среда, 14 апреля 2010 г.

Как выбрать необходимый модуль для вашей системы? (часть 1)

Перед тем, как приступить к выбору пригодного для Вас модуля, необходимо определить требуемое значение величины холодопроизводительности (Qс) при заданной разности температур между охлаждаемым объектом и окружающей средой (DТ). Требуемая холодопроизводительность зависит от многих факторов, в частности от:
  • температуры, которую необходимо обеспечить в охлаждаемом рабочем объеме или на поверхности объекта охлаждения;
  • величины охлаждаемого рабочего объема;
  • температуры окружающей среды;
  • толщины и вида используемой изоляции;
  • наличия в охлаждаемом объеме активной нагрузки.
В зависимости от особенностей охлаждаемого объекта, температуры охлаждаемого объекта и температуры окружающей среды возможны различные условия функционирования термоэлектрического охлаждающего устройства и соответственно различные требования к значению величины холодопроизводительности. Среди возможных вариантов целесообразно выделить следующие, наиболее типичные:
  1. Температура окружающей среды превышает температуру охлаждаемого объекта, а охлаждаемый объект, не выделяет тепло. В этом случае требуемая холодопроизводительность определяется двумя составляющими: холодопроизводительность необходимая для установления требуемой температуры объекта и холодопроизводительность, необходимая для компенсации теплонатекания из окружающей среды через стенки камеры, в которой находится охлаждаемый объект.
  2. Температура окружающей среды превышает температуру охлаждаемого объекта, охлаждаемый объект выделяет тепло (активная нагрузка). В этом случае суммарная холодопроизводительность обеспечивает помимо компенсации теплонатекания из окружающей среды удаление генерируемого тепла активной нагрузкой.
В этих случаях следует особо обратить внимание на применяемые теплоизолирующие материалы, выбирать те из них, которые имеют наиболее низкое значение величины теплопроводности, что позволит при проектировании обеспечить минимальные габариты Вашего термоэлектрического охладителя за счет уменьшения толщины теплоизолирующих стенок. Одним из наиболее часто применяемых и рекомендуемых для теплоизоляции материалом, является пенополиуретан, имеющий коэффициент теплопроводности 0.035 Вт/мК.
Теплопроводность других материалов, часто используемые в качестве изоляции:

Материал

Теплопроводность, (Вт/мК)

Пенополиуретан

0.035

Дерево (сосна)

0.11

Резина

0.16

Плексиглас

0.26

Стекло

0.80

В том случае, если температура окружающей среды ниже температуры, которую надо получить на охлаждаемом объекте, то в такой системе необходимо учитывать естественный перенос тепла от охлаждаемого объекта в окружающую среду через стенки изолирующей камеры, что приводит к снижению требуемого значения холодопроизводительности термоэлектрического модуля.
В этом случае материал стенок охлаждаемой камеры должен иметь максимально высокое значение величины теплопроводности. Обычно, в этом случае стенки охлаждаемой камеры следует изготавливать из металла. Значение теплопроводности для часто используемых материалов:

Материал

Теплопроводность, (Вт/мК)

Медь

386

Алюминий

204

Цинк

112

Чугун

83

Сталь

48



Не забывайте следить за нами и читайте в скором времени продолжение статьи!

Комментариев нет: