Applicationes modulorum refrigerationis thermoelectricae

Applicationes modulorum refrigerationis thermoelectricae

Nucleus producti applicationis refrigerationis thermoelectricae est modulus refrigerationis thermoelectricae. Secundum proprietates, infirmitates et ambitum applicationis strati thermoelectrici, haec problemata determinanda sunt cum stratus eligitur:

1. Statum operationis elementorum refrigerantium thermoelectricorum determina. Secundum directionem et magnitudinem currentis operationis, refrigerationem, calefactionem et temperaturam constantem reactoris determinare potes, quamquam frequentissima methodus refrigerationis est, tamen calefactionem et temperaturam constantem neglegi non debes.

2. Temperaturam actualem extremitatis calidae in refrigeratione determina. Quia reactor instrumentum differentiae temperaturae est, ad optimam refrigerationis efficacitatem consequendam, in bono radiatore collocari debet. Secundum condiciones dissipationis caloris bonas vel malas, temperaturam actualem extremitatis thermalis reactoris in refrigeratione determina. Notandum est, propter vim gradientis temperaturae, temperaturam actualem extremitatis thermalis reactoris semper altiorem esse quam temperaturam superficiei radiatoris, plerumque minus quam paucis decimis graduum, plus quam paucis gradibus, decem gradibus. Similiter, praeter gradientem dissipationis caloris in extremo calido, etiam gradiens temperaturae inter spatium refrigeratum et extremum frigidum reactoris est.

3. Determina ambitum laboris et atmosphaeram reactoris. Hoc includit utrum moduli TEC, moduli refrigerationis thermoelectricae in vacuo an in atmosphaera ordinaria, nitrogenio sicco, aere stationario an mobili, et temperaturam ambientis operentur, ex quibus mensurae insulationis thermalis (adiabaticae) in rationem ducuntur et effectus effluxus caloris determinatur.

4. Propositum operandi elementorum thermoelectricorum et magnitudinem oneris thermalis determina. Praeter vim temperaturae extremitatis calidae, minima temperatura vel maxima differentia temperaturae quam elementa TEC N,P consequi possunt sub duabus condicionibus, sive sine onere sive adiabatica, determinatur; re vera, elementa Peltier N,P vere adiabatica esse non possunt, sed etiam onus thermalis habere debent, alioquin id nullum est.

5. Gradum moduli thermoelectrici, moduli TEC (elementa Peltier) determina. Series reactorum selectio requisitis differentiae temperaturae actualis satisfacere debet, id est, differentia temperaturae nominalis reactoris maior esse debet quam differentia temperaturae actualis requisita, alioquin requisitis satisfacere non potest, sed series non nimis magna esse potest, quia pretium reactoris cum incremento seriei magnopere augetur.

6. Specificationes elementorum thermoelectricorum N,P. Postquam series elementorum N,P instrumenti Peltier selectorum est, specificationes elementorum Peltier N,P eligi possunt, praesertim fluxus electricus operandi elementorum refrigeratoris Peltier N,P. Quia plura genera reactorum sunt quae et differentiam temperaturae et productionem frigoris simul tolerare possunt, sed propter condiciones operandi diversas, reactor cum minimo fluxus electrico operandi plerumque eligitur, quia sumptus potentiae sustentandae hoc tempore parvus est, sed potentia totalis reactoris factor determinans est, eadem potentia ingressa ad fluxum electricum operandi reducendum tensionem augere debet (0.1v per par componentium), ergo logarithmus componentium augeri debet.

7. Numerum elementorum N,P determina. Hoc innititur potentiae refrigerationis totali reactoris ad requisita differentiae temperaturae implenda; curandum est ut summa capacitatis refrigerationis reactoris ad temperaturam operandi maior sit quam potentia totalis oneris thermalis obiecti operandi, alioquin requisitis satisfacere non potest. Inertia thermalis strati valde parva est, non plus quam unum minutum sub onere nullo, sed propter inertiam oneris (praesertim ob capacitatem caloricam oneris), celeritas operandi actualis ad temperaturam statutam attingendam multo maior est quam unum minutum, et usque ad aliquot horas. Si requisita celeritatis operandi maiora sunt, numerus stratorum maior erit; potentia totalis oneris thermalis constat ex capacitate calorica totali plus effusione caloris (quo minor temperatura, eo maior effusio caloris).

Septem haec principia generalia sunt consideranda cum eliguntur moduli thermoelectrici N,P elementa Peltier, secundum quae usor originalis primum modulos refrigerationis thermoelectricae, refrigeratorem Peltier, modulum TEC secundum requisita eligere debet.

(1) Usum temperaturae ambientis Th ℃ confirma.

(2) Temperatura humilis Tc ℃ a spatio vel obiecto refrigerato attingitur.

(3) Onus thermalis notum Q (potentia thermalis Qp, dissipatio caloris Qt) W

Datis Th, Tc et Q, elementa refrigerationis thermoelectricae N,P necessaria et numerus elementorum TEC N,P secundum curvam characteristicam modulorum refrigerationis thermoelectricae, refrigeratoris Peltier, et modulorum TEC aestimari possunt.