熱電冷却性能

熱電冷却性能の計算：

熱電冷却を適用する前に、その性能をさらに理解するために、実際には、ペルチェモジュールや熱電モジュールの低温側は周囲から熱を吸収しますが、その熱には2種類あります。1つはジュール熱Qj、もう1つは伝導熱Qkです。電流が熱電素子の内部を流れるとジュール熱が発生し、その半分が低温側に伝達され、残りの半分が高温側に伝達されます。また、伝導熱は高温側から低温側に伝達されます。

冷熱生産量 Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

ここで、Rはペアの全抵抗を表し、Kは全熱伝導率を表す。

高温端から放散される熱量 Qh=Qπ+Qj-Qk

= (2p-2n).Th.I+1/2I²R-K (Th-Tc)

上記の2つの式から、入力電力は高温側で放散される熱量と低温側で吸収される熱量の差に等しく、これは一種の「ヒートポンプ」であることがわかる。

Qh-Qc=I²R=P

上記の式から、高温端で電気カップルから放出される熱量Qhは、入力電力と低温端からの冷熱出力の合計に等しく、逆に、冷熱出力Qcは、高温端から放出される熱量と入力電力の差に等しいと結論付けることができる。

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

最大熱電冷却電力の計算方法

A.1 高温端の温度 Th が 27℃±1℃ の場合、温度差は △T=0 であり、I=Imax となります。

最大冷却能力Qcmax(W)は式(1)に従って計算される：Qcmax=0.07NI

ここで、Nは熱電デバイスの対数、Iはデバイスの最大温度差電流（A）です。

A.2 高温面の温度が3～40℃の場合、最大冷却電力Qcmax（W）は式（2）に従って補正する必要があります。

Qcmax = Qcmax×[1+0.0042(Th--27)]

（２）式中、Qcmaxは高温表面温度Th=27℃±1℃における最大冷却能力（W）、Qcmax|Thは高温表面温度Th、Thは測定温度3～40℃における最大冷却能力（W）である。

TES1-12106T125 仕様

高温側温度は30℃です。

Imax：6A、

Umax: 14.6V

Qmax：50.8W

最大温度差：67℃

ACR：2.1±0.1Ω

サイズ：48.4×36.2×3.3mm、中央穴サイズ：30×17.8mm

密封済み：704 RTV（白色）で密封

電線：20AWG PVC、耐熱温度80℃。

ワイヤーの長さ：150mmまたは250mm

熱電材料：テルル化ビスマス