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如何选择热电制冷模块(热电模块)?

北京汇茂制冷设备有限公司推出一系列热电制冷模块、热电组件、帕尔贴元件、帕尔贴器件,包括批量标准热电制冷模块、TEC模块以及根据客户需求定制的特殊热电制冷模块、帕尔贴元件。产品涵盖单级热电制冷模块、帕尔贴器件、TEC模块,以及两级、三级至六级等多级热电制冷模块、热电组件、帕尔贴制冷器。热电制冷模块(热电组件、帕尔贴元件)利用半导体的热电效应。当直流电流通过由两种不同半导体材料串联而成的热电偶时,冷端和热端分别吸收和释放热量,使其成为温度循环应用的理想选择。它无需任何制冷剂,可连续工作,无污染源,无旋转部件,不会产生旋转效应。此外,它无滑动部件,运行过程中无振动和噪音,使用寿命长,易于安装。热电冷却模块、TEC模块、珀尔帖模块、热电模块广泛应用于对控温精度和可靠性有较高要求的医疗、军事和实验室领域。

如何正确选择类型是热电模块、热电制冷模块、TE模块应用的开始。只有选择合适的热电制冷模块,才能达到预期的温控目标。在选择珀尔帖模块、TEC模块、热电模块之前,首先需要明确制冷需求,制冷的目标对象是什么,选择什么样的制冷技术,采用什么样的导热方式,目标温度是多少,能够提供多大的功率。如果您计划从北京汇茂制冷设备有限公司选购热电制冷模块、热电模块、珀尔帖模块、TEC模块、珀尔帖元件,您可以通过以下选型步骤确定所需型号。

1. 估算热负荷

热负荷是指在一定的温度环境下,将制冷目标的温度降低到规定水平所需去除的热量,单位为W(瓦特)。热负荷主要包括有源负荷、无源负荷及其组合。有源热负荷是指制冷目标自身产生的热负荷。无源热负荷是指由外界辐射、对流和传导引起的热负荷。有源负荷计算公式

Qactive = V2/R = VI = I2R;

Qactive = 有效热负荷(W);

V = 施加于制冷目标的电压(V);

R = 制冷目标的阻力;

I = 流过冷却目标的电流(A)

辐射热负荷是通过电磁辐射传递到目标物体的热负荷。计算公式:

Qrad = F es A (Tamb4 – Tc4);

Qrad = 辐射热负荷(W);

F = 形状系数(最差值 = 1);

e = 发射率(最坏情况值 = 1);

s = 斯特藩-玻尔兹曼常数 (5.667 X 10-8W/m²k4);

A=冷却表面积(m²);

Tamb = 环境温度(K);

Tc = TEC – 冷端温度(K)。

对流热负荷是流体从外界自然穿过目标物体表面传递的热负荷,其计算公式为:

Qconv = hA (Tair - Tc);

Qconv = 对流热负荷 (W)

h = 对流传热系数(W/m²°C)(一个标准大气压下水面典型值)= 21.7 W/m²°C;

A = 表面积(平方米);

Tair = 环境温度(°C);

Tc = 冷端温度(°C);

传导热负荷是指外界通过接触物体传递到目标物体表面的热负荷。其计算公式为:

Qcond=kADT/L;

Qcond = 传输热负荷(W);

k = 导热材料的热导率(W/m·℃);

A=导热材料的横截面积(m²);

L = 导热路径的长度(m)

DT =热传导路径温差(℃)(通常指环境温度或散热器温度减去冷端温度。)

对于对流和传导的联合热负荷,计算公式为:

Q被动=(A x DT)/(x / k + 1 / h);

Qpassive = 热负荷(W);

A = 壳的总表面积(m2)

x = 绝缘层厚度(m)

k = 绝缘热导率(W/m·°C);

h = 对流传热系数 (W/m² °C)

DT = 温差(°C)。

2.计算总热负荷

通过第一步,我们可以计算出制冷目标的总热负荷。

假设在实际工程中,有源热负荷为8W,辐射热负荷为0.2W,对流热负荷为0.8W,传导热负荷为0W,总热负荷为9W。

3. 定义温度

定义制冷片的热端温度、冷端温度、制冷温差。假设实际项目中,环境温度为27℃,制冷目标温度为-8℃,制冷温差DT=35℃

假设根据之前的估算,制冷目标的总热负荷为9W,则最佳Qmax为9/0.25=36W,最大Qmax为9/0.45=20。在北京汇茂制冷设备有限公司的热电制冷模块、珀尔帖模块、珀尔帖器件、珀尔帖元件、TEC模块产品目录中搜索,找到Qmax在20至36范围内的产品。

 

 


发布时间:2025年9月9日