Vrste popularnih Peltier modula

Na stranicama modernih internetskih trgovina možete pronaći razne Peltier termoelektrični moduli, Oni se međusobno razlikuju u temperaturnim karakteristikama, električnim parametrima, veličini kao i broju termoelemenata instaliranih unutar modula. Ovi se moduli koriste kako u prijenosnim hladnjacima i klima uređajima, tako i u amaterskim zanatima.

Vrijedi napomenuti da su Peltier moduli jednoslojni i višeslojni, tako da se pitanje instalacije rješava prilično slobodno. U okviru ovog članka razmotrit ćemo nekoliko vrsta najčešćih Peltierovih termoelektričnih modula, razumjet ćemo njihov uređaj i usporediti parametre.

Ovdje je tipičan jednoslojni Peltier termoelektrični modul. Dvije keramičke ploče (aluminij oksid) debljine manje od 1 mm ugrađene su u gornji i donji dio modula. Oni poput ploče s tiskanim krugom služe kao potpora za unutarnje termoparove i okvir za cijeli modul.

Keramičke ploče imaju visoku toplinsku vodljivost, izdržljive su i otporne na vatru. Na ove ploče zalijepljene su bakrene podloge na koje su serijski spojeni poluvodički termoparovi.

Lemljenje poluvodičkih termoelemenata u industrijskoj proizvodnji Peltierovih modula vrši se topljivim lemljenjem na posebnoj opremi pri temperaturi od oko 145 ° C, jer poluvodički elementi ne dopuštaju pregrijavanje. Kao rezultat toga, moduli se ne mogu odvajati, a na rubovima se obično nanosi silikonsko brtvilo.

Ako se iz radoznalosti, iz razloga, takav modul može rastaviti, tada možete jasno vidjeti kocke heterogenih poluvodiča (n-tipa i p-tipa), lemljenih bakrenim supstratima i međusobno spojenim serijskim krugom. Lako je vidjeti da se prvo bakreni topljivi talog nataložio na bakrene podloge, a zatim su ugrađene komponente termoelementa.

U ovom dizajnu, kao što je prikazano na fotografiji, dobivaju se 127 p-n i 127 n-p spojevi, svi n-p spojevi (za usmjeravanje struje od plus do minus) nalaze se na jednoj strani modula, a svi p-n spojevi na drugoj strani.

Na onim bakrenim magistralama gdje struja ide u smjeru n-p spoja, toplina se apsorbira (događa se intenzivno hlađenje ove strane modula), a gdje struja ide u smjeru p-n spoja, oslobađa se ista (teoretski) toplina. Tako modul Peltier prenosi toplinu s jedne keramičke ploče na drugu.

Najpopularniji jednoslojni modul TEC1-12705, koji košta oko 2 dolara, poseban je zahtjev za aliexpressom. Ukupne dimenzije modula 40 do 40 mm, debljina 3,8 mm. 127 termoparova spojenih u seriju daju unutarnji otpor modula od 2,5 do 2,8 Ohma pri sobnoj temperaturi od 25 ° C.

Radna struja uređaja je od 4,3 do 4,6 A kada se napaja nazivnim naponom od 12 volti. Najveći dopušteni napon iznosi 15,4 V pri kritičnoj struji od 5,8 A. Najveća dostižna temperaturna razlika je 65 ºC, a najveća snaga hlađenja 42 W. Raspon radne temperature modula je od -55 do 83 ºC.

A ovdje je dvoslojni TEC2-25408 modul, koji se u osnovi sastoji od dva TEC1-12704 modula paralelno, ali dimenzija 40 do 40 mm i debljine 8 mm. Takav dvoslojni hladnjak može stvoriti do 70 W rashladne snage uz potrošnju 96 vata električne energije.

Njegov unutarnji otpor kada je isključen otprilike je 1,5 ohma. Najveća dostižna temperaturna razlika tijekom rada je 65 ºC. Očito, s istim ekstremnim temperaturnim razlikama s modulom TEC1-12705, dvoslojni TEC2-25408 modul će se rashladiti (pumpati toplinu) jedan i pol puta brže.

Slijedi četveroslojni modul TEC4-24603 debljine 13,6 mm i širine 40 mm, dizajniran za napon od 14,6 volti i nazivnu struju od 3 A. Uz potrošenu električnu snagu od 44 W, ovaj modul može osigurati snagu hlađenja od 6,8 ​​W i temperaturna razlika do 107 ºC.

Sastavni elementi su ovdje uključeni uzastopno. Kao i bilo koji Peltier-ov modul, ovaj se četveroslojni model ne može koristiti bez radijatora dulje od sekunde.

Konačno, šeslojni Peltier-ov modul TEC6-60506, dizajniran za nazivni napon od 30 volti i struju od 6 A. Uz širinu od 62 mm i debljinu od 23 mm, ovaj modul s električnom snagom od 180 W može osigurati temperaturnu razliku do 100 ° C uz kapacitet hlađenja od 10 W , Modul ove vrste primjenjiv je u instalacijama namijenjenim dubokom zamrzavanju.

Vidi također:Termogeneratori: kako zavariti struju na plinskoj peći iPeltierov učinak: magični učinak električne struje