So wählen Sie das Beste ausTEC? Werfen wir zunächst einen Blick auf ein Modell und eine Berechnungsformel von TEC mit X verdienstvoll.
Das obige Bild zeigt ein Thermoelementpaar. Lassen Sie uns zunächst die Konzepte der einzelnen Parameter im folgenden Bild vorstellen, die später in mathematischen Gleichungen verwendet werden.
Im Folgenden sind zwei der grundlegendsten Gleichungen aufgeführt: Last-Qc und Spannungsberechnung
1, Qc = 2 * N * [S * I * * * * - 1/2 the I ^ 2 * R * A/L L/A - K * * (Th - Tc)]
2. V = 2 * N * [S * (Th -Tc) + I * R * L/A]
In der ersten Qc-Berechnungsformel stellt der erste Term: S *I * Tc den Peltier-Kühleffekt dar, und der zweite Term, 1/2*I^2*R*L/A, gibt den Joule-Wärmeeffekt an, der erzeugt wird, wenn Strom durch einen Widerstand fließt. Joulesche Wärme verteilt sich im gesamten Bauteil, sodass die Hälfte der Wärme zur kalten Seite und die andere Hälfte zur heißen Seite fließt. Der letzte Term, K*A/L*(Th-Tc), stellt den Fourier-Effekt dar, das heißt, Wärme wird von hoher Temperatur zu niedriger Temperatur geleitet. Daher wird die Kühlwirkung von Peltier aufgrund der durch Widerstand und Wärmeleitfähigkeit verursachten Verluste geschwächt.
Für die Spannung stellt der erste Term S*(Th-Tc) die Seebeck-Spannung dar. Der zweite Term, I*R*L/A, stellt die Spannung im Zusammenhang mit dem Ohmschen Gesetz dar.
Nach einer äußerst komplexen Ableitung ist die fortgeschrittene Mathematik fast in Vergessenheit geraten, weshalb auf den Ableitungsprozess hier verzichtet wird. Das Ergebnis ist das Wichtigste. Dann erhält man zwei Formeln, die bei der TEC-Auswahl äußerst wichtig sind:
3. Qmax=Qc/(1-Dt/Dtmax
4. COP (Leistungskoeffizient) = Qc/Qtec
Die Kernanforderungen für die TEC-Auswahl: Last Qc, Betriebstemperatur Tc, Hot-End-Temperatur Th, Dt=Th-Tc. Zum Beispiel: Qc=1,5W, Dt=50K, Qmax=1,5(1-50/70)=5,25W. Ist dieser Qmax 5,25 W die optimale Lösung? Nein, 5,25 ist der kleinste Qmax in dieser Anwendung. Qmax ist nicht unbedingt je größer, desto besser. Wenn es größer ist, ist die Anzahl der PN-Paare größer und der Energieverbrauch selbst ist höher. Die Berechnung dieses optimalen Qmax ist ziemlich kompliziert und erfordert sehr professionelle Thermodesign-Ingenieure.
Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, haben wir drei TEC-Gruppen ausgewählt, unterschiedliche Qmax, aber dieselbe Anwendungsumgebung. Der COP von TEC# 1 ist der niedrigste, während sein Qmax der größte ist.
Um zusammenzufassen:
1. Der TEC mit der höchsten Leistung ist nicht unbedingt der am besten geeignete; es hängt von der konkreten Anwendung ab.
2. Für eine Anwendung mit spezifischen Last- und Temperaturdifferenzanforderungen ist es durchaus möglich, durch Berechnung des COP eine optimale Lösung zu erhalten.
3. Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, hat jeder TEC einen optimalen Lastbereich (den höchsten COP-Wert), wenn Dt bestimmt wird.
