Comment choisir le meilleurTEC? Jetons d'abord un coup d'oeil à un modèle et une formule de calcul de TEC avec X méritoire.
L'image ci-dessus montre une paire de thermocouples. Tout d’abord, introduisons les concepts de chaque paramètre dans l’image suivante, qui seront utilisés plus tard dans les équations mathématiques.
Voici deux des équations les plus fondamentales : charge Qc et calcul de la tension.
1, Qc = 2 * N * [S * I * * * * - 1/2 le I ^ 2 * R * A/L L/A - K * * (Th - Tc)]
2. V = 2 * N * [S * (Th -Tc) + I * R * L/A]
Dans la première formule de calcul Qc, le premier terme : S *I * Tc représente l'effet de refroidissement Peltier, et le deuxième terme, 1/2*I^2*R*L/A, indique l'effet thermique Joule généré lorsque le courant traverse une résistance. La chaleur Joule est distribuée dans tout le composant, de sorte que la moitié de la chaleur s'écoule vers le côté froid et l'autre moitié vers le côté chaud. Le dernier terme, K*A/L*(Th-Tc), représente l'effet Fourier, c'est-à-dire que la chaleur est conduite de haute température à basse température. Par conséquent, l’effet de refroidissement de Peltier sera affaibli en raison des pertes causées par la résistance et la conductivité thermique.
Pour la tension, le premier terme S*(Th-Tc) représente la tension Seebeck. Le deuxième terme, I*R*L/A, représente la tension liée à la loi d'Ohm.
Après une dérivation extrêmement complexe, les mathématiques avancées ont presque été oubliées, le processus de dérivation est donc omis ici. Le résultat est le plus important. Ensuite, deux formules extrêmement importantes dans la sélection du TEC sont obtenues :
3. Qmax=Qc/(1-Dt/Dtmax
4. COP(Coefficient de Performance)=Qc/Qtec
Les principales exigences pour la sélection du TEC : charge Qc, température de fonctionnement Tc, température de la partie chaude Th, Dt=Th-Tc. Par exemple : Qc=1,5W, Dt=50K, Qmax=1,5(1-50/70)=5,25W. Ce Qmax 5,25W est-il la solution optimale ? Non, 5,25 est le plus petit Qmax de cette application. Qmax n'est pas nécessairement plus grand, mieux c'est. S'il est plus grand, le nombre de paires PN sera plus grand et l'énergie consommée elle-même sera plus importante. Comment calculer ce Qmax optimal est plutôt compliqué et nécessite des ingénieurs en conception thermique très professionnels.
Comme le montre la figure suivante, nous avons sélectionné trois groupes de TEC, des Qmax différents, mais le même environnement d'application. Le COP du TEC# 1 est le plus bas, tandis que son Qmax est le plus grand.
Pour résumer:
1. Le TEC ayant la puissance la plus élevée n’est pas nécessairement le plus adapté ; cela dépend de l'application spécifique.
2. Pour une application avec des exigences spécifiques en matière de charge et de différence de température, il est tout à fait possible d'obtenir une solution optimale en calculant le COP.
3. Comme le montre la figure suivante, chaque TEC a une plage de charge optimale (la valeur COP la plus élevée) lorsque Dt est déterminé.
