Hoe je de beste kiestTEC? Laten we eerst eens kijken naar een model en berekeningsformule van TEC met X verdienstelijk.
De bovenstaande afbeelding toont een thermokoppelpaar. Laten we eerst de concepten van elke parameter in de volgende afbeelding introduceren, die later in wiskundige vergelijkingen zullen worden gebruikt.
Hieronder volgen twee van de meest fundamentele vergelijkingen: belasting Qc en spanningsberekening
1, Qc = 2 * N * [S * I * * * * - 1/2 de I ^ 2 * R * A/L L/A - K * * (Th - Tc)]
2. V = 2 * N * [S * (Th -Tc) + I * R * L/A]
In de eerste Qc-berekeningsformule vertegenwoordigt de eerste term: S *I * Tc het Peltier-koeleffect, en de tweede term, 1/2*I^2*R*L/A, geeft het Joule-warmte-effect aan dat wordt gegenereerd wanneer stroom door een weerstand gaat. Joule-warmte wordt door het hele onderdeel verdeeld, zodat de helft van de warmte naar de koude kant stroomt en de andere helft naar de warme kant. De laatste term, K*A/L*(Th-Tc), vertegenwoordigt het Fouriereffect, dat wil zeggen dat warmte van hoge temperatuur naar lage temperatuur wordt geleid. Daarom zal het koeleffect van Peltier worden verzwakt als gevolg van de verliezen veroorzaakt door weerstand en thermische geleidbaarheid.
Voor spanning vertegenwoordigt de eerste term S*(Th-Tc) de Seebeck-spanning. De tweede term, I*R*L/A, vertegenwoordigt de spanning gerelateerd aan de wet van Ohm.
Na een uiterst complexe afleiding is de geavanceerde wiskunde bijna vergeten, dus het afleidingsproces wordt hier achterwege gelaten. Het resultaat is het belangrijkste. Vervolgens worden twee formules verkregen die uiterst belangrijk zijn bij de TEC-selectie:
3. Qmax=Qc/(1-Dt/Dtmax
4. COP (prestatiecoëfficiënt) = Qc/Qtec
De kernvereisten voor TEC-selectie: belasting Qc, bedrijfstemperatuur Tc, hot end-temperatuur Th, Dt=Th-Tc. Bijvoorbeeld: Qc=1,5W, Dt=50K, Qmax=1,5(1-50/70)=5,25W. Is deze Qmax 5,25W de optimale oplossing? Nee, 5,25 is de kleinste Qmax in deze toepassing. Qmax is niet noodzakelijkerwijs hoe groter hoe beter. Als het groter is, zal het aantal PN-paren groter zijn en zal de verbruikte energie zelf groter zijn. Het berekenen van deze optimale Qmax is nogal ingewikkeld en vereist zeer professionele thermische ontwerpingenieurs.
Zoals weergegeven in de volgende afbeelding hebben we drie groepen TEC geselecteerd, verschillende Qmax, maar dezelfde applicatieomgeving. De COP van TEC# 1 is het laagst, terwijl de Qmax het grootst is.
Samenvattend:
1. De TEC met het hoogste vermogen is niet noodzakelijkerwijs de meest geschikte; het hangt af van de specifieke toepassing.
2. Voor een toepassing met specifieke belastings- en temperatuurverschilvereisten is het zeker mogelijk om een optimale oplossing te verkrijgen door de COP te berekenen.
3. Zoals weergegeven in de volgende afbeelding heeft elke TEC een optimaal belastingsbereik (de hoogste COP-waarde) wanneer Dt wordt bepaald.
