Термоэлектрический охладитель на основе эффекта Пельтье
В 1834 году французский физик Жан Шарль Пельтье открыл явление выделения или поглощения тепла при прохождении электрического тока через контакт двух разнородных проводников.
Один проводящий элемент сделан из материала с высокой проводимостью, а другой из материала с более низкой проводимостью. Если пропустить ток через место соединения проводников, то электрону, чтобы пройти из низкоэнергетической области в высокоэнергетическую, нужно накопить энергию. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта проводников.
В итоге один из проводников сильно охладится, другой – нагреется. Величина вырабатываемого тепла и холода прямо пропорциональна величине пропускаемого тока.
Если же направление тока изменить, то и стороны нагрева и охлаждения так же поменяются местами.
Это явление получило название эффект Пельтье.
Первые полупроводниковые элементы Пельтье были произведены во второй половине двадцатого века.
Пара полупроводников из материалов разной проводимости, соединённых на между собой металлической пластиной, называется термопарой. Элемент Пельтье состоит из термопар, соединенных в последовательную цепь. Мощность элемента Пельтье зависит от количества термопар.
Электрический ток протекает последовательно через все полупроводники. В зависимости от направления тока на одной стороне контакты охлаждаются, а на другой нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.
Если нагревающуюся сторону элемента Пельтье принудительно охлаждать, например, при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны становится ещё ниже, чем до этого вмешательства (при той же силе тока).
В процессе развития промышленности элементы Пельтье стали работать более эффективно, и в настоящее время системы охлаждения на их основе получили распространение.
Компания «Тахион» представляет новинку: термошкаф ТШО-60.76.35.200 с установленным термоэлектрическим охладителем (ТЭО) на элементах Пельтье.
Номинальная холодопроизводительность ТЭО – 210 Вт. Наружная часть ТЭО оснащена защитным кожухом.
Особенности и преимущества использования.
ТЭО применяется, когда требования к техническим параметрам термошкафа таковы, что уже недостаточно использовать систему вентиляции, а применение кондиционера является избыточным.
Термоэлектрический охладитель меньше размером, чем кондиционер, не требует заправки фреоном и практически не нуждается в техническом обслуживании (кроме случаев использования в запылённых помещениях).
Мы рекомендуем установить ТЭО в случаях:
– когда нужно получить температуру внутри шкафа ниже, чем температура окружающей среды. Это возможно только если тепловыделение аппаратуры в шкафу меньше, чем номинальная холодопроизводительность ТЭО. С системой вентиляции такого результата не достичь.
– когда имеется аппаратура с высокой температурой эксплуатации, превышающей температуру окружающей среды. В этом случае тепловыделение аппаратуры может превышать холодопроизводительность ТЭО.
– когда требуется степень защиты не ниже IP66.
У нашей компании есть собственная климатическая лаборатория.
Климатические испытания – неотъемлемая часть технологического процесса.
Представляем результаты испытаний термошкафа ТШО-60.76.35.200 с установленным ТЭО в климатической лаборатории «Тахион» при разных режимах.
– При температуре окружающей среды +27°С, включенных вентиляторе, охладителе и мощности нагрузки 180 Вт, температура в середине термошкафа +35°С.
– При температуре окружающей среды +50°С, включенных вентиляторе, охладителе и мощности нагрузки 180 Вт, температура в середине термошкафа +56°С.
– При температуре окружающей среды +50°С, включенных вентиляторе, охладителе и мощности нагрузки 306 Вт температура в середине термошкафа +71°С.
– При температуре окружающей среды -50°С, в средней части термошкафа устанавливается температура -10°С.
– Время «холодного запуска» аппаратуры при температуре окружающей среды -50°С составило 1 час 35 минут, при температуре в шкафу: в середине -10,5°С; вверху -7,5°С.
Полученные результаты испытаний подтверждают эффективность использования термоэлектрических охладителей на базе элементов Пельтье.
Специалисты компании «Тахион» сделают индивидуальный расчёт по вашему техзаданию, и дадут рекомендации, какое устройство лучше подойдёт для решения ваших задач: система вентиляции, термоэлектрический охладитель или кондиционер.