Come scegliere
Calcolo del carico termico
Per raffreddare oggetti mirati si calcola “Quanto calore bisogna sottrarre”. Escludendo la presenza di oggetti mirati di raffreddamento che generano il calore, generalmente si parla di “quantità di calore che invade l’ oggetto specifico di raffreddamento dall’anbiente circostante”
A. Per il raffreddamento della struttura come per i frigoriferi
Poiché si raffredda uno spazio chiuso, si calcola la resistenza termica della parte materiale dell'isolamento termico dalla conducibilità di calore e dallo spessore del materiale dell'isolamento termico. Aggiungendo a questo la resistenza termica della trasmissione di calore esterno e interno della struttura si ottiene il totale della resistenza termica.
B. Per le strutture che non hanno, o che non possono avere, isolamento.
Si calcola la resistenza termica dalla trasmissione di calore convettivo dall' area dell'oggetto di raffreddamento.
C. Per il raffreddamento di liquidi (liquido e vapore)
La capacità necessaria per raffreddare, dalla temperatura d’ingresso alla temperatura d’uscita nel tempo (flusso) determinato, si calcola moltiplicandoi la densità specifica del liquido, il flusso e differenza di temperatura. Dipende dal flusso.Se ci vuole una grande capacità di raffreddamento e a volte non si possono usare le celle di Peltier poiché sarà aggiunto il calore invadito dalla circostanza nel tubo del liquido freddo. Considerate anche la sezione B.
Efficienza
Anche per le celle di Peltier si è definito il rendimento energetico il cui il nome è COP (Coefficient Of Performance = Coefficente delle prestazioni), altrimenti chiamato, coefficente delle prestazioni. Questo è il rapporto, in altre parole (Q/P), che rappresenta quanto lavoro ha fatto (= la quantità endotermica Q) di fronte alla energia elettrica gettante (p) che è data alla cella. Ma nel campo realistico di applicazione della cella di Peltier, molte volte il valore è molto piccolo, ad esempio in frigoriferi di piccoli dimensioni il valore è (generalmente) circa 0.2.
Il valore massimo (COPmax) del coefficente delle prestazioni è definito chiaramente dalla differenza di valore di corrente di temperatura e di valore. Ma, il COP risulta massimo nel lato dove la differenza di valore di corrente di temperatura e di valore è piccolo, quindi il valore non è proprio vero, perché nell’ applicazione reale, anche la grande differenza di temperatura e la quantità endotermica vanno in direzione di un grande valore.
Di conseguenza, non è particolarmente necessario essere cosciente del massimo (COPmax) di efficienza teorica, ma per rendere il COP persino un pochino più alto, sicuramente la cosa più importante è “aumentare l'abilità di scambio termico della cella” in entrambi i lati dei moduli.
Selezione
La cella è selezionata secondo l’ abilità di raffreddamento necessaria. La quantità endotermica massima e utile come riferimento come indice, ma in realtà si utilizza nel punto in qui la differenza di temperatura diventa grande e la quantità endotermica diventa piccola, di conseguenza sono maggiormente utilizzati nei punti di 10 a 30% della quantità endotermica massima. Selezionate con un certa disponibilità. Realisticamente, bisogna anche prendere in considerazione la tensione di funzionamento e dimensioni dei moduli, decidete riferendovi a una figura di qualità.
Se volete considerare la differenza di temperatura perchè la quantità endotermica è piccola, c’è la possibilità di scegliere il tipo di cascata (fasi multiple). Prendete come indice la differenza massima di temperatura sotto riportata. Generalmente quando la differenza di temperatura all'interno del modulo è circa 50deg, è meglio usare un modulo di 1 grado (singolo).
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Differenza massima di temperatura (Th = 27C)
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1 modulo a cascata
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di 68 a 70°C
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serie FPH1/FPM1
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2 modulo a cascata
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di 85 a 95°C
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serie FPK2
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