كيفية اختيار وحدات التبريد الكهروحرارية (الوحدات الكهروحرارية)؟

أطلقت شركة بكين هويماو لمعدات التبريد المحدودة سلسلة من وحدات التبريد الكهروحرارية، بما في ذلك وحدات التبريد الكهروحرارية القياسية، ووحدات التبريد الكهروحرارية، وعناصر بلتييه، وأجهزة بلتييه، ووحدات التبريد الكهروحرارية الخاصة المصممة حسب الطلب وفقًا لاحتياجات العملاء. وتشمل هذه الوحدات وحدات تبريد كهروحرارية أحادية المرحلة، ووحدات تبريد كهروحرارية متعددة المراحل، مثل وحدات ثنائية وثلاثية وسداسية المراحل. تعتمد وحدات التبريد الكهروحرارية (وحدات التبريد الكهروحرارية، وعناصر بلتييه) على التأثير الكهروحراري لأشباه الموصلات. فعند مرور تيار مستمر عبر مزدوجة حرارية مكونة من توصيل مادتين مختلفتين من أشباه الموصلات على التوالي، يمتص الطرف البارد الحرارة ويطلقها الطرف الساخن على التوالي، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لتطبيقات دورات التبريد والتدفئة. فهي لا تتطلب أي مادة تبريد، ويمكنها العمل بشكل مستمر، ولا تُسبب أي تلوث، ولا تحتوي على أجزاء دوارة، وبالتالي لا تُنتج أي تأثير دوراني. إضافةً إلى ذلك، فهي لا تحتوي على أجزاء منزلقة، وتعمل بدون اهتزاز أو ضوضاء، ولها عمر خدمة طويل، وسهلة التركيب. تُستخدم وحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات TEC، ووحدات بلتييه، والوحدات الكهروحرارية على نطاق واسع في المجالات الطبية والعسكرية والمختبرية التي تتطلب دقة وموثوقية عاليتين في التحكم بدرجة الحرارة.

يُعدّ اختيار النوع المناسب الخطوة الأولى في استخدام وحدات التبريد الكهروحرارية. فباختيار وحدة التبريد الكهروحرارية المناسبة، يُمكن تحقيق هدف التحكم في درجة الحرارة المطلوب. قبل اختيار وحدة بلتييه أو وحدة التبريد الكهروحرارية، من الضروري تحديد متطلبات التبريد، وتحديد الهدف من التبريد، ونوع تقنية التبريد المُختارة، وطريقة توصيل الحرارة، ودرجة الحرارة المستهدفة، ومقدار الطاقة المُتاحة. إذا كنت تخطط لاختيار وحدات التبريد الكهروحرارية من شركة بكين هويماو لمعدات التبريد المحدودة، يُمكنك تحديد الطراز المطلوب باتباع خطوات الاختيار التالية.

1. تقدير الحمل الحراري

يشير الحمل الحراري إلى كمية الحرارة اللازمة لإزالتها لخفض درجة حرارة هدف التبريد إلى مستوى محدد في بيئة ذات درجة حرارة معينة، ووحدته هي الواط (W). تشمل الأحمال الحرارية بشكل أساسي الأحمال الفعالة والأحمال السلبية ومجموعاتهما. الحمل الحراري الفعال هو الحمل الحراري الناتج عن هدف التبريد نفسه. أما الحمل الحراري السلبي فهو الحمل الحراري الناتج عن الإشعاع الخارجي والحمل الحراري والتوصيل. صيغة حساب الحمل الفعال

Qactive = V2/R = VI = I2R;

Qactive = الحمل الحراري النشط (واط)؛

V = الجهد المطبق على هدف التبريد (V)؛

R = مقاومة هدف التبريد؛

I = التيار المتدفق عبر الهدف المبرد (A)

الحمل الحراري الإشعاعي هو الحمل الحراري المنتقل إلى الجسم المستهدف عبر الإشعاع الكهرومغناطيسي. صيغة الحساب:

قراد = F es A (Tamb4 - Tc4)؛

Qrad = الحمل الحراري الإشعاعي (واط)؛

F = عامل الشكل (أسوأ قيمة = 1)؛

e = الانبعاثية (قيمة أسوأ حالة = 1)؛

s = ثابت ستيفان-بولتزمان (5.667 × 10-8 واط/م² k4)؛

A = مساحة سطح التبريد (م²)؛

Tamb = درجة الحرارة المحيطة (كلفن)؛

Tc = TEC – درجة حرارة الطرف البارد (كلفن).

الحمل الحراري بالحمل الحراري هو الحمل الحراري الذي ينتقل بشكل طبيعي بواسطة السائل المار عبر سطح الجسم المستهدف من الخارج. صيغة الحساب هي:

Qconv = hA (Tair – Tc);

Qconv = الحمل الحراري بالحمل (واط)

h = معامل انتقال الحرارة بالحمل (واط/م² درجة مئوية) (القيمة النموذجية لسطح الماء عند ضغط جوي قياسي واحد) = 21.7 واط/م² درجة مئوية؛

أ = مساحة السطح (م²)؛

تاير = درجة الحرارة المحيطة (درجة مئوية)؛

Tc = درجة حرارة الطرف البارد (°م)؛

الحمل الحراري التوصيلي هو الحمل الحراري المنتقل من الخارج عبر الأجسام الملامسة على سطح الجسم المستهدف. صيغة الحساب هي:

Qcond =k A DT/L;

Qcond = الحمل الحراري المنقول (واط)؛

k = الموصلية الحرارية للمادة الموصلة للحرارة (واط/متر درجة مئوية)؛

A = مساحة المقطع العرضي للمادة الموصلة للحرارة (م²)؛

L = طول مسار توصيل الحرارة (م)

DT = فرق درجة الحرارة في مسار توصيل الحرارة (°C) (عادة ما يشير إلى درجة الحرارة المحيطة أو درجة حرارة المشتت الحراري مطروحًا منها درجة حرارة الطرف البارد.)

بالنسبة للحمل الحراري المشترك الناتج عن الحمل الحراري والتوصيل، فإن صيغة الحساب هي:

Q السلبي = (A x DT)/(x/k + 1/h)؛

Qpassive = الحمل الحراري (واط)؛

أ = إجمالي مساحة سطح الصدفة (م2)؛

x = سُمك طبقة العزل (م)

k = الموصلية الحرارية للعزل (واط/متر درجة مئوية)؛

h = معامل انتقال الحرارة بالحمل (واط/م² درجة مئوية)

DT = فرق درجة الحرارة (°C).

2. احسب إجمالي الحمل الحراري

من خلال الخطوة الأولى، يمكننا حساب إجمالي الحمل الحراري لهدف التبريد.

لنفترض في المشروع الفعلي أن الحمل الحراري النشط هو 8 واط، والحمل الحراري الإشعاعي هو 0.2 واط، والحمل الحراري الحملي هو 0.8 واط، والحمل الحراري التوصيلي هو 0 واط، والحمل الحراري الكلي هو 9 واط.

3. تعريف درجة الحرارة

حدد درجة حرارة الطرف الساخن، ودرجة حرارة الطرف البارد، وفرق درجة حرارة التبريد للوحة التبريد. بافتراض أن درجة الحرارة المحيطة في المشروع الفعلي هي 27 درجة مئوية، ودرجة حرارة التبريد المستهدفة هي -8 درجات مئوية، وفرق درجة حرارة التبريد ΔT = 35 درجة مئوية

بافتراض أن إجمالي الحمل الحراري لهدف التبريد يُقدّر بـ 9 واط بناءً على التقدير السابق، يمكن الحصول على قيمة Qmax المثلى كالتالي: 9/0.25 = 36 واط، وقيمة Qmax القصوى كالتالي: 9/0.45 = 20 واط. ابحث في كتالوج منتجات شركة بكين هويماو لمعدات التبريد المحدودة عن وحدات التبريد الكهروحرارية، ووحدات بلتييه، وأجهزة بلتييه، وعناصر بلتييه، ووحدات TEC، واعثر على المنتجات التي تتراوح قيمة Qmax فيها بين 20 و36 واط.