熱電冷却器としてのペルチェ素子の使用

この例では,冷却モードで動作する,高温側の温度を50℃に設定したペルチェ素子を示します。冷却モードでは,ペルチェ式セルのパフォーマンス係数(警察)は熱電冷却器(TEC)を通じて伝達された熱の合計を入力電力で除算した値COP = Qc /销に等しくなります。

最初のサブプロットは,警察をいくつかの温度差における電流の関数として示します。同じ電流値では,温度差が大きいほうが警察値が低いことが観測できます。これは,温度差が大きいと,高温側から低温側への自然伝熱が大きくなる傾向があるために起こります。

ペルチェモジュールの高温側に接続された熱源により,理想的なヒートシンクを表現することができます。つまり,高温側の温度を上げずに,無限大の量の熱を散逸させることができるシンクです。この表現によって,警察と冷却流の曲線の良好な近似を得ることができます。

2番目のグラフは,入力電流に伴って熱流量が変化する様子を示しています。電流の増加に伴って,冷却側から抽出された熱が,最高値に達するまで上昇します。このピークの後は,ジュール熱が原因で電流が増加することにより,冷却流が減少します。

最後のグラフは,各温度差について警察値が最大になる動作電流を示しています。この最適操作点は,TECコントローラーの出力電流を選択する際に有用な情報となります。

このモデルで使用されている珀尔帖ブロックは,次によって定義されます。