Sorter af populære Peltier-moduler

På webstederne med moderne onlinebutikker kan du finde en række forskellige Peltier termoelektriske moduler. De adskiller sig fra hinanden i temperaturegenskaber, elektriske parametre, størrelse samt antallet af termoelementer installeret inde i modulet. Disse moduler bruges både i bærbare køleskabe og i klimaanlæg samt i amatørhåndværk.

Det er værd at bemærke, at Peltier-moduler er enkeltlag og flerlag, så installationsproblemet løses ganske frit. Inden for rammerne af denne artikel vil vi overveje flere typer af de mest almindelige Peltier termoelektriske moduler, vi vil forstå deres enhed og sammenligne parametrene.

Her er et typisk Peltier termoelektrisk modul. To keramiske plader (aluminiumoxid) med en tykkelse på mindre end 1 mm er installeret i modulets øverste og nedre del. De fungerer som et trykt kredsløbskort som en støtte til interne termoelementer og en ramme til hele modulet.

Keramiske plader har høj varmeledningsevne, er holdbare og brandbestandige. Kobbersubstrater limes på disse plader, hvortil halvleder termoelementer er forbundet i serie.

Lodning af halvleder termoelementer i den industrielle produktion af Peltier moduler udføres med smeltelig lodning på specialudstyr ved en temperatur på ca. 145 ºC, da halvlederelementer ikke tillader overophedning. Som et resultat er modulerne ikke-adskillelige, og silikone tætningsmasse påføres normalt i kanterne.

Hvis man af hensyn til nysgerrigheden, af grundens skyld, kan modulere et sådant modul, kan man tydeligt se terningerne af heterogene halvledere (n-type og p-type), loddet til kobbersubstrater og forbundet til hinanden i en seriekredsløb af en slange. Det er let at se, at der først blev afsat et smelteligt loddemiddel på kobbersubstraterne, og derefter blev termoelementkomponenterne installeret.

Som vist på billedet opnås 127 p-n og 127 n-p-kryds, alle n-p-kryds (for at dirigere strømmen fra plus til minus) er placeret på den ene side af modulet, og alle p-n-kryds er på den anden side.

På de kobberbusser, hvor strømmen går i retning af n-p-krydset, absorberes varmen (intensiv afkøling af denne side af modulet forekommer), og hvor strømmen går i retning af p-krydset frigives den samme (teoretisk) varme. Således overfører Peltier-modulet varme fra en keramisk plade til det modsatte.

Det mest populære enkeltlagsmodul TEC1-12705, der koster omkring $ 2, er i efterspørgsel efter aliexpress. Modulets samlede dimensioner 40 x 40 mm, tykkelse 3,8 mm. 127 termoelementer, der er forbundet i serie, giver modulet intern modstand fra 2,5 til 2,8 ohm ved en omgivelsestemperatur på 25 ° C.

Enhedens driftsstrøm er fra 4,3 til 4,6 A, når den drives af en nominel spænding på 12 volt. Den maksimalt tilladte spænding er 15,4 volt ved en kritisk strøm på 5,8 A. Den maksimale opnåelige temperaturforskel er 65 ºC, og den maksimale køleeffekt er 42 W. Modulets driftstemperaturområde er fra -55 til 83 ºC.

Og her er det to-lags TEC2-25408-modul, der i det væsentlige består af to TEC1-12704-moduler, der er forbundet parallelt, men med dimensioner fra 40 til 40 mm og en tykkelse på 8 mm. En sådan to-lags køler er i stand til at producere op til 70 watt kølekraft, mens den forbruger 96 watt elektrisk energi.

Dens interne modstand, når den er slukket, er cirka 1,5 ohm. Den maksimalt opnåelige temperaturforskel under drift er 65 ºC. Naturligvis med den samme ekstreme temperaturforskel med TEC1-12705-modulet, afkøles to-lags TEC2-25408-modulet (pumpevarme) halvanden gang hurtigere.

Det følgende er et fire-lags TEC4-24603-modul med en tykkelse på 13,6 mm og en bredde på 40 mm, designet til en spænding på 14,6 volt og en nominel strøm på 3 A. Med en forbrugt elektrisk effekt på 44 W er dette modul i stand til at give køleeffekt på 6,8 W og temperaturforskel op til 107 ºC.

Bestående elementer er inkluderet her sekventielt. Som ethvert Peltier-modul tillader denne fire-lagsmodel ikke brug uden en radiator i mere end et sekund.

Endelig et seks-lags Peltier-modul TEC6-60506, designet til en nominel spænding på 30 volt og en strøm på 6 A. Med en bredde på 62 mm og en tykkelse på 23 mm er dette modul med en elektrisk effekt på 180 W i stand til at give en temperaturforskel på op til 100 ° C med en kølekapacitet på 10 W . Et modul af denne type kan anvendes i installationer beregnet til dyb frysning.

Se også:Termogeneratorer: Sådan "svejses" elektricitet på en gasovn ogPeltier-effekt: den magiske effekt af elektrisk strøm