Hozte termoelektrikoko moduluen aplikazioak
Hozte termoelektrikoaren aplikazio-produktuaren muina hozte termoelektrikoaren modulua da. Pila termoelektrikoaren ezaugarrien, ahulezien eta aplikazio-eremuaren arabera, arazo hauek zehaztu behar dira pila hautatzerakoan:
1. Zehaztu hozte-elementu termoelektrikoen funtzionamendu-egoera. Funtzionamendu-korrontearen norabidearen eta tamainaren arabera, erreaktorearen hozte-, berotze- eta tenperatura konstanteko errendimendua zehaztu dezakezu, nahiz eta hozte-metodo erabiliena izan, baina ez da alde batera utzi behar berotze- eta tenperatura konstanteko errendimendua.
2, Zehaztu mutur beroaren benetako tenperatura hozten ari den bitartean. Erreaktorea tenperatura-diferentzia gailu bat denez, hozte-efektu onena lortzeko, erreaktorea erradiadore on batean instalatu behar da, beroa xahutzeko baldintza onen edo txarren arabera, zehaztu erreaktorearen mutur termikoaren benetako tenperatura hozten ari den bitartean, kontuan izan behar da tenperatura-gradientearen eraginagatik, erreaktorearen mutur termikoaren benetako tenperatura beti dela erradiadorearen gainazaleko tenperatura baino handiagoa, normalean hamarren bat gradu baino gutxiago, gradu batzuk baino gehiago, hamar gradu. Era berean, mutur beroaren beroa xahutzeko gradienteaz gain, tenperatura-gradiente bat ere badago erreaktorearen hoztutako espazioaren eta mutur hotzaren artean.
3, Zehaztu erreaktorearen lan-ingurunea eta atmosfera. Honen barruan sartzen dira TEC moduluak, hozte termoelektrikoko moduluak hutsean edo atmosfera arruntean lan egiteko, nitrogeno lehorrean, aire geldikorrean edo mugikorrean eta giro-tenperatura, eta horietatik abiatuta isolamendu termikoko (adiabatiko) neurriak hartzen dira kontuan eta bero-ihesaren eragina zehazten da.
4. Zehaztu elementu termoelektrikoen lan-helburua eta karga termikoaren tamaina. Mutur beroaren tenperaturaren eraginaz gain, TEC N,P elementuek lor dezaketen tenperatura minimoa edo tenperatura-diferentzia maximoa kargarik gabeko eta adiabatiko baldintzetan zehazten da; izan ere, Peltier N,P elementuak ezin dira benetan adiabatikoak izan, baina karga termikoa ere izan behar dute, bestela ez du zentzurik.
5. Zehaztu modulu termoelektrikoaren maila, TEC modulua (Peltier elementuak). Erreaktore seriearen aukeraketak benetako tenperatura-diferentziaren eskakizunak bete behar ditu, hau da, erreaktorearen tenperatura-diferentzia nominala benetako tenperatura-diferentzia beharrezkoa baino handiagoa izan behar da, bestela ezin ditu eskakizunak bete, baina seriea ezin da gehiegi izan, erreaktorearen prezioa asko hobetzen baita seriea handitzen den heinean.
6. N,P elementu termoelektrikoen zehaztapenak. Peltier gailuaren N,P elementuaren seriea hautatu ondoren, Peltier N,P elementuen zehaztapenak hauta daitezke, batez ere Peltier hozkailuaren N,P elementuen lan-korrontea. Tenperatura-aldea eta hotz-ekoizpena aldi berean jasan ditzaketen hainbat erreaktore mota daudelako, baina lan-baldintza desberdinak direla eta, lan-korronte txikiena duen erreaktorea hautatzen da normalean, euskarri-potentziaren kostua txikia delako une horretan, baina erreaktorearen potentzia osoa delako faktore erabakigarria, sarrera-potentzia bera erabiliz lan-korrontea murrizteko tentsioa handitu behar da (0,1v osagai-bikote bakoitzeko), beraz, osagaien logaritmoa handitu behar da.
7. Zehaztu N,P elementuen kopurua. Hau erreaktorearen hozte-ahalmen osoan oinarritzen da tenperatura-diferentziaren eskakizunak betetzeko, ziurtatu behar du erreaktorearen hozte-ahalmenaren batura funtzionamendu-tenperaturan lanean ari den objektuaren karga termikoaren potentzia osoa baino handiagoa dela, bestela ezin izango ditu eskakizunak bete. Pilaketaren inertzia termikoa oso txikia da, ez minutu bat baino gehiago kargarik gabe, baina kargaren inertzia dela eta (batez ere kargaren bero-ahalmenagatik), ezarritako tenperaturara iristeko benetako lan-abiadura minutu bat baino askoz handiagoa da, eta ordu batzuk ere bai. Lan-abiaduraren eskakizunak handiagoak badira, pila kopurua handiagoa izango da, karga termikoaren potentzia osoa bero-ahalmen osoak gehi bero-ihesak osatzen dute (zenbat eta tenperatura baxuagoa, orduan eta bero-ihes handiagoa).
Goiko zazpi alderdiak N,P Peltier elementu termoelektrikoak aukeratzerakoan kontuan hartu beharreko printzipio orokorrak dira, eta jatorrizko erabiltzaileak lehenik hozte termoelektrikoa, Peltier hozkailua eta TEC modulua aukeratu beharko lituzke eskakizunen arabera.
(1) Berretsi giro-tenperatura Th ℃ erabiltzea
(2) Hoztutako espazioak edo objektuak lortutako Tc ℃ tenperatura baxua
(3) Q karga termiko ezaguna (potentzia termikoa Qp, bero-ihesa Qt) W
Th, Tc eta Q emanda, beharrezko N,P elementu hozte termoelektrikoaren eta TEC N,P elementuen kopurua hozte termoelektrikoaren moduluen, Peltier hozkailuaren eta TEC moduluen kurba karakteristikoaren arabera kalkula daitezke.
Argitaratze data: 2023ko azaroaren 13a
