Các loại mô-đun Peltier phổ biến

Trên các trang web của các cửa hàng trực tuyến hiện đại, bạn có thể tìm thấy nhiều Mô-đun nhiệt điện Peltier. Chúng khác nhau về đặc điểm nhiệt độ, thông số điện, kích thước, cũng như số lượng cặp nhiệt điện được lắp đặt bên trong mô-đun. Những mô-đun này được sử dụng cả trong tủ lạnh di động và điều hòa không khí, cũng như trong hàng thủ công nghiệp dư.

Điều đáng chú ý là các mô-đun Peltier là một lớp và nhiều lớp, do đó vấn đề cài đặt được giải quyết khá tự do. Trong khuôn khổ của bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét một số loại mô-đun nhiệt điện Peltier phổ biến nhất, chúng tôi sẽ hiểu thiết bị của họ và so sánh các tham số.

Dưới đây là một mô-đun nhiệt điện Peltier một lớp điển hình. Hai tấm gốm (oxit nhôm) có độ dày dưới 1 mm được lắp đặt ở phần trên và phần dưới của mô-đun. Chúng, giống như một bảng mạch in, đóng vai trò hỗ trợ cho các cặp nhiệt điện bên trong và một khung cho toàn bộ mô-đun.

Tấm gốm có độ dẫn nhiệt cao, bền và chống cháy. Chất nền đồng được dán vào các tấm này, trong đó các cặp nhiệt bán dẫn được kết nối nối tiếp.

Việc hàn các cặp nhiệt điện bán dẫn trong sản xuất công nghiệp các mô-đun Peltier được thực hiện bằng cách hàn nhiệt trên thiết bị đặc biệt ở nhiệt độ khoảng 145 ºC, do các phần tử bán dẫn không cho phép quá nóng. Do đó, các mô-đun là không thể tách rời, và keo silicone thường được áp dụng ở các cạnh.

Nếu vì lợi ích của sự tò mò, vì lợi ích của nó, có thể tháo rời một mô-đun như vậy, thì bạn có thể thấy rõ các khối bán dẫn không đồng nhất (loại n và loại p), được hàn với đế bằng đồng và nối với nhau trong một mạch nối tiếp. Dễ dàng thấy rằng đầu tiên một vật hàn dễ cháy được lắng đọng trên đế đồng, và sau đó các thành phần của cặp nhiệt điện đã được lắp đặt.

Trong thiết kế này, như trong ảnh, thu được 127 điểm nối p-n và 127 n-p, tất cả các mối nối n-p (để điều hướng dòng điện từ cộng đến trừ) được đặt ở một bên của mô-đun và tất cả các mối nối p-n đều ở phía bên kia.

Trên các xe buýt đồng có dòng điện đi theo hướng tiếp giáp n-p, nhiệt được hấp thụ (làm mát mạnh ở phía bên này của mô-đun) và khi dòng điện đi theo hướng của ngã ba p, thì nhiệt lượng (về lý thuyết) cũng được giải phóng. Do đó, mô-đun Peltier truyền nhiệt từ một tấm gốm sang phía đối diện.

Mô-đun một lớp phổ biến nhất TEC1-12705, có giá khoảng 2 đô la, là nhu cầu đặc biệt cho AliExpress. Kích thước tổng thể của mô-đun 40 x 40 mm, độ dày 3,8 mm. 127 cặp nhiệt điện được kết nối nối tiếp cung cấp điện trở trong của mô-đun từ 2,5 đến 2,8 Ohms ở nhiệt độ môi trường 25 độ C.

Dòng điện hoạt động của thiết bị là từ 4.3 đến 4.6 A khi được cung cấp bởi điện áp danh định là 12 volt. Điện áp tối đa cho phép là 15,4 volt ở dòng tới hạn 5,8 A. Chênh lệch nhiệt độ tối đa có thể đạt được là 65 ºC, và công suất làm lạnh tối đa là 42 W. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của mô-đun là từ -55 đến 83 ºC.

Và đây là mô-đun TEC2-25408 hai lớp, chủ yếu bao gồm hai mô-đun TEC1-12704 được kết nối song song, nhưng có kích thước 40 x 40 mm và độ dày 8 mm. Một bộ làm mát hai lớp như vậy có khả năng sản sinh công suất làm lạnh lên đến 70 watt trong khi tiêu thụ 96 watt năng lượng điện.

Điện trở trong của nó khi tắt là khoảng 1,5 ohms. Chênh lệch nhiệt độ tối đa có thể đạt được trong quá trình vận hành là 65 ºC. Rõ ràng, với sự chênh lệch nhiệt độ cực cao tương tự với mô-đun TEC1-12705, mô-đun TEC2-25408 hai lớp sẽ làm mát (bơm nhiệt) nhanh hơn một lần rưỡi.

Sau đây là mô-đun TEC4-24603 bốn lớp với độ dày 13,6 mm và chiều rộng 40 mm, được thiết kế cho điện áp 14,6 volt và dòng điện định mức 3 A. Với công suất điện tiêu thụ là 44 W, mô-đun này có thể cung cấp năng lượng làm mát là 6,8 W và chênh lệch nhiệt độ lên tới 107 ºC.

Các yếu tố cấu thành được bao gồm ở đây một cách tuần tự. Giống như bất kỳ mô-đun Peltier nào, mô hình bốn lớp này không thể được sử dụng mà không có bộ tản nhiệt trong hơn một giây.

Cuối cùng, mô-đun Peltier sáu lớp TEC6-60506, được thiết kế cho điện áp danh định 30 volt và dòng điện 6 A. Với chiều rộng 62 mm và độ dày 23 mm, mô-đun này có công suất điện 180 W có thể cung cấp chênh lệch nhiệt độ lên tới 100 ° C với công suất làm lạnh là 10 W . Một mô-đun loại này được áp dụng trong các cài đặt dành cho đóng băng sâu.

Xem thêm:Thermogenerators: làm thế nào để hàn điện hàn trên bếp gas vàHiệu ứng Peltier: hiệu ứng kỳ diệu của dòng điện