Prestazioni di raffreddamento termoelettrico

Calcolo delle prestazioni del raffreddamento termoelettrico:

Prima di applicare il raffreddamento termoelettrico, per comprenderne meglio il funzionamento, è importante notare che l'estremità fredda del modulo Peltier assorbe calore dall'ambiente circostante in due modi: calore per effetto Joule Qj e calore per conduzione Qk. La corrente che attraversa l'interno dell'elemento termoelettrico produce calore per effetto Joule; metà di questo calore viene trasmesso all'estremità fredda, l'altra metà all'estremità calda, e il calore per conduzione viene trasmesso dall'estremità calda a quella fredda.

Produzione a freddo Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

Dove R rappresenta la resistenza totale di una coppia e K è la conduttività termica totale.

Calore dissipato dall'estremità calda Qh=Qπ+Qj-Qk

= (2p-2n).Th.I+1/2I²R-K (Th-Tc)

Come si può evincere dalle due formule precedenti, la potenza elettrica in ingresso è esattamente la differenza tra il calore dissipato dall'estremità calda e il calore assorbito dall'estremità fredda, il che la rende una sorta di "pompa di calore":

Qh-Qc=I²R=P

Dalla formula sopra riportata, si può concludere che il calore Qh emesso da una coppia elettrica all'estremità calda è uguale alla somma della potenza elettrica in ingresso e della potenza fredda in uscita dall'estremità fredda, e viceversa, si può concludere che la potenza fredda in uscita Qc è uguale alla differenza tra il calore emesso dall'estremità calda e la potenza elettrica in ingresso.

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

Metodo di calcolo della massima potenza di raffreddamento termoelettrico

A.1 Quando la temperatura all'estremità calda Th è 27℃±1℃, la differenza di temperatura è △T=0 e I=Imax.

La potenza di raffreddamento massima Qcmax(W) viene calcolata secondo la formula (1): Qcmax=0,07NI

Dove N è il logaritmo del dispositivo termoelettrico e I è la corrente di differenza di temperatura massima del dispositivo (A).

A.2 Se la temperatura della superficie calda è 3~40℃, la potenza di raffreddamento massima Qcmax (W) deve essere corretta secondo la formula (2).

Qcmax = Qcmax×[1+0,0042(Th--27)]

(2) Nella formula: Qcmax — temperatura della superficie calda Th=27℃±1℃ potenza di raffreddamento massima (W), Qcmax∣Th — temperatura della superficie calda Th — potenza di raffreddamento massima (W) alla temperatura misurata da 3 a 40℃

Specifiche TES1-12106T125

La temperatura del lato caldo è di 30 °C,

Imax:6A,

Umax: 14,6 V

Qmax: 50,8 W

Delta T max: 67 °C

ACR: 2,1±0,1 Ohm

Dimensioni: 48,4 x 36,2 x 3,3 mm, dimensioni del foro centrale: 30 x 17,8 mm

Sigillato: Sigillato con 704 RTV (colore bianco)

Cavo: PVC 20AWG, resistenza alla temperatura 80℃.

Lunghezza del filo: 150 mm o 250 mm

Materiale termoelettrico: tellururo di bismuto