چگونه ماژول های خنک کننده ترموالکتریک (ماژول های ترموالکتریک) را انتخاب کنیم؟

شرکت تجهیزات خنک‌کننده پکن هویمااو (Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd.) مجموعه‌ای از ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک، ماژول‌های ترموالکتریک، المان‌های پلتیر، دستگاه‌های پلتیر، شامل ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک استاندارد دسته‌ای، ماژول‌های TEC و ماژول‌های ترموالکتریک ویژه سفارشی، ماژول‌های پلتیر، المان‌های پلتیر را بر اساس نیاز مشتری عرضه کرده است. ماژول‌های ترموالکتریک تک مرحله‌ای، دستگاه‌های پلتیر، ماژول‌های TEC و همچنین ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک چند مرحله‌ای، ماژول‌های ترموالکتریک، خنک‌کننده‌های پلتیر مانند دو مرحله‌ای، سه مرحله‌ای تا شش مرحله‌ای وجود دارد. ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک (ماژول‌های ترموالکتریک، المان‌های پلتیر) از اثر ترموالکتریک نیمه‌هادی‌ها استفاده می‌کنند. هنگامی که جریان مستقیم از یک ترموکوپل تشکیل شده با اتصال سری دو ماده نیمه‌هادی مختلف عبور می‌کند، انتهای سرد و انتهای گرم به ترتیب گرما را جذب و آزاد می‌کنند و آنها را به انتخابی ایده‌آل برای کاربردهای چرخه دما تبدیل می‌کنند. به هیچ مبردی نیاز ندارد، می‌تواند به طور مداوم کار کند، هیچ منبع آلودگی و هیچ قطعه چرخشی ندارد و اثر چرخشی ایجاد نمی‌کند. علاوه بر این، هیچ قطعه کشویی ندارد، بدون لرزش یا سر و صدا کار می‌کند، عمر طولانی دارد و نصب آن آسان است. ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک، ماژول‌های TEC، ماژول‌های پلتیر، ماژول‌های ترموالکتریک به طور گسترده در زمینه‌های پزشکی، نظامی و آزمایشگاهی که در آن‌ها دقت و قابلیت اطمینان کنترل دمای بالا مورد نیاز است، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نحوه انتخاب نوع مناسب، آغاز کاربرد ماژول‌های ترموالکتریک، ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک، ماژول‌های TE است. تنها با انتخاب ماژول خنک‌کننده ترموالکتریک می‌توان به هدف کنترل دمای مورد انتظار دست یافت. قبل از انتخاب ماژول Peltier، ماژول TEC، ماژول ترموالکتریک، لازم است ابتدا الزامات خنک‌سازی، هدف مورد نظر از خنک‌سازی، نوع فناوری خنک‌سازی مورد انتخاب، نوع روش هدایت حرارتی، دمای هدف و میزان توان قابل ارائه را مشخص کنید. اگر قصد دارید ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک، ماژول ترموالکتریک، ماژول‌های Peltier، ماژول TEC، المان‌های Peltier را از شرکت تجهیزات خنک‌کننده پکن هویمائو انتخاب کنید، می‌توانید مدل مورد نیاز را از طریق مراحل انتخاب زیر تعیین کنید.

۱. بار حرارتی را تخمین بزنید

بار حرارتی به مقدار حرارتی اشاره دارد که باید حذف شود تا دمای یک هدف خنک‌کننده در یک محیط با دمای خاص به سطح مشخصی کاهش یابد و واحد آن W (وات) است. بارهای حرارتی عمدتاً شامل بارهای فعال، بارهای غیرفعال و ترکیبات آنها هستند. بار حرارتی فعال، بار حرارتی تولید شده توسط خود هدف خنک‌کننده است. بار حرارتی غیرفعال، بار حرارتی ناشی از تابش خارجی، همرفت و رسانش است. فرمول محاسبه بار فعال

Qactive = V2/R = VI = I2R;

Qactive = بار حرارتی فعال (وات)؛

V = ولتاژ اعمال شده به هدف تبرید (V)؛

R = مقاومت هدف تبرید؛

I = جریان عبوری از هدف خنک‌شده (A)

بار حرارتی تابشی، بار حرارتی منتقل شده به جسم هدف از طریق تابش الکترومغناطیسی است. فرمول محاسبه:

Qrad = F es A (Tamb4 – Tc4);

Qrad = بار گرمای تابشی (W)؛

F = ضریب شکل (بدترین مقدار = ۱)؛

e = ضریب تابش (بدترین مقدار = ۱)؛

s = ثابت استفان-بولتزمن (5.667 X 10-8W/m² k4)؛

A = مساحت سطح خنک‌کننده (متر مربع)؛

Tamb = دمای محیط (K)؛

Tc = TEC – دمای انتهای سرد (K).

بار حرارتی همرفتی، بار حرارتی است که به طور طبیعی توسط سیالی که از خارج از سطح جسم هدف عبور می‌کند، منتقل می‌شود. فرمول محاسبه آن به صورت زیر است:

Qconv = hA (Tair – Tc)؛

Qconv = بار حرارتی همرفتی (W)

h = ضریب انتقال حرارت همرفتی (W/m² °C) (مقدار معمول سطح آب در یک اتمسفر استاندارد) = 21.7 W/m² °C؛

A = مساحت سطح (متر مربع)؛

Tair = دمای محیط (°C)؛

Tc = دمای پایان سرد (°C)؛

بار حرارتی رسانا، بار حرارتی منتقل شده از خارج از طریق اجسام در تماس با سطح جسم هدف است. فرمول محاسبه آن به صورت زیر است:

Qcond =k A DT/L;

Qcond = بار گرمای منتقل شده (W)؛

k = رسانایی حرارتی ماده رسانای حرارتی (W/m³°C)؛

A = سطح مقطع ماده رسانای حرارتی (m²)؛

L = طول مسیر هدایت گرما (متر)

DT = اختلاف دمای مسیر هدایت گرما (°C) (معمولاً به دمای محیط یا دمای سینک حرارتی منهای دمای انتهای سرد اشاره دارد.)

برای بار حرارتی ترکیبی همرفت و رسانش، فرمول محاسبه به صورت زیر است:

Q غیرفعال = (A x DT)/(x/k + 1/h)؛

Qpassive = بار حرارتی (وات)؛

A = مساحت کل سطح پوسته (متر مربع)؛

x = ضخامت لایه عایق (متر)

k = رسانایی حرارتی عایق (W/m³°C)؛

h = ضریب انتقال حرارت همرفتی (W/m² °C)

DT = اختلاف دما (°C).

۲. بار حرارتی کل را محاسبه کنید

از طریق مرحله اول، می‌توانیم کل بار حرارتی سیستم تبرید هدف را محاسبه کنیم.

فرض کنید در پروژه واقعی، بار حرارتی فعال ۸ وات، بار حرارتی تابشی ۰.۲ وات، بار حرارتی همرفتی ۰.۸ وات، بار حرارتی رسانایی ۰ وات و بار حرارتی کل ۹ وات باشد.

۳. دما را تعریف کنید

دمای انتهای گرم، دمای انتهای سرد و اختلاف دمای تبرید ورق تبرید را تعریف کنید. فرض کنید در پروژه واقعی، دمای محیط 27 درجه سانتیگراد، دمای هدف خنک کننده -8 درجه سانتیگراد و اختلاف دمای خنک کننده DT=35 درجه سانتیگراد است.

با فرض اینکه کل بار حرارتی هدف سرمایش بر اساس تخمین قبلی ۹ وات تخمین زده شود، Qmax بهینه را می‌توان ۹/۰.۲۵=۳۶ وات و حداکثر Qmax را ۹/۰.۴۵=۲۰ بدست آورد. کاتالوگ محصولات شرکت تجهیزات سرمایشی پکن هویمائو را برای ماژول‌های سرمایش ترموالکتریک، ماژول‌های پلتیر، دستگاه‌های پلتیر، المان‌های پلتیر و ماژول‌های TEC جستجو کنید و محصولاتی با Qmax بین ۲۰ تا ۳۶ پیدا کنید.