencia de arrefriamento máxima Qcmax (W) debe corrixirse segundo a fórmula (2).

Qcmáx = Qcmáx×[1+0,0042(Th--27)]

(2) Na fórmula: Qcmax — temperatura da superficie quente Th=27℃±1℃ potencia máxima de refrixeración (W), Qcmax∣Th — temperatura da superficie quente Th — potencia máxima de refrixeración (W) a unha temperatura medida de 3 a 40℃

Especificación TES1-12106T125

A temperatura do lado quente é 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 do orificio central: 30 x 17,8 mm

Selado: Selado por 704 RTV (cor branca)

Cable: PVC de 20 AWG, resistencia á temperatura de 80 ℃.

Lonxitude do cable: 150 mm ou 250 mm

Material termoeléctrico: telururo de bismuto