Cách chọn bộ tản nhiệt cho mô-đun làm mát Peltier

Nếu nhiệt phía nóng không được loại bỏ, Th tăng và TEC phải bơm nhiệt qua ΔT lớn hơn. Qc khả dụng và COP giảm, phía lạnh có thể không đạt mục tiêu và bộ điều khiển phải giữ đầu ra tối đa.

Nhiệt đó còn làm ấm vỏ, tăng nhiệt độ khí vào bộ tản nhiệt và tạo vòng phản hồi. Vì vậy bộ tản nhiệt, quạt, ống gió và cửa xả đều phải được xem là một phần điểm vận hành TEC.

Bắt đầu từ tải phía lạnh cần thiết tại nhiệt độ dự kiến, rồi lấy Pin tại điểm TEC đã chọn. Không dùng mù quáng dòng ghi trên nhãn và không thay tải thiết bị bằng Qcmax.

Nếu nhiều TEC dùng chung bộ tản nhiệt, cộng Qh từng mô-đun và xem xét tải không đều. Tính thêm linh kiện khác khi kiểm tra nhiệt độ không khí trong vỏ.

Xác định Tamb xấu nhất tại cửa vào bộ tản nhiệt, không chỉ nhiệt độ phòng. Trong thiết bị kín, khí vào có thể đã bị bộ nguồn, quang học hoặc khí xả tuần hoàn làm nóng.

Chọn Th,max từ điểm hiệu suất TEC và dự phòng phía lạnh. Th thấp hỗ trợ công suất nhưng cần bộ tản nhiệt lớn hoặc nhiều gió hơn. Th cao có thể giảm kích thước phần cứng nhưng tăng ΔT và giảm dự phòng.

Để định cỡ sơ bộ, chia độ tăng nhiệt phía nóng cho phép cho Qh. Kết quả là tổng điện trở tối đa từ gốm nóng TEC đến môi trường làm mát.

Tổng này có thể gồm vật liệu tiếp xúc, tấm lắp hoặc tấm lan nhiệt, đế tản nhiệt, cánh và đối lưu không khí. Điện trở trong danh mục có thể bỏ qua một số phần và được đo ở lưu lượng khác.

Phương pháp phù hợp phụ thuộc mật độ Qh, thể tích, hướng, tiếng ồn, bảo trì và môi trường. Đối lưu tự nhiên không có quạt nhưng thường cần diện tích lớn và đường khí thẳng đứng. Khí cưỡng bức tăng đối lưu nhưng thêm tiếng ồn, bụi và tuổi thọ quạt.

Ống nhiệt hoặc buồng hơi lan nhiệt từ diện tích TEC nhỏ sang dàn cánh lớn. Tấm chất lỏng chuyển mật độ nhiệt cao đến bộ tản nhiệt xa nhưng thêm bơm, ống, gioăng, tương thích chất làm mát và quản lý rò. Không phương án nào tốt nhất cho mọi trường hợp.

Hướng cánh phải hỗ trợ đường khí dự kiến. Xác định khí mát vào đâu, khí nóng ra đâu và khí xả có quay lại cửa hút không. Điểm làm việc hữu ích của quạt là giao giữa đường cong áp suất-lưu lượng và sức cản hệ thống, không phải lưu lượng tự do trên nhãn.

Lưới, lọc, cửa hẹp, đoạn cong và cánh sít làm tăng sức cản. Nhiều quạt có thể tăng lưu lượng, áp suất hoặc dự phòng nhưng phải bịt đường tắt. Độ cao giảm mật độ không khí; môi trường nóng giảm khoảng nhiệt. Do đó không thể chọn chỉ theo diện tích bề mặt.

Dùng lớp tiếp xúc mỏng, liên tục để lấp khe vi mô mà không trở thành tấm cách nhiệt dày. Xác nhận độ phẳng đế và phân bố lực kẹp trên mặt TEC.

Tải điểm, vít nghiêng hoặc tấm cong có thể làm nứt gốm hoặc tạo điện trở cục bộ. Tấm lắp, chi tiết bắt và đế tản nhiệt thuộc cùng một chồng nhiệt-cơ và phải được xác nhận cùng nhau. Không có mô-men hay độ phẳng chung cho mọi TEC.

Phần lớn lỗi đến từ điều kiện biên quá lạc quan hoặc bỏ sót một phần đường nhiệt.

Dùng phép tính để sàng lọc ý tưởng, sau đó xác nhận hệ thống hoàn chỉnh.

Bộ tản nhiệt có thông số danh mục tốt vẫn có thể thất bại khi quạt gặp sức cản cao hoặc khí xả nóng tuần hoàn. Hãy chọn theo Qh, Th cho phép và điều kiện đầu vào xấu nhất rồi đo cụm cuối.

Arkmex có thể đánh giá cùng lúc điểm TEC, giao diện, bộ tản nhiệt, quạt, ống gió hoặc vòng chất lỏng. Hãy cung cấp tải, mục tiêu nhiệt và thể tích lắp để đánh giá cấp hệ thống.