熱電冷却性能

熱電冷却性能計算：

熱電冷却を適用する前に、その性能をより深く理解するために、ペルチェモジュール（熱電モジュール）の冷却端は周囲から熱を吸収します。この熱は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。電流が熱電素子内部を通過することでジュール熱が発生し、その半分は冷却端へ、残りの半分は加熱端へ伝わります。伝導熱は加熱端から冷却端へ伝わります。

冷間生産 Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

ここで、R はペアの合計抵抗を表し、K は合計熱伝導率を表します。

ホットエンド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、ホットエンドで放散される熱とコールドエンドで吸収される熱の差に正確に等しいことがわかります。これは一種の「ヒートポンプ」です。

Qh-Qc=I²R=P

上記の式から、ホットエンドの電気カップルによって放出される熱 Qh は、入力電力とコールドエンドの冷出力の合計に等しいと結論付けることができ、逆に、冷出力 Qc は、ホットエンドによって放出される熱と入力電力の差に等しいと結論付けることができます。

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

最大熱電冷却能力の計算方法

A.1 ホットエンド温度Thが27℃±1℃のとき、温度差△T=0、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 — 熱電デバイスの対数、I — デバイスの最大温度差電流 (A)。

A.2 加熱面の温度が3～40℃の場合、最大冷却能力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）式において、Qcmax — 高温表面温度Th=27℃±1℃における最大冷却能力（W）、Qcmax∣Th — 高温表面温度Th — 測定温度3～40℃における最大冷却能力（W）

TES1-12106T125仕様

高温側の温度は30℃、

アイマックス：6A、

ユーマックス：14.6V

最大出力：50.8W

最高気温差：67℃

ACR：2.1±0.1オーム

サイズ：48.4X36.2X3.3mm、センターホールサイズ：30X17.8mm

密封：704 RTV（白色）で密封

ワイヤー：20AWG PVC、耐熱温度80℃。

ワイヤー長さ：150mmまたは250mm

熱電材料：テルル化ビスマス