熱電冷却モジュール（熱電モジュール）の選び方

北京恵茂冷却設備有限公司は、熱電冷却モジュール、ペルチェ素子、ペルチェデバイスのシリーズを発売しました。これには、標準の熱電冷却モジュール、TECモジュール、およびお客様のニーズに合わせたカスタマイズされた特殊熱電モジュール、ペルチェモジュール、ペルチェ素子が含まれます。単段熱電モジュール、ペルチェデバイス、TECモジュールに加え、2段、3段、6段などの多段熱電冷却モジュール、ペルチェ冷却器もご用意しています。熱電冷却モジュール（熱電モジュール、ペルチェ素子）は、半導体の熱電効果を利用しています。2種類の異なる半導体材料を直列に接続して形成された熱電対に直流電流を流すと、低温端と高温端がそれぞれ熱を吸収・放出するため、温度サイクルアプリケーションに最適です。冷媒を必要とせず、連続運転が可能で、汚染源や回転部品がなく、回転効果も発生しません。さらに、摺動部品がなく、振動や騒音もなく、長寿命で、設置も容易です。熱電冷却モジュール、TEC モジュール、ペルチェ モジュール、熱電モジュールは、高い温度制御精度と信頼性が要求される医療、軍事、実験室分野で広く使用されています。

適切なタイプを選択することは、熱電モジュール、熱電冷却モジュール、TEモジュールの応用の第一歩です。熱電冷却モジュールを選択することによってのみ、期待される温度制御目標を達成できます。ペルチェモジュール、TECモジュール、熱電モジュールを選択する前に、まず冷却要件、冷却の対象物、選択する冷却技術の種類、熱伝導方法の種類、目標温度、供給できる電力を明確にする必要があります。北京恵茂冷却設備有限公司の熱電冷却モジュール、熱電モジュール、ペルチェモジュール、TECモジュール、ペルチェ素子を選択する場合は、次の選択手順で必要なモデルを決定できます。

1. 熱負荷を推定する

熱負荷とは、ある温度環境下において、冷却対象の温度を規定の温度まで下げるために除去する必要がある熱量を指し、単位はW（ワット）です。熱負荷には、主に能動負荷、受動負荷、およびそれらの組み合わせが含まれます。能動負荷とは、冷却対象自体が発する熱負荷です。受動負荷とは、外部からの放射、対流、伝導などによって生じる熱負荷です。能動負荷の計算式

Qactive = V2/R = VI = I2R;

Qactive = 有効熱負荷（W）

V = 冷却対象に印加される電圧（V）

R = 冷凍対象の抵抗;

I = 冷却対象を流れる電流（A）

放射熱負荷とは、電磁放射を通して対象物に伝わる熱負荷です。計算式：

Qrad = F es A (Tamb4 – Tc4);

Qrad = 放射熱負荷（W）

F = 形状係数（最悪値 = 1）

e = 放射率（最悪の値 = 1）

s = シュテファン・ボルツマン定数 (5.667 X 10-8W/m ² k4);

A = 冷却面積（m²）

Tamb = 周囲温度（K）

Tc = TEC – 冷端温度（K）。

対流熱負荷とは、流体が対象物体の外部から表面を通過する際に自然に伝達される熱負荷です。計算式は以下のとおりです。

Qconv = hA (Tair – Tc);

Qconv = 対流熱負荷（W）

h = 対流熱伝達係数（W/m ² °C）（1標準気圧における水面の標準値） = 21.7 W/m ² °C；

A = 表面積（m²）

空気 = 周囲温度 (°C);

Tc = 冷端温度（°C）

伝導熱負荷とは、外部から接触物体を介して対象物体表面に伝わる熱負荷です。計算式は以下のとおりです。

Qcond =k A DT/L;

Qcond = 伝達熱負荷（W）

k = 熱伝導性材料の熱伝導率（W/m・℃）

A = 熱伝導性材料の断面積（m²）

L = 熱伝導経路の長さ（m）

DT = 熱伝導経路の温度差 (°C) (通常は周囲温度またはヒートシンクの温度から冷端温度を引いた値を指します。)

対流と伝導を組み合わせた熱負荷の計算式は次のとおりです。

Qパッシブ = (A x DT)/(x/k + 1/h);

Qpassive = 熱負荷（W）

A = 殻の総表面積（m2）

x = 断熱層の厚さ（m）

k = 断熱材の熱伝導率（W/m・°C）

h = 対流熱伝達係数（W/m²°C）

DT = 温度差（°C）。

2. 総熱負荷を計算する

最初のステップでは、冷凍対象の総熱負荷を計算できます。

実際のプロジェクトでは、能動熱負荷が 8W、放射熱負荷が 0.2W、対流熱負荷が 0.8W、伝導熱負荷が 0W、合計熱負荷が 9W であるとします。

3. 温度を定義する

冷却シートの高温端温度、低温端温度、および冷却温度差を定義します。実際のプロジェクトでは、周囲温度が27℃、冷却目標温度が-8℃、冷却温度差DTが35℃であると仮定します。

前回の推定に基づき、冷却対象物の総熱負荷を9Wと仮定すると、最適なQmaxは9/0.25=36W、最大値は9/0.45=20Wとなります。北京慧茂冷却設備有限公司の製品カタログで、熱電冷却モジュール、ペルチェモジュール、ペルチェデバイス、ペルチェ素子、TECモジュールを検索し、Qmaxが20～36の製品を見つけてください。