ประสิทธิภาพการทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก

การคำนวณประสิทธิภาพการทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก:

ก่อนที่จะนำการทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกมาใช้ เพื่อให้เข้าใจประสิทธิภาพการทำงานให้ดียิ่งขึ้น ที่จริงแล้ว ปลายด้านเย็นของโมดูลเพลเทียร์และโมดูลเทอร์โมอิเล็กทริกจะดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อม โดยมีสองส่วนคือ ความร้อนจูล Qj และความร้อนจากการนำความร้อน Qk กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านภายในองค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริกจะทำให้เกิดความร้อนจูล ครึ่งหนึ่งของความร้อนจูลจะถูกส่งไปยังปลายด้านเย็น อีกครึ่งหนึ่งจะถูกส่งไปยังปลายด้านร้อน และความร้อนจากการนำความร้อนจะถูกส่งจากปลายด้านร้อนไปยังปลายด้านเย็น

การผลิตแบบเย็น Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

โดยที่ R แทนความต้านทานรวมของคู่ และ K คือค่าการนำความร้อนรวม

ความร้อนที่ระบายออกจากปลายร้อน Qh=Qπ+Qj-Qk

= (2p-2n).Th.I+1/2I²R-K (Th-Tc)

จากสูตรทั้งสองข้างต้น จะเห็นได้ว่ากำลังไฟฟ้าขาเข้าคือผลต่างระหว่างความร้อนที่ระบายออกโดยปลายด้านร้อนและความร้อนที่ดูดซับโดยปลายด้านเย็น ซึ่งก็คือ "ปั๊มความร้อน" ชนิดหนึ่งนั่นเอง

Qh-Qc=I²R=P

จากสูตรข้างต้น สรุปได้ว่า ความร้อน Qh ที่ปล่อยออกมาจากคู่ไฟฟ้าที่ปลายร้อนนั้นเท่ากับผลรวมของกำลังไฟฟ้าขาเข้าและความเย็นที่ปลายเย็น และในทางกลับกัน สรุปได้ว่า ความเย็นที่ปลายเย็น Qc นั้นเท่ากับผลต่างระหว่างความร้อนที่ปล่อยออกมาจากปลายร้อนและกำลังไฟฟ้าขาเข้า

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

วิธีการคำนวณกำลังการทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกสูงสุด

A.1 เมื่ออุณหภูมิที่ปลายร้อน Th เท่ากับ 27℃±1℃ ความแตกต่างของอุณหภูมิคือ △T=0 และ I=Imax

กำลังการทำความเย็นสูงสุด Qcmax(W) คำนวณตามสูตร (1) : Qcmax=0.07NI

โดยที่ N คือค่าลอการิทึมของอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก และ I คือกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิของอุปกรณ์ (แอมแปร์)

A.2 หากอุณหภูมิของพื้นผิวร้อนอยู่ที่ 3~40℃ ควรปรับกำลังการระบายความร้อนสูงสุด Qcmax (W) ตามสูตร (2)

Qcmax = Qcmax×[1+0.0042(Th--27)]

(2) ในสูตร: Qcmax — อุณหภูมิพื้นผิวร้อน Th=27℃±1℃ กำลังการทำความเย็นสูงสุด (W), Qcmax∣Th — อุณหภูมิพื้นผิวร้อน Th — กำลังการทำความเย็นสูงสุด (W) ที่อุณหภูมิที่วัดได้ตั้งแต่ 3 ถึง 40℃

ข้อมูลจำเพาะ TES1-12106T125

อุณหภูมิด้านร้อนอยู่ที่ 30 องศาเซลเซียส

IMAX: 6A

แรงดันไฟสูงสุด: 14.6 โวลต์

Qmax：50.8 วัตต์

อุณหภูมิสูงสุดที่เปลี่ยนแปลง: 67 องศาเซลเซียส

ACR: 2.1±0.1 โอห์ม

ขนาด: 48.4x36.2x3.3 มม. ขนาดรูตรงกลาง: 30x17.8 มม.

ปิดผนึก: ปิดผนึกด้วย 704 RTV (สีขาว)

สายไฟ: PVC ขนาด 20AWG ทนความร้อนได้ 80℃

ความยาวสายไฟ: 150 มม. หรือ 250 มม.

วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก: บิสมัทเทลลูไรด์