В этом примере показано устройство Пельтье, работающее в режиме охлаждения с температурой горячей стороны 50 ° C. В режиме охлаждения коэффициент производительности (COP) ячейки Пельтье равен общему теплу, передаваемому через термоэлектрический охладитель (TEC), деленному на входную электрическую мощность, COP = Qc/Pin.
Первый подграфик показывает COP как функцию тока для нескольких перепадов температур. Можно заметить, что для одного и того же значения тока значение COP ниже для больших перепадов температур. Это происходит потому, что при более высоких перепадах температур естественная теплопроводность от горячей стороны к холодной стороне имеет тенденцию быть больше.
Источник температуры, подключенный к горячей стороне модуля Пельтье, позволяет представлять собой идеальный теплоотвод. То есть раковина, способная рассеивать бесконечное количество тепла без повышения температуры на горячей стороне. Это представление дает нам хорошую аппроксимацию для COP и кривых потока охлаждения.
Второй график показывает, как тепловой поток развивается с входным током. По мере увеличения тока тепло, отводимое от холодной стороны, увеличивается до тех пор, пока не достигнет максимального значения. После этого пика из-за нагревания джоулем увеличение тока приводит к уменьшению потока охлаждения.
Последний график показывает рабочий ток, который максимизирует значение COP для каждой разности температур. Эта оптимальная рабочая точка обеспечивает полезную информацию при выборе выходного тока контроллера TEC.
Блок Пельтье, используемый в этой модели, определяется следующим образом:
коэффициент Зеебека = 220е-6 В/К;
Внутреннее сопротивление = 0,02 Ом;
Теплопроводность = 1,5e-3 Вт/К.
На графике ниже показаны результаты для коэффициента производительности устройства Пельтье и мощности накачки тепла по входному току при различных перепадах температур.
