performances de refroidissement thermoélectrique

Calcul des performances de refroidissement thermoélectrique :

Avant d'appliquer le refroidissement thermoélectrique, et afin de mieux comprendre son fonctionnement, il est important de noter que l'extrémité froide du module Peltier, ou module thermoélectrique, absorbe la chaleur ambiante. Deux types de chaleur sont à prendre en compte : la chaleur par effet Joule (Qj) et la chaleur par conduction (Qk). Le courant traversant l'élément thermoélectrique produit de la chaleur par effet Joule. La moitié de cette chaleur est transmise à l'extrémité froide, l'autre moitié à l'extrémité chaude, tandis que la chaleur par conduction est transmise de l'extrémité chaude à l'extrémité froide.

Production de froid Qc=Qπ-Qj-Qk

= (2p-2n).Tc.I-1/2j²R-K (Th-Tc)

Où R représente la résistance totale d'une paire et K est la conductivité thermique totale.

Chaleur dissipée par l'extrémité chaude Qh=Qπ+Qj-Qk

= (2p-2n).Th.I+1/2I²R-K (Th-Tc)

Il ressort des deux formules ci-dessus que la puissance électrique absorbée correspond exactement à la différence entre la chaleur dissipée par l'extrémité chaude et la chaleur absorbée par l'extrémité froide, ce qui constitue une sorte de « pompe à chaleur » :

Qh-Qc=I²R=P

D'après la formule ci-dessus, on peut conclure que la chaleur Qh émise par un couple électrique à l'extrémité chaude est égale à la somme de la puissance électrique d'entrée et de la sortie froide de l'extrémité froide, et inversement, on peut conclure que la sortie froide Qc est égale à la différence entre la chaleur émise par l'extrémité chaude et la puissance électrique d'entrée.

Qh=P+Qc

Qc=Qh-P

Méthode de calcul de la puissance de refroidissement thermoélectrique maximale

A.1 Lorsque la température à l'extrémité chaude Th est de 27℃±1℃, la différence de température est △T=0 et I=Imax.

La puissance frigorifique maximale Qcmax (W) est calculée selon la formule (1) : Qcmax = 0,07NI

Où N — logarithme du dispositif thermoélectrique, I — courant de différence de température maximale du dispositif (A).

A.2 Si la température de la surface chaude est de 3 à 40 °C, la puissance de refroidissement maximale Qcmax (W) doit être corrigée selon la formule (2).

Qcmax = Qcmax×[1+0,0042(Th--27)]

(2) Dans la formule : Qcmax — température de surface chaude Th = 27 °C ± 1 °C, puissance de refroidissement maximale (W), Qcmax|Th — température de surface chaude Th — puissance de refroidissement maximale (W) à la température mesurée de 3 à 40 °C

Spécifications TES1-12106T125

La température du côté chaud est de 30 °C.

Imax : 6A

Umax : 14,6 V

Qmax : 50,8 W

Delta T max : 67 °C

ACR : 2,1 ± 0,1 Ohm

Dimensions : 48,4 x 36,2 x 3,3 mm, dimensions du trou central : 30 x 17,8 mm

Scellé : Scellé avec du silicone RTV 704 (couleur blanche)

Fil : PVC 20AWG, résistance à la température 80℃.

Longueur du fil : 150 mm ou 250 mm

Matériau thermoélectrique : tellurure de bismuth