ประสิทธิภาพการทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก

การคำนวณประสิทธิภาพการทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก:

ก่อนที่จะนำระบบทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกไปใช้ เพื่อทำความเข้าใจประสิทธิภาพการทำงานของมันให้มากขึ้น อันที่จริงแล้ว ปลายด้านเย็นของโมดูลเพลเทียร์ (โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก) จะดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อมโดยรอบ มีสองส่วนหลัก คือ ความร้อนจูล Qj และความร้อนการนำ Qk กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านภายในเทอร์โมอิเล็กทริกเพื่อสร้างความร้อนจูล ความร้อนจูลครึ่งหนึ่งจะถูกส่งไปยังปลายด้านเย็น อีกครึ่งหนึ่งจะถูกส่งไปยังปลายด้านร้อน และความร้อนการนำความร้อนจะถูกส่งต่อจากปลายด้านร้อนไปยังปลายด้านเย็น

การผลิตแบบเย็น Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

โดยที่ R แทนค่าความต้านทานรวมของคู่หนึ่ง และ K คือค่าการนำความร้อนรวม

ความร้อนที่ระบายออกจากปลายร้อน Qh=Qπ+Qj-Qk

= (2p-2n).Th.I+1/2I²R-K (Th-Tc)

จากสูตรทั้งสองข้างต้นจะเห็นได้ว่ากำลังไฟฟ้าขาเข้าคือค่าความแตกต่างระหว่างความร้อนที่กระจายโดยส่วนที่ร้อนและความร้อนที่ดูดซับโดยส่วนที่เย็น ซึ่งเป็น “ปั๊มความร้อน” ชนิดหนึ่ง

Qh-Qc=I²R=P

จากสูตรข้างต้นสามารถสรุปได้ว่าความร้อน Qh ที่ปล่อยออกมาจากคู่เชื่อมต่อไฟฟ้าที่ปลายร้อนจะเท่ากับผลรวมของกำลังไฟฟ้าเข้าและกำลังไฟฟ้าออกที่เย็นของปลายเย็น และในทางกลับกันสามารถสรุปได้ว่ากำลังไฟฟ้าออกที่เย็นจะเท่ากับความแตกต่างระหว่างความร้อนที่ปล่อยออกมาจากปลายร้อนและกำลังไฟฟ้าเข้า

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

วิธีการคำนวณกำลังทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริกสูงสุด

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

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

โดยที่ N คือ ลอการิทึมของอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก I คือ กระแสไฟฟ้าต่างอุณหภูมิสูงสุดของอุปกรณ์ (A)

A.2 หากอุณหภูมิของพื้นผิวร้อนอยู่ที่ 3~40℃ กำลังทำความเย็นสูงสุด Qcmax (W) ควรได้รับการแก้ไขตามสูตร (2)

Qcmax = Qcmax×[1+0.0042(Th--27)]

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

ข้อมูลจำเพาะ TES1-12106T125

อุณหภูมิด้านร้อนคือ 30 องศาเซลเซียส

ไอแมกซ์：6A，

ยูแม็กซ์: 14.6V

Qmax：50.8 วัตต์

เดลต้า T สูงสุด： 67 องศาเซลเซียส

ACR：2.1±0.1โอห์ม

ขนาด: 48.4X36.2X3.3มม. ขนาดรูตรงกลาง: 30X17.8มม.

ปิดผนึก: ปิดผนึกด้วย 704 RTV (สีขาว)

สายไฟ: PVC 20AWG ทนอุณหภูมิ 80℃

ความยาวสายไฟ: 150มม. หรือ 250มม.

วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก: บิสมัทเทลลูไรด์