Cách thiết kế phía nóng của hệ thống làm mát nhiệt điện

Qc hữu ích phụ thuộc Tc và Th thực. Khi Th tăng, ΔT tăng và công suất lạnh/COP thường giảm. Tăng dòng làm Pin và Qh tăng nên có thể làm phía nóng vốn bị giới hạn xấu hơn. Cần lặp tải, điểm điện, Qh và Th rồi thử thiết bị hoàn chỉnh ở trường hợp xấu nhất.

Qc là nhiệt hấp thụ ở phía lạnh, không phải điện năng. Pin là V × I tại điểm thực, không phải định mức nguồn hay Imax. Qh là tổng nhiệt phía nóng nên bộ trao đổi phải xử lý Qc + Pin.

Xác định riêng tải liên tục, nhiệt rò, tải sản phẩm/chất lỏng và pull-down quá độ. Lấy V, I từ dữ liệu TEC tại Qc, Tc, Th và dòng dự kiến; Qcmax và ΔTmax là hai giới hạn khác nhau. Cộng Qh của mọi TEC và tổn hao phụ làm nóng khí hoặc chất lỏng đầu vào.

Th,max đến từ điểm TEC được chọn; Tamb,max là nhiệt độ đầu vào thực cao nhất, không nhất thiết là nhiệt độ phòng. Rθ chỉ là giới hạn chọn ban đầu, không phải bảo đảm: phải tính TIM, tiếp xúc, tấm lan nhiệt, đế, cánh, lưu lượng lắp đặt, tuần hoàn nóng, lão hóa và dung sai.

Qc = 150 W và Pin = 120 W cho Qh ≈ 270 W. Với đầu vào 35°C và Th tối đa 55°C, mục tiêu đầu tiên là 0,074°C/W. Có thể cần gió cưỡng bức lớn, điểm khác, thải nhiệt từ xa hoặc chất lỏng; phải đo tiếp xúc, áp quạt, lọc, lưới và tuần hoàn trong máy.

Nhiệt đi vào qua diện tích TEC nhỏ nên đế mỏng tạo điểm nóng. Độ dày và dẫn nhiệt cải thiện lan nhiệt nhưng tăng khối lượng/chi phí. Hướng, khoảng, cao và dày cánh phải phù hợp lưu lượng và áp suất. Với nhiều TEC, kiểm tra mật độ nhiệt, đồng đều đế và lực kẹp; không có hình học chung cho mọi dự án.

Lưu lượng tự do được đo gần như không có cản. Tản nhiệt, lọc, lưới, khúc cua và cửa ra xác định giao điểm đường cong quạt-hệ thống. Kiểm tra áp tĩnh, bụi, độ cao, điện áp, tiếng ồn, dung sai và lỗi quạt; dự phòng phải duy trì trạng thái giảm tải an toàn đã được chứng minh.

Môi trường thực là khí vào tản nhiệt. Tách hút và xả bằng khoảng cách, vách, ống hoặc plenum, ngăn khí đi vòng cánh và xét quạt khác. Thử với nắp, hướng lắp và khoảng hở cuối bằng khói và cảm biến vào/ra.

Môi chất được làm lạnh phía tải và cách thải nhiệt phía nóng là hai khái niệm khác nhau: có thể làm lạnh chất lỏng ở phía lạnh nhưng thải Qh vào không khí, hoặc làm lạnh vật rắn với phía nóng dùng chất lỏng. Chọn theo mật độ nhiệt, không gian, tiếng ồn, bảo trì, hậu quả rò, hướng và hạ tầng; không cách nào luôn tốt hơn hoặc miễn bảo trì.

Dùng bề mặt phẳng sạch và TIM mỏng liên tục. Gốm TEC cần nén đều, không uốn hay tải điểm. Dùng tấm cứng, trình tự siết có kiểm soát và tách lực ống. Không có mô-men chung; chi tiết siết, tấm, TIM, kích thước và hướng dẫn nhà cung cấp quyết định quy trình đã thử chu kỳ.

Bàn thử mở có khí lạnh tự do không tồn tại trong sản phẩm. Điện tử làm nóng đầu vào; nắp và tường cản đầu ra. Thử khí hậu nóng, độ cao, bụi, lọc bẩn, hướng và lão hóa; đo riêng phòng, đầu vào, đầu ra, đế và Th.

Điều khiển lạnh và bảo vệ nóng là hai chức năng. Giám sát Th và quạt; với chất lỏng, giám sát bơm, lưu lượng, nhiệt độ, áp suất hoặc rò. Khi lỗi, giảm dòng, chạy giảm tải hoặc dừng an toàn và phát hiện cảm biến hở/ngắn. Đánh giá nhiệt dư vì tắt TEC và quạt cùng lúc có thể cần quạt/bơm chạy sau hoặc khóa khởi động.

Lỗi thường do bỏ sót điều kiện biên, dùng dữ liệu catalogue ngoài điều kiện thử hoặc thay đổi mà không xác minh lại.

Cung cấp mục tiêu đo được, bản vẽ và trạng thái vận hành để đánh giá TEC, giao diện, bộ trao đổi, điều khiển và phản ứng lỗi như một hệ OEM.

Thiết kế phía nóng cho Qh = Qc + Pin tại điểm thực. Rθ cho phép bắt đầu từ Th và đầu vào xấu nhất, nhưng tiếp xúc, lan nhiệt, lưu lượng lắp đặt, tuần hoàn, vỏ máy, môi trường và bảo vệ quyết định kết quả. Xác minh ổn định, quá độ, hướng, bụi, lọc và lỗi trong thiết bị hoàn chỉnh.