Как выбрать

Расчет тепловой нагрузки

Рассчитывается количество тепла, которое необходимо отвести для охлаждения объекта. За исключением случаев, когда охлаждаемый объект вырабатывает тепло, обычно можно рассматривать количество тепла, поступающее извне к охлаждаемому объекту.

A. Охлаждение корпуса, например, холодильника

Поскольку охлаждается замкнутое пространство, тепловое сопротивление может быть рассчитано с помощью теплопроводности и толщины теплоизоляции.

B.Объект без теплоизоляции (и с невозможностью её добавления)

Тепловое сопротивление конвективной теплопередачи рассчитывается из площади поверхности охлаждаемого объекта.

C.Охлаждение текучей среды (жидкости или газа)

Исходя из удельной теплоемкости и плотности текучей среды, ее расхода и разности температур, рассчитывается производительность, необходимая для охлаждения от температуры на входе до температуры на выходе по заданному времени (расходу). В зависимости от расхода может потребоваться чрезвычайно высокая холодопроизводительность, и использование термоэлектрических модулей не всегда оказывается целесообразным. Кроме того, во время движения текучей среды к ней поступает тепло извне, так что следует учитывать предыдущий пункт B.

Эффективность

Энергетическая эффективность термоэлектрического модуля определяется его холодильным коэффициентом (COP). Это отношение полезной работы (теплопоглощения Q) к подводимой электроэнергии (P), или Q/P. При практическом использовании термоэлектрических модулей этот коэффициент часто очень низок; для малогабаритных холодильников и других подобных устройств он составляет обычно порядка 0.2.

Максимальное значение холодильного коэффициента (COPmax) определяется силой тока и разностью температур. При этом COP достигает максимума в недостижимой области малой силы тока и разности температур, в то время как на практике требуется обычно большая разность температур и высокое теплопоглощение. Поэтому не стоит уделять особого внимания COPmax, но в то же время для увеличения COP очень важно повысить теплообменную способность на обеих сторонах модуля.

Выбор

Выбор подходящего модуля определяется требуемой холодопроизводительностью. При этом максимальное теплопоглощение может служить ориентиром, но на практике с ростом разницы температур теплопоглощение уменьшается, соответственно, зачастую производительность выбирается в интервале 10% – 30% от максимального теплопоглощения. В реальной ситуации Вам необходимо учитывать рабочее напряжение, размеры модуля и т.д., поэтому настоятельно рекомендуем пользоваться графиками характеристик.

Для случаев, требующих большой разности температур при невысоком теплопоглощении, оптимальным может оказаться каскадный модуль. Для оценки максимальной разности температур воспользуйтесь приведенной ниже таблицей. Как правило, целесообразно использовать однокаскадный модуль, если внутренняя разность температур составляет порядка 50 градусов.