თერმოელექტრული გაგრილების მოდულების გამოყენება

თერმოელექტრული გაგრილების მოდულების გამოყენება

თერმოელექტრული გაგრილების აპლიკაციის პროდუქტის ბირთვს წარმოადგენს თერმოელექტრული გაგრილების მოდული. თერმოელექტრული დასტის მახასიათებლების, სუსტი მხარეებისა და გამოყენების დიაპაზონის მიხედვით, დასტის შერჩევისას უნდა განისაზღვროს შემდეგი პრობლემები:

1. განსაზღვრეთ თერმოელექტრული გაგრილების ელემენტების სამუშაო მდგომარეობა. სამუშაო დენის მიმართულებისა და ზომის მიხედვით, შეგიძლიათ განსაზღვროთ რეაქტორის გაგრილების, გათბობის და მუდმივი ტემპერატურის მახასიათებლები, თუმცა ყველაზე ხშირად გამოიყენება გაგრილების მეთოდი, მაგრამ არ უნდა უგულებელვყოთ მისი გათბობის და მუდმივი ტემპერატურის მახასიათებლები.

2. გაგრილების დროს ცხელი ბოლოების ფაქტობრივი ტემპერატურის განსაზღვრა. რადგან რეაქტორი ტემპერატურის სხვაობის მოწყობილობაა, საუკეთესო გაგრილების ეფექტის მისაღწევად, რეაქტორი უნდა დამონტაჟდეს კარგ რადიატორზე, კარგი ან ცუდი სითბოს გაფრქვევის პირობების მიხედვით, გაგრილების დროს რეაქტორის თერმული ბოლოების ფაქტობრივი ტემპერატურის განსაზღვრა. უნდა აღინიშნოს, რომ ტემპერატურის გრადიენტის გავლენის გამო, რეაქტორის თერმული ბოლოების ფაქტობრივი ტემპერატურა ყოველთვის უფრო მაღალია, ვიდრე რადიატორის ზედაპირის ტემპერატურა, ჩვეულებრივ, გრადუსის რამდენიმე მეათედზე ნაკლები, რამდენიმე გრადუსზე მეტი, ათ გრადუსზე მეტი. ანალოგიურად, ცხელ ბოლოზე სითბოს გაფრქვევის გრადიენტის გარდა, ასევე არსებობს ტემპერატურის გრადიენტი გაციებულ სივრცესა და რეაქტორის ცივ ბოლოებს შორის.

3. განსაზღვრეთ რეაქტორის სამუშაო გარემო და ატმოსფერო. ეს მოიცავს TEC მოდულების, თერმოელექტრული გაგრილების მოდულების ვაკუუმში თუ ჩვეულებრივ ატმოსფეროში მუშაობის, მშრალი აზოტის, სტაციონარული თუ მოძრავი ჰაერის და გარემოს ტემპერატურას, საიდანაც გათვალისწინებულია თბოიზოლაციის (ადიაბატური) ზომები და განისაზღვრება სითბოს გაჟონვის ეფექტი.

4. განსაზღვრეთ თერმოელექტრული ელემენტების სამუშაო ობიექტი და თერმული დატვირთვის ზომა. ცხელი ბოლოების ტემპერატურის გავლენის გარდა, TEC N,P ელემენტების მიერ მიღწეული მინიმალური ტემპერატურა ან მაქსიმალური ტემპერატურული სხვაობა განისაზღვრება ორი პირობით: დატვირთვის გარეშე და ადიაბატური. სინამდვილეში, პელტიეს N,P ელემენტები არ შეიძლება იყოს ჭეშმარიტად ადიაბატური, მაგრამ ასევე უნდა ჰქონდეთ თერმული დატვირთვა, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს აზრს კარგავს.

5. განსაზღვრეთ თერმოელექტრული მოდულის, TEC მოდულის (პელტიეს ელემენტების) დონე. რეაქტორის სერიის შერჩევა უნდა აკმაყოფილებდეს ფაქტობრივი ტემპერატურული სხვაობის მოთხოვნებს, ანუ რეაქტორის ნომინალური ტემპერატურული სხვაობა უნდა იყოს უფრო მაღალი, ვიდრე ფაქტობრივი საჭირო ტემპერატურული სხვაობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ვერ დააკმაყოფილებს მოთხოვნებს, მაგრამ სერია არ შეიძლება იყოს ძალიან დიდი, რადგან რეაქტორის ფასი მნიშვნელოვნად უმჯობესდება სერიის ზრდასთან ერთად.

6. თერმოელექტრული N,P ელემენტების სპეციფიკაციები. პელტიეს მოწყობილობის N,P ელემენტის სერიის შერჩევის შემდეგ, შესაძლებელია პელტიეს N,P ელემენტების სპეციფიკაციების შერჩევა, განსაკუთრებით პელტიეს გამაგრილებლის N,P ელემენტების სამუშაო დენის. რადგან არსებობს რამდენიმე სახის რეაქტორი, რომლებსაც შეუძლიათ ერთდროულად დააკმაყოფილონ ტემპერატურული სხვაობა და ცივი წარმოება, მაგრამ განსხვავებული სამუშაო პირობების გამო, ჩვეულებრივ, შეირჩევა ყველაზე მცირე სამუშაო დენის მქონე რეაქტორი, რადგან ამ დროს დამხმარე სიმძლავრის ხარჯი მცირეა, მაგრამ რეაქტორის მთლიანი სიმძლავრე განმსაზღვრელი ფაქტორია, იგივე შეყვანის სიმძლავრე სამუშაო დენის შესამცირებლად უნდა გაზარდოს ძაბვა (0.1 ვ კომპონენტების წყვილზე), ამიტომ კომპონენტების ლოგარითმი უნდა გაიზარდოს.

7. განსაზღვრეთ N,P ელემენტების რაოდენობა. ეს ეფუძნება რეაქტორის მთლიანი გაგრილების სიმძლავრეს ტემპერატურის სხვაობის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, მან უნდა უზრუნველყოს, რომ რეაქტორის გაგრილების სიმძლავრის ჯამი სამუშაო ტემპერატურაზე მეტი იყოს სამუშაო ობიექტის თერმული დატვირთვის მთლიან სიმძლავრეზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ვერ დააკმაყოფილებს მოთხოვნებს. დასტის თერმული ინერცია ძალიან მცირეა, არაუმეტეს ერთი წუთისა დატვირთვის გარეშე, მაგრამ დატვირთვის ინერციის გამო (ძირითადად დატვირთვის თბოტევადობის გამო), დადგენილი ტემპერატურის მისაღწევად ფაქტობრივი სამუშაო სიჩქარე გაცილებით მეტია ერთ წუთზე და რამდენიმე საათამდე. თუ სამუშაო სიჩქარის მოთხოვნები უფრო დიდია, გროვების რაოდენობა მეტი იქნება, თერმული დატვირთვის მთლიანი სიმძლავრე შედგება მთლიანი თბოტევადობისა და სითბოს გაჟონვისგან (რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა, მით უფრო დიდია სითბოს გაჟონვა).

ზემოთ ჩამოთვლილი შვიდი ასპექტი წარმოადგენს ზოგად პრინციპებს, რომლებიც გასათვალისწინებელია თერმოელექტრული მოდულის N,P პელტიეს ელემენტების არჩევისას, რომელთა მიხედვითაც, მომხმარებელმა თავდაპირველად მოთხოვნების შესაბამისად უნდა აირჩიოს თერმოელექტრული გაგრილების მოდულები, პელტიეს გამაგრილებლები და TEC მოდულები.

(1) დაადასტურეთ გარემოს ტემპერატურის Th ℃ გამოყენება

(2) გაცივებული სივრცის ან ობიექტის მიერ მიღწეული დაბალი ტემპერატურა Tc ℃

(3) ცნობილი თერმული დატვირთვა Q (თერმული სიმძლავრე Qp, სითბოს გაჟონვა Qt) W

Th, Tc და Q მაჩვენებლების გათვალისწინებით, საჭირო თერმოელექტრული გამაგრილებლის N,P ელემენტების და TEC N,P ელემენტების რაოდენობის შეფასება შესაძლებელია თერმოელექტრული გამაგრილებლის მოდულების, პელტიეს გამაგრილებლის და TEC მოდულების დამახასიათებელი მრუდის მიხედვით.