Peltier 장치를 캐스케이드 연결할 수 있습니까?
답변:
예,이 작업은 정기적으로 이루어집니다. 그러나 개별 장치의 한계 (최소 및 최대 온도)와 스택을 통한 총 열 저항과 같은 효과를 기반으로 달성 할 수있는 한계가 있습니다. 결국 스택을 통한 열의 "역 누설"(종단 온도 차이로 상승)이 스택의 열 제거 능력과 동일한 지점에 도달합니다.
또 다른 문제는 Peltier 장치의 상대적 비 효율성입니다. 일반적으로 각 장치의 뜨거운면에서 나오는 열유속은 차가운면으로 들어가는 열의 3 ~ 5 배 정도입니다. 장치를 쌓을 때 각 장치는 이전 장치보다 훨씬 커야하므로 크기 문제 (열 누출 문제로 돌아 가기)가 발생할 수 있습니다.
그들은 계단식으로 배열 될 수 있지만, 문제는 따뜻한 스테이지가 차가운 것보다 훨씬 더 많은 열전달 용량을 가질 수 있다는 것입니다.
AFAIK의 가장 효과적인 열전은 전달 계수가 ~ 100 %입니다. 즉, 에너지를 소비하고 차가운면에서 1W 당 1W의 열을 생성합니다 (압축기 기반 냉장고는 약 300 %이며 1W 당 3W의 열을 전달 함).
기기에서 약 1W의 열을 전달해야한다고 가정 해보십시오. 그런 다음 가장 차가운 단계는 핫 엔드에서 2W의 열을 생성 할 수 있으며 모든 열은 다음 단계로 전달되어야합니다. 다음 단계에서는 4W의 열이 발생합니다. 그런 다음 8W 등.
계단식 펠티어는 다음과 같아야합니다.
예. 전기 및 열 흐름을 적절히 고려한 경우 여러 개의 단일 스테이지 펠티에를 스테이징 할 수 있습니다. 다단계 장치는 일반적으로 더 차가운 단계의 물리적 영역이 감소하는 것을 볼 수 있습니다. 더 차가운 단계의 열 에너지와 더 차가운 단계의 전기 저항 손실을 모두 펌핑해야하기 때문에 각 후속 단계에서 사용 가능한 "차가움"의 양이 감소하기 때문입니다.
전기 입력을 통한 펠티에 냉각기의 효율이 낮기 때문에 냉기 단계는 냉각 단계 인 뜨거운 단계보다 전기 입력이 실질적으로 낮게 작동해야합니다. 더 차가운 단계의 DC 입력에서 열 에너지로 더 뜨거운 단계를 쉽게 습격하고 순 냉각을 전혀 얻지 않습니다.
Peltier 모듈을 직접 스태킹하는 것은 실제로 문제가됩니다. 필요한 히트 싱크가 상당합니다. 시스템 내에서 Peltier 직렬 어레이 (스택)를 '시작'해야하는 기계로 생각할 수 있습니다.
방열판이 너무 크면 가열 / 냉각을 시작하는 데 시간이 오래 걸립니다. 방열판이 장착 된 팬을 사용한 다음 시작시 팬을 낮게 조절하면 쉽게 보정 할 수 있습니다.
같은 작업을 위해 난방과 냉방을 전환하는 시스템을 제외하고는 Peltier 기반 난방의 장점을 이해하지 못하지만.
저항 요소는 여러 번 하드 사이클 할 수 있기 때문에 펠티어보다 내구성이 높고 쉽게 제어 할 수 있습니다.
다중 펠티에 모듈 스택에 사용 된 디자인은 출력 측의 방열판 / 팬과 12706 폭의 두 배인 완성 된 구리 막대 사이의 방전 중 하나 인 12706이었습니다.
구리 막대의 다른쪽에는 (2) 12706s가 병렬로, 기계적으로 평행하며 최종 방전쪽에 무거운 알루미늄 방열판 / 팬이 있습니다.
개별 Peltier (TEC) 소자는 병렬로 배선되었습니다. 최대 15ADC, 12VDC, RTD 전문 선형 PSU, 정전압으로 12706의 병렬 어레이를 구동했습니다.
선형 PSU는 그 자체로는 비효율적입니다. 따라서 RTD 전문 SMPS (> 90 % 효율)가보다 효율적인 옵션입니다.
이 시스템은 냉각 (실온 주변에서 -12C 달성)을위한 것이지만, 반대로하면 가열에 효과적입니다. 펠티에 소자는 땜납 온도 이상으로 가열해서는 안됩니다. 부주의하거나 경험이없는 실험은 이것을 쉽게 가져올 수 있습니다.
열 전달이 양면의 온도 차이에 의존하기 때문에 (2) 것들을 확인하고 싶습니다. 열선에서 너무 많은 열을 흡수하지 마십시오. TEC 모듈의 특성에는 특유한 한계가 있습니다.
뜨거운면이 충분히 뜨겁지 않으면 시스템은 열을 전달하지 않으며 전력 소모가 적습니다. 또한 열 전달이 기생 적으로 변하지 않고 차가운면이 없어 지므로 전체 배열은 히터 일뿐입니다. 이는 TEC (Peltier) 모듈의 솔더를 녹일 수 있습니다.
TEC 모듈에서 가장 유용한 사양은 고온 및 저온에서 최적의 온도 범위입니다. 전기 입력 이외의 모든 것은 실험에 의해 도출 될 수있다. 그러나 잘못된 고온 및 저온을 사용하여 지정된 deltaT를 얻으려고하면 모듈의 전체 열 전달 용량을 얻지 못할 수 있습니다.
우수한 품질의 TEC 모듈을 통해 얻을 수있는 많은 장점은 정격 온도차가 더 낮은쪽으로 이동하여 작동한다는 것입니다. 66C 델타는 44C-100C 또는 0C-66C 일 수 있습니다.
모든 deltaT> = 66C 정격 TEC 모듈이 델타 0C-66C 이하에서 잘 작동하지는 않습니다. 델타 44C-100C에서 가장 큰 열 전달을 제공 할 수 있습니다. 차가운 쪽이 차가울수록 일반적으로 시스템이 더 바람직합니다.
또한 TEC 모듈과 인터페이스 대상 사이에 열전달 인터페이스 컴파운드를 적용해야합니다. 대기에 직접 연결된 TEC 모듈이 없습니다. Peltier 모듈의 양쪽에는 항상 무언가가 있습니다.
12712를 12706의 뜨거운면에 직접 쌓아 올린 만족스러운 결과를 얻을 수 없었습니다.
2009 년경에 저는 3 단계 펠티어 스택과 7 개의 히트 파이프가 장착 된 가장 많이 판매되는 공랭식 PC 비디오 카드 쿨러를 사용하여 이러한 냉동 냉각기를 준비했습니다 (ROFLEX 요오드 기기에 대한 출판물을 검색 할 수 있음).
나중에 고객은 내 주변에 더 많은 사본을 만들고 싶었고 Peltier 판 공장에 공기 냉각기 사용을 요청했습니다. 답 : 나는 우리의 혈소판이 모든 종류의 공기 냉각기를 사용하여 모든 것을 냉각시키는 것이 불가능하다는 것을 자랑스럽게 생각했습니다. Peltier의 문제는 열 흐름이 아니라 라디에이터 접촉 장소 평방 센티미터의 열 흐름 강도입니다. 혈소판은 크기가 약 4x4 또는 2x2cm 인 작은 크기를 가지므로 100W 열 흐름은 그 이상입니다.
실제로 필자의 경우 3- 캐스케이드 혈소판은 엔드 플레이트와 116 C의 차이를 가져 왔으며 이론적 인 보더에 가깝기 때문에 열대 기후에서 안정적인 마이너스 45 C를 생성했습니다.
올해는 + 50C 공기가 목표 일 때 비 수냉식 라디에이터로 1cm3의 -100C를 더 확보해야합니다. 잠시 동안 나는 그것이 전혀 불가능하다는 것을 확신하지 못한다.
나는 -45 C가 실제로 가능하지만 더 깊지는 않다는 것을 보장하기 위해 이것을 씁니다. 이론에 따르면 3 개 이상의 4 번째 혈소판은 프로세스를 향상시키는 대신 손상시킬 수 있습니다.