کاربرد ماژول‌های ترموالکتریک، ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک در کولر آبجو، کولر ماشین، کولر شراب

ماژول ترموالکتریک، ماژول پلتیر (همچنین به عنوان ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک، TEC شناخته می‌شود) یک فناوری معمول است که از اثر پلتیر برای دستیابی به خنک‌سازی در یخچال‌های خودرو، خنک‌کننده خودرو استفاده می‌کند. در زیر ویژگی‌های اصلی کاربرد، مزایا، محدودیت‌ها و روند توسعه این ورق‌ها در یخچال‌های خودرو آمده است:

۱. بررسی اجمالی اصول کار

ماژول خنک‌کننده ترموالکتریک، ماژول پلتیر، عنصر پلتیر از مواد نیمه‌هادی نوع N و نوع P تشکیل شده است. هنگامی که جریان مستقیم اعمال می‌شود، اختلاف دما در محل اتصال ایجاد می‌شود: یک طرف گرما را جذب می‌کند (انتهای سرد) و طرف دیگر گرما را آزاد می‌کند (انتهای گرم). با طراحی یک سیستم دفع حرارت معقول (مانند فن‌ها، هیت سینک‌ها)، می‌توان گرما را دفع کرد و در نتیجه خنک‌سازی داخل یخچال حاصل می‌شود.

2. مزایا در یخچال‌های خودرو، کولرهای ترموالکتریک خودرو، کولرهای شراب، کولرهای آبجو، لرزهای آبجو

بدون کمپرسور، بدون مبرد

بدون استفاده از مبردهای سنتی مانند فرئون، سازگار با محیط زیست و بدون خطر نشت.

ساختار ساده، بدون قطعات متحرک، عملکرد بی‌صدا و لرزش کم.

اندازه کوچک، وزن سبک

مناسب برای محیط‌های خودرویی با فضای محدود، که ادغام با یخچال‌های کوچک خودرو یا دستگاه‌های خنک‌کننده جا لیوانی را تسهیل می‌کند.

راه‌اندازی سریع، کنترل دقیق

برای خنک‌سازی روشن کنید، با پاسخ سریع؛ دما را می‌توان با تنظیم اندازه جریان به طور دقیق کنترل کرد.

قابلیت اطمینان بالا، طول عمر بالا

بدون سایش مکانیکی، طول عمر متوسط ​​​​می تواند به ده ها هزار ساعت برسد، هزینه های نگهداری پایین.

پشتیبانی از دو حالت سرمایش و گرمایش

تغییر جهت جریان می‌تواند انتهای سرد و گرم را جابجا کند؛ برخی از یخچال‌های خودرو دارای عملکردهای گرمایشی هستند (مانند گرم نگه داشتن قهوه یا گرم کردن غذا).

۳. محدودیت‌های اصلی

راندمان خنک‌کنندگی پایین (COP پایین)

در مقایسه با تبرید کمپرسوری، راندمان انرژی نسبتاً پایین است (معمولاً COP < 0.5)، مصرف برق بالایی دارد و برای ظرفیت‌های بالا یا انجماد عمیق مناسب نیست.

حداکثر اختلاف دما محدود

حداکثر اختلاف دما در یک ماژول خنک‌کننده ترموالکتریک تک مرحله‌ای TEC تقریباً 60 تا 70 درجه سانتیگراد است. اگر دمای محیط بالا باشد (مانند 50 درجه سانتیگراد در یک وسیله نقلیه در تابستان)، کمترین دما در انتهای سرد فقط می‌تواند تا حدود -10 درجه سانتیگراد کاهش یابد، که رسیدن به انجماد (-18 درجه سانتیگراد یا کمتر) را دشوار می‌کند.

وابستگی به اتلاف حرارت خوب

انتهای داغ باید دفع حرارت مؤثری داشته باشد؛ در غیر این صورت، عملکرد کلی خنک‌کنندگی به شدت کاهش می‌یابد. در یک محفظه خودرو گرم و بسته، دفع حرارت دشوار است و عملکرد را محدود می‌کند.

هزینه بالا

ماژول‌های TEC با کارایی بالا، دستگاه پلتیر با کارایی بالا و سیستم‌های دفع حرارت همراه، گران‌تر از کمپرسورهای کوچک هستند (به خصوص در سناریوهای توان بالا).

۴. سناریوهای کاربردی معمول

یخچال‌های کوچک خودرو (۶ تا ۱۵ لیتر): برای نگهداری نوشیدنی‌ها، میوه‌ها، داروها و غیره با دمای ۵ تا ۱۵ درجه سانتیگراد استفاده می‌شوند.

محفظه‌های سرد و گرم خودرو: دارای عملکرد خنک‌کننده (۱۰ درجه سانتیگراد) و گرم‌کننده (۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد) هستند و برای رانندگی در مسافت‌های طولانی مناسب می‌باشند.

پیکربندی تجهیزات اصلی برای خودروهای لوکس: برخی از مدل‌های مرسدس بنز، بی‌ام‌و و غیره به عنوان امکانات رفاهی به یخچال‌های TEC مجهز شده‌اند.

یخچال برقی کمپینگ/فضای باز: قابل استفاده با برق خودرو یا منبع تغذیه سیار، قابل حمل.

۵. روندهای توسعه فناوری

تحقیق در مورد مواد ترموالکتریک جدید

بهینه‌سازی مواد مبتنی بر Bi₂Te₃، مواد نانوساختار، Skutterudites و غیره، برای افزایش مقدار ZT (بازده ترموالکتریک)، بهبود راندمان.

سیستم‌های خنک‌کننده ترموالکتریک چند مرحله‌ای

اتصال سری چندین TEC برای دستیابی به اختلاف دمای بیشتر؛ یا ترکیب با مواد تغییر فاز دهنده (PCM) برای بهبود عملکرد عایق و کاهش مصرف برق.

الگوریتم‌های هوشمند کنترل دما و صرفه‌جویی در مصرف انرژی

تنظیم توان در لحظه از طریق حسگرها + MCU برای افزایش برد (به‌ویژه برای خودروهای الکتریکی مهم است).

ادغام عمیق با وسایل نقلیه انرژی جدید

استفاده از مزایای منبع تغذیه پلتفرم‌های ولتاژ بالا برای توسعه جعبه‌های سرد و گرم کارآمد خودرو به منظور برآورده کردن نیازهای کاربران برای راحتی و آسایش.

۶. خلاصه

ماژول‌های خنک‌کننده ترموالکتریک، ماژول‌های TEC و ماژول‌های Peltier برای سناریوهای کاربردی با ظرفیت کم، خنک‌کنندگی ملایم، بی‌صدا و سازگار با محیط زیست در یخچال‌های خودرو مناسب هستند. اگرچه از نظر بهره‌وری انرژی و اختلاف دما محدود هستند، اما در بازارهای خاص (مانند خودروهای سواری لوکس، تجهیزات کمپینگ، کمک‌های حمل و نقل زنجیره سرد پزشکی) مزایای غیرقابل جایگزینی دارند. با پیشرفت علم مواد و فناوری مدیریت حرارتی، چشم‌انداز کاربرد آنها همچنان گسترش خواهد یافت.

مشخصات TEC1-13936T250

دمای سمت گرم 30 درجه سانتیگراد است،

حداکثر جریان: 36 آمپر

حداکثر ولتاژ: ۳۶.۵ ولت

حداکثر توان: ۶۵۰ وات

حداکثر دمای دلتا: > 66 درجه سانتیگراد

ACR: 1.0 ± 0.1 میلی‌متر

اندازه： 80x120x4.7±0.1 میلی‌متر

مشخصات TEC1-13936T125

دمای سمت گرم 30 درجه سانتیگراد است،

حداکثر جریان: 36 آمپر

حداکثر ولتاژ: ۱۶.۵ ولت

حداکثر توان: ۳۵۰ وات

حداکثر دمای دلتا: ۶۸ درجه سانتیگراد

مقاومت ACR: 0.35 ± 0.1 اهم

اندازه: 62x62x4.1 ± 0.1 میلی‌متر

مشخصات TEC1-24118T125

دمای سمت گرم 30 درجه سانتیگراد است،

حداکثر جریان: ۱۷-۱۸ آمپر

حداکثر ولتاژ: ۲۸.۴ ولت

حداکثر توان: 305 وات

حداکثر دمای دلتا: ۶۷ درجه سانتیگراد

ACR：1.30 اهم

اندازه: ۵۵x۵۵x۳.۵+/_ ۰.۱۵ میلی‌متر