Термоэлектрический охладитель l Охладитель Пельтье l Эффект Пельтье

Широкая линейка термоэлектрических охладителей Laird Thermal Systems предлагает инженерам-проектировщикам широкий диапазон охлаждающих мощностей, температурных перепадов, форм-факторов, вариантов отделки и возможностей термоциклирования. Выберите один из наших стандартных термоэлектрических охладителей или обратитесь к эксперту Laird по тепловым технологиям, чтобы быстро разработать индивидуальное решение для термоэлектрического охлаждения в нашем центре прототипирования для оптимального решения по управлению температурным режимом.

• Твердотельная конструкция для высокой надежности
• Охлаждение или нагрев для точного контроля температуры
• Низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание 
   

Поиск термоэлектрических охладителей

Используйте следующие методы для поиска термоэлектрических охладителей для вашего приложения:

• Параметрический поиск
• Thermal Wizard Расширенный поиск

Термоэлектрические охладители доступны для определенных диапазонов охлаждения, температурных перепадов и рабочих температур. Просмотрите карту портфолио ниже, чтобы найти интересующую серию продуктов и найти ее с помощью поиска по сайту и меню.

Твердотельные тепловые насосы существуют с момента открытия эффекта Пельтье в 1834 году. Эти устройства стали коммерчески доступными несколько десятилетий назад с разработкой усовершенствованных полупроводниковых термопарных материалов в сочетании с керамические подложки. Термоэлектрические охладители представляют собой твердотельные тепловые насосы, которым требуется теплообменник для рассеивания тепла с использованием эффекта Пельтье. Во время работы постоянный ток протекает через термоэлектрический охладитель, создавая теплопередачу и разницу температур между керамическими подложками, в результате чего одна сторона термоэлектрического охладителя становится холодной, а другая — горячей. Стандартный одноступенчатый термоэлектрический охладитель может достигать перепада температур до 70°C.

Геометрический размер стандартного термоэлектрического охладителя может варьироваться от 2 x 2 мм до 62 x 62 мм. Небольшой размер в сочетании с легким весом делает термоэлектрики идеальными для приложений с ограниченным геометрическим пространством и низкими требованиями к весу. Традиционные технологии охлаждения, такие как обычные системы на основе компрессоров, обычно намного крупнее и тяжелее по сравнению с термоэлектрическими технологиями.

Термоэлектрические охладители также можно использовать в качестве генератора электроэнергии путем преобразования отработанного тепла в полезную выходную мощность постоянного тока. Термоэлектрики идеально подходят для приложений, требующих активного охлаждения ниже температуры окружающей среды и требующих мощности охлаждения <600 Вт. Инженер-конструктор должен рассматривать термоэлектрические охладители, когда критерии проектирования системы включают такие факторы, как точный контроль температуры, высокая надежность, ограничения по компактной геометрии, малый вес и требования по защите окружающей среды.

Термоэлектрические охладители имеют ряд преимуществ по сравнению с альтернативными технологиями охлаждения:

• Твердотельная конструкция не имеет движущихся частей, что повышает надежность.
Блоки
• можно устанавливать в любом положении.
• Термоэлектрические охладители могут охлаждать устройства до температуры значительно ниже температуры окружающей среды. Более низкие температуры, вплоть до минус 100°C, могут быть достигнуты за счет использования многоступенчатого термоэлектрического охладителя в вакуумной среде.
• Термоэлектрики могут нагревать и охлаждать, просто меняя полярность, что меняет направление теплопередачи. Это позволяет очень точно контролировать температуру, при этом в установившихся условиях можно поддерживать до ±0,01°C.
• В режиме нагрева термоэлектрические охладители намного эффективнее обычных резистивных нагревателей, поскольку они генерируют тепло за счет подводимой мощности плюс дополнительное тепло, генерируемое за счет действия теплового насоса.
Устройства
• безопасны для окружающей среды, поскольку в них не используются фреоны, а электрические помехи минимальны.
Термоэлектрические охладители
• можно использовать в качестве накопителей энергии, превращая отработанное тепло в полезную выходную мощность постоянного тока.

Компания Laird Thermal Systems разрабатывает и производит термоэлектрические охладители, которые соответствуют строгим стандартам управления процессом и критериям «годен/не годен», гарантируя нашим клиентам получение наилучшей продукции. Наш обширный портфель стандартных продуктов охватывает широкий диапазон холодопроизводительности, температурных перепадов, требований к потребляемой мощности и геометрических размеров. Имеются стандартные варианты отделки для различных длин выводов, допусков на толщину нахлеста и влагозащитных герметиков. Имеются стандартные конструкции с предварительным лужением и пайкой для монтажа термоэлектрического охладителя на теплообменнике с возможностью пайки или обработки термоэлектрического охладителя в печи оплавления для припайки к оптоэлектронному корпусу.

Laird Thermal Systems предлагает несколько семейств термоэлектрических охладителей, которые можно классифицировать по холодопроизводительности, перепаду температур, форм-фактору или способности термоциклирования. Ссылайтесь на карту восприятия в качестве общего руководства относительно того, какое место занимает каждое семейство продуктов в отношении этих атрибутов.

Серия SH представляет собой термоэлектрический охладитель кольцевого типа. Керамика с горячей и холодной стороны имеет круглое отверстие в центре для размещения легкого выступа для оптики, механического крепления или датчика температуры. Серия RH представляет собой кольцевой термоэлектрический охладитель круглой формы. Керамика с горячей и холодной стороны имеет круглое отверстие в центре для размещения легкого выступа для оптики, механического крепления или датчика температуры.

Эта линейка продуктов доступна в различных конфигурациях и геометрических формах. Серия SH, изготовленная из полупроводникового материала на основе теллурида висмута и теплопроводной керамики на основе оксида алюминия, предназначена для применения в системах с более высокими токами и большими тепловыми насосами. Для всех термоэлектрических охладителей серий SH и RH используется многожильный провод длиной 114 мм (4,5 дюйма) с изоляцией из ПВХ.

Серия термоэлектрических охладителей Ceramic Plate CP считается «стандартом» в термоэлектрической промышленности. Эта широкая линейка высокопроизводительных и высоконадежных термоэлектрических охладителей доступна с различными мощностями теплового насоса, геометрическими формами и диапазонами входной мощности. Собранные из полупроводникового материала на основе теллурида висмута и теплопроводной керамики на основе оксида алюминия, серия CP предназначена для применения в системах с более высокими токами и большими тепловыми насосами. Для всех термоэлектрических охладителей серии CP используется многожильный провод длиной 114 мм (4,5 дюйма) с изоляцией из ПВХ.

Новая серия HiTemp ETX обеспечивает более высокую эффективность и на 10 % больше производительности теплового насоса по сравнению со стандартными термоэлектрическими охладителями. Термоэлектрический охладитель отличается более высоким теплоизоляционным барьером по сравнению со стандартными материалами, что обеспечивает максимальный перепад температур (ΔT) 83°C. В этой серии продуктов используется усовершенствованная конструкция термоэлектрического модуля, которая предотвращает снижение производительности в условиях высокой температуры, что делает ее идеальной для охлаждения автономных систем, систем машинного зрения и процессоров цифрового освещения. Серия HiTemp ETX доступна в нескольких конфигурациях, охватывающих широкий диапазон размеров, мощностей охлаждения и диапазонов напряжения.

Многоступенчатые термоэлектрические охладители серии MS могут достигать более низких температур, чем одноступенчатые термоэлектрические охладители. Он обеспечивает самый высокий перепад температур (ΔT) до 131°C. Эта линейка продуктов доступна с многочисленными перепадами температур, производительностью теплового насоса и геометрическими формами. Многоступенчатая серия MS разработана для приложений с более высоким током и меньшим тепловым насосом. Он идеально подходит для приложений, работающих в условиях комнатной температуры. Индивидуальные проекты доступны по запросу, однако применяется MOQ.

Серия OptoTEC™ представляет собой высокопроизводительный миниатюрный термоэлектрический охладитель, в котором используются передовые термоэлектрические материалы для повышения эффективности охлаждения по сравнению со стандартными термоэлектрическими охладителями. Управление технологическим процессом было улучшено, чтобы обеспечить повторяемость и длительный срок службы для стабилизации температуры в телекоммуникационных, промышленных, автономных и фотонных приложениях. Серия OptoTEC доступна в двух форматах; ОТХ и ХТХ. Термоэлектрический охладитель OptoTEC OTX имеет максимальную рабочую температуру 120°C, а термоэлектрический охладитель OptoTEC HTX предназначен для работы при экстремальных температурах до 150°C.

Серия PowerCycling PCX представляет собой высокопроизводительный термоэлектрический охладитель с уникальной прочной конструкцией, обеспечивающей долгий срок службы в условиях термоциклирования. Эта серия идеально подходит для молекулярной диагностики, где требуется высокая скорость изменения температуры при поддержании точной температуры с минимальным градиентом. Термоэлектрические охладители PowerCycling PCX проходят строгие циклические испытания в соответствии с последними квалификационными стандартами PCR без снижения производительности. Термоэлектрические охладители PCX, изготовленные из передовых термоэлектрических материалов, обеспечивают более высокую скорость изменения температуры по сравнению со стандартными продуктами.

Серия PolarTEC™ PT представляет собой термоэлектрический холодильник в стиле крыльца. Керамика с горячей стороны имеет расширенный край, который позволяет прочно закрепить выводы для подключения нескольких термоэлектрических охладителей в массив. Эта линейка продуктов доступна в конфигурациях на 4, 6 и 8 ампер и идеально подходит для крупносерийного производства. Серия PolarTEC PT, изготовленная из полупроводникового материала теллурида висмута и теплопроводной керамики на основе оксида алюминия, предназначена для применения с более высокими токами и более крупными тепловыми насосами. Для всех термоэлектрических охладителей PolarTEC серии PT используется многожильный провод длиной 152 мм (6,0 дюймов) с изоляцией из ПВХ.
 

Новая серия UltraTEC™ UTX обеспечивает 10-процентное повышение производительности теплового насоса, большую разницу температур и более высокую эффективность по сравнению со стандартными термоэлектрическими охладителями. Он собран из передовых термоэлектрических материалов и обладает более высоким теплоизоляционным барьером по сравнению со стандартными материалами, создавая максимальный перепад температур (ΔT) 72°C. Термоэлектрический охладитель UltraTEC UTX идеально подходит для точечного охлаждения промышленных лазеров, лазерных проекторов, медицинских диагностических систем и аналитических приборов. Серия предлагается в нескольких конфигурациях, включая различную мощность теплового насоса, геометрические формы и варианты напряжения.

Найдите оптимальное решение для термоэлектрического охладителя с помощью Thermal Wizard.

Термоэлектрические охладители | Министерство энергетики

Изображение

Термоэлектрическое охлаждение – это новая технология, которая может революционизировать способ сохранения холода, будь то еда, вино, пиво или сигары. По сути, это совершенно другой подход к охлаждению, чем у стандартных компрессоров.

Компрессоры являются сердцем холодильников и кондиционеров. Компрессор работает благодаря специальным химическим хладагентам, способным превращаться из жидкости в газ при достаточно низких температурах. При расширении в газ хладагент способен поглощать тепло.

При подсоединении к термостату компрессоры циклически включаются и выключаются, чтобы поддерживать температуру в нужном диапазоне, применяя давление к хладагенту, чтобы он снова превратился в жидкость, позволяя, таким образом, всему хладагенту выделять тепло в воздух. . Когда хладагент снова стал холодной жидкостью, он готов вернуться внутрь, чтобы набрать больше тепла и продолжить охлаждение.

Как работают термоэлектрические охладители

Изображение

Как следует из названия, термоэлектрические системы охлаждения основаны на электричестве, протекающем по двум разным типам проводников, например, из разных металлов, таких как медь или цинк. Когда прикладывается постоянное напряжение и постоянный ток течет от одного проводника к другому, происходит изменение температуры в месте соединения двух проводников. Когда этот небольшой термоэлектрический эффект умножается за счет создания соединений между двумя керамическими пластинами, создается охлаждающий эффект, достаточно сильный, чтобы охлаждать бытовые приборы и компьютеры.

Изображение

Одна тарелка — «холодная сторона», а другая — «горячая сторона». Холодная сторона помещается внутрь холодильника без льда или винного холодильника, а горячая сторона соединяется с металлическими ребрами, которые действуют как теплоотвод, помогая рассеивать избыточное тепло снаружи устройства.

Термоэлектрическое охлаждение (TEC) также известно как твердотельное охлаждение, поскольку через машину не проходит жидкий хладагент. Вместо этого для передачи тепловой энергии используется твердый металл.

Изделия, в которых обычно используется термоэлектрическая энергия

• Небольшие холодильники и винные холодильники
• Электрические портативные холодильники для пикника, напитков и автомобилей
• Переносные и персональные кондиционеры и другие небольшие охлаждающие устройства
• Сиденье с охлаждением
• Охлаждаемые покрытия, такие как одеяла
Преимущества термоэлектрического охлаждения

В общем, TEC лучше всего работает в небольших помещениях, особенно для электронных устройств, где просто недостаточно места для установки компрессорного охладителя. В охладителе небольшого размера эти системы также достаточно эффективны и могут потреблять меньше электроэнергии, чем блок на основе компрессора того же размера. Термоэлектрическое охлаждение также позволяет очень точно контролировать температуру с точностью до 0,1 градуса при определенных условиях.

Твердотельные охлаждающие устройства не имеют движущихся частей, поэтому вероятность их поломки гораздо ниже, чем у традиционных компрессоров, для которых требуется несколько вентиляторов и длинных змеевиков, через которые должен проходить хладагент.

TEC не используют хладагенты, которые, как известно, повреждают озоновый слой, если вытекают из неисправной машины. Эти хладагенты также затрудняют правильную утилизацию.

ТИК тоже молчит. В отличие от компрессора, который вибрирует при работе и может быть довольно громким при включении, простой электрический ток, необходимый для работы ТЭО, вообще не издает звука, если только не установлен вентилятор для улучшения циркуляции воздуха.

Недостатки термоэлектрического охлаждения

Установки ТЭО быстро становятся дорогостоящими при использовании в больших помещениях. Это связано с тем, что для покрытия большей площади требуется больше керамических пластин, что, в свою очередь, требует более высокого входного напряжения для работы. Другими словами, чем больше требуется керамических пластин, тем больше электроэнергии требуется для работы машины. С другой стороны, компрессоры немного большего размера потребляют не намного больше электроэнергии, чем компрессор меньшего размера.

Способность к охлаждению ТЭО полностью зависит от температуры окружающей среды. В отличие от компрессорной системы, которая в некоторых случаях может поддерживать температуру ниже точки замерзания, термоэлектрическое устройство может понизить температуру только до определенной точки ниже комнатной. Это может не быть проблемой в помещении, если у вас есть центральное отопление и кондиционер для ограничения экстремальных температур, но разница температур может иметь большое значение в жилых домах или кемпингах. Хотя термоэлектрическое охлаждение обеспечивает точный контроль температуры, важно понимать, что это только в пределах диапазона, допускаемого наружной температурой в любой день.

Термоэлектрические охладители также не осушают воздух вокруг себя. Керамические пластины просто передают тепло из одной области в другую, оставляя нетронутой влажность воздуха. Это замечательно, когда осушение может быть нежелательным результатом; например, хьюмидоры для сигар, которые должны оставаться достаточно влажными при охлаждении. Поскольку TEC не имеет никакого влияния на уровень влажности в хьюмидоре, гораздо проще поддерживать постоянный уровень влажности без необходимости постоянно добавлять влагу, чтобы не отставать от осушения компрессора. В холодном климате термоэлектрический охладитель также может работать в обратном направлении, что позволит ему работать в качестве нагревателя для поддержания идеальной температуры для сигар круглый год.

Это сильно отличается от компрессорного охлаждения, при котором холодные испарители снижают точку росы воздуха и вызывают конденсацию влаги.