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Come scegliere i moduli di raffreddamento termoelettrici (moduli termoelettrici)?

La Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd. ha lanciato una serie di moduli di raffreddamento termoelettrico, elementi Peltier e dispositivi Peltier, tra cui moduli di raffreddamento termoelettrico standard e moduli termoelettrici, moduli Peltier ed elementi Peltier personalizzati in base alle esigenze del cliente. Sono disponibili moduli termoelettrici, dispositivi Peltier e moduli TEC a stadio singolo, nonché moduli di raffreddamento termoelettrico, moduli termoelettrici e refrigeratori Peltier multistadio, da due, tre a sei stadi. I moduli di raffreddamento termoelettrico (moduli termoelettrici, elementi Peltier) sfruttano l'effetto termoelettrico dei semiconduttori. Quando una corrente continua attraversa una termocoppia formata collegando in serie due diversi materiali semiconduttori, l'estremità fredda e l'estremità calda assorbono e rilasciano calore, rendendoli la scelta ideale per applicazioni con cicli di temperatura. Non richiedono alcun refrigerante, possono funzionare ininterrottamente, non hanno fonti di inquinamento né parti rotanti e non producono un effetto rotatorio. Inoltre, non hanno parti scorrevoli, funzionano senza vibrazioni o rumore, hanno una lunga durata e sono facili da installare. I moduli di raffreddamento termoelettrici, i moduli TEC, i moduli Peltier e i moduli termoelettrici sono ampiamente utilizzati in ambito medico, militare e di laboratorio, dove sono richieste elevata precisione e affidabilità nel controllo della temperatura.

La scelta del tipo giusto è il punto di partenza per l'applicazione di moduli termoelettrici, moduli di raffreddamento termoelettrici e moduli TE. Solo selezionando il modulo di raffreddamento termoelettrico più adatto è possibile raggiungere l'obiettivo di controllo della temperatura desiderato. Prima di scegliere un modulo Peltier, un modulo TEC o un modulo termoelettrico, è necessario definire chiaramente i requisiti di raffreddamento, l'oggetto da raffreddare, la tecnologia di raffreddamento da adottare, il metodo di conduzione del calore, la temperatura target e la potenza erogabile. Se si intende acquistare moduli di raffreddamento termoelettrici, moduli termoelettrici, moduli Peltier, moduli TEC o elementi Peltier da Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd., è possibile determinare il modello più adatto seguendo i passaggi di selezione descritti di seguito.

1. Stimare il carico termico

Il carico termico si riferisce alla quantità di calore che deve essere rimossa per abbassare la temperatura di un oggetto da raffreddare a un livello specificato in un determinato ambiente termico, con l'unità di misura W (watt). I carichi termici includono principalmente carichi attivi, carichi passivi e le loro combinazioni. Il carico termico attivo è il carico termico generato dall'oggetto da raffreddare stesso. Il carico termico passivo è il carico termico causato da irraggiamento esterno, convezione e conduzione. Formula per il calcolo del carico attivo

Qattivo = V2/R = VI = I2R;

Qattivo = Carico termico attivo (W);

V = La tensione applicata al bersaglio di refrigerazione (V);

R = Resistenza dell'oggetto da refrigerare;

I = Corrente che attraversa il bersaglio raffreddato (A)

Il carico termico radiante è il carico termico trasferito all'oggetto bersaglio tramite radiazione elettromagnetica. Formula di calcolo:

Qrad = F es A (Tamb4 – Tc4);

Qrad = Carico termico radiante (W);

F = fattore di forma (valore peggiore = 1);

e = emissività (valore nel caso peggiore = 1);

s = costante di Stefan-Boltzmann (5,667 x 10⁻⁸ W/m² k⁴);

A = Superficie di raffreddamento (m²);

Tamb = Temperatura ambiente (K);

Tc = TEC – Temperatura dell'estremità fredda (K).

Il carico termico convettivo è il carico termico trasferito naturalmente dal fluido che attraversa la superficie dell'oggetto bersaglio dall'esterno. La formula di calcolo è:

Qconv = hA (Tair – Tc);

Qconv = Carico termico convettivo (W)

h = Coefficiente di scambio termico convettivo (W/m² °C) (valore tipico della superficie dell'acqua a un'atmosfera standard) = 21,7 W/m² °C;

A = Area superficiale (m²);

Tair = Temperatura ambiente (°C);

Tc = Temperatura dell'estremità fredda (°C);

Il carico termico conduttivo è il carico termico trasferito dall'esterno attraverso gli oggetti di contatto sulla superficie dell'oggetto bersaglio. La formula di calcolo è:

Qcond =k A DT/L;

Qcond = Carico termico trasferito (W);

k = Conduttività termica del materiale termoconduttivo (W/m °C);

A = Area della sezione trasversale del materiale termoconduttivo (m²);

L = Lunghezza del percorso di conduzione del calore (m)

DT = Differenza di temperatura del percorso di conduzione del calore (°C) (generalmente riferita alla temperatura ambiente o alla temperatura del dissipatore di calore meno la temperatura dell'estremità fredda).

Per il carico termico combinato di convezione e conduzione, la formula di calcolo è:

Q passivo = (A x DT)/(x/k + 1/h);

Qpassivo = Carico termico (W);

A = Area totale della superficie del guscio (m2);

x = Spessore dello strato isolante (m)

k = Conduttività termica dell'isolante (W/m °C);

h = Coefficiente di scambio termico convettivo (W/m² °C)

ΔT = Differenza di temperatura (°C).

2. Calcolare il carico termico totale

Attraverso il primo passaggio, possiamo calcolare il carico termico totale dell'obiettivo di refrigerazione.

Supponiamo che nel progetto reale il carico termico attivo sia di 8 W, il carico termico radiante sia di 0,2 W, il carico termico convettivo sia di 0,8 W, il carico termico conduttivo sia di 0 W e il carico termico totale sia di 9 W.

3. Definire la temperatura

Definire la temperatura dell'estremità calda, la temperatura dell'estremità fredda e la differenza di temperatura di raffreddamento del pannello refrigerante. Supponiamo che nel progetto reale la temperatura ambiente sia di 27 °C, la temperatura target di raffreddamento sia di -8 °C e la differenza di temperatura di raffreddamento ΔT = 35 °C.

Ipotizzando che il carico termico totale del bersaglio di raffreddamento sia stimato a 9 W in base alla stima precedente, il Qmax ottimale può essere ottenuto come 9/0,25=36 W e il Qmax massimo come 9/0,45=20. Cerca nel catalogo prodotti di Beijing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd moduli di raffreddamento termoelettrico, moduli Peltier, dispositivi Peltier, elementi Peltier, moduli TEC e trova i prodotti con Qmax compreso tra 20 e 36.

 

 


Data di pubblicazione: 9 settembre 2025