Mit Peltier-Stapel gleichzeitig heiße und kalte Räume machen

Nach meiner begrenzten Erfahrung sind 140 ° C viel zu viel Temperaturunterschied für einen typischen Peltier-Stapel. ( Meine Erfahrung beschränkt sich auf den Bau eines Demonstrationsboards für unsere eigene interne Schulung mit unserem eigenen (Maxim Integrated) MAX1968/MAX1969 TEC-Regler-IC. Ich habe ein einzelnes TEC-Element mit einer einfachen Kühlkörper- + Lüfter-IC-Kühleranordnung verwendet, und das tat ich auch nicht auf das Regulieren einer Temperierkammer eingehen. ) Bei sorgfältiger Auswahl der Komponenten und sorgfältiger Konstruktion könnte es möglich sein, die Warm- und Kaltkammern zu isolieren.

Studieren Sie die Datenblätter sorgfältig, zum Beispiel CUI Inc CP85 , der CP85438 ist mit 15,4 V, 8,5 A bewertet, im besten Fall deltaT max 75 °C (im Vakuum gemessen). Aber die wahre Geschichte findet sich im typischen Leistungsdiagramm:

Dieses Diagramm zeigt eine Schar von Kurven, die den typischen erreichbaren Temperaturunterschied als Funktion des Antriebsstroms darstellen. Bei 1,7 A beträgt die Temperaturdifferenz etwa delta-T = 35 ° C, wenn keine Wärme gepumpt wird, fällt jedoch auf delta-T = 0 ° C ( kein Wärmefluss ), wenn 20 W gepumpt werden. Beim maximalen Antriebsnennstrom von 8,5 A ist eine Temperaturdifferenz von über delta-T=70 °C möglich, solange nur wenig oder keine Wärmeübertragung stattfindet. Bei 8,5 A kann dieses Teil maximal knapp über 80 W Wärme pumpen. Dies begrenzt die Leistung dieser Komponente. Beachten Sie auch, wie nahe die 6,8-A- und 8,5-A-Linien sind, es gibt abnehmende Rückflüsse durch Erhöhen des Treiberstroms.

Es ist auch wichtig zu wissen, dass, sobald der Treiberstrom entfernt wird, Wärme über die Verbindungsstelle zurückfließt, um die heiße und die kalte Seite auszugleichen. Wenn das Gerät ausgeschaltet ist, kann die kalte Seite einen plötzlichen Temperaturanstieg spüren.

Lesen Sie das Peltier-Datenblatt.

Sie fordern einen Unterschied von 140 °C zwischen der heißen und der kalten Seite. Die meisten Peltiers können das nicht. Selbst wenn dies der Fall ist, werden sie beim Kühlen schrecklich ineffizient sein.

Eine bessere Antwort ist die Verwendung eines Peltier zwischen der Kältekammer und der Umgebung. Selbst dann sind -40 °C eine Strecke. Sie können dann eine einfache Widerstandsheizung für die Hotbox oder möglicherweise einen Peltier zwischen ihr und der Umgebung verwenden.

Zwei separate Elemente sind auch erforderlich, wenn Sie die Temperatur beider Boxen regulieren möchten.

Ich würde Mark zustimmen, dass Sie eine gewisse Temperaturschwankung gegenüber der Umgebung erreichen möchten.

Angenommen, die Umgebungstemperatur liegt bei etwa 23 ° C - dann sind Sie für jede Art von Effizienz wahrscheinlich auf etwa 80-85 ° C beschränkt, wie dies bei einer Reihe billiger und teurerer Kühlbox- / Peltier-Kühlgeräte am häufigsten vorkommt.

Wie groß sind die Kammern?

Das Hauptproblem wird die Temperaturregelung sein, da jede Kammer die andere direkt beeinflusst, an verschiedenen Tagen und mit unterschiedlichen Umgebungsbedingungen ist es unmöglich, die Temperatur beider mit einer solchen Einrichtung genau zu regeln. Wenn die Anwendung also kritisch ist, würde ich sagen, dass sie nicht funktionieren wird.

Ich habe einen ähnlichen Aufbau mit zwei Wassersäulen versucht, nicht als festen Aufbau, sondern als Experiment zum Testen einiger Peltier-Geräte und zum Steuern der Temperatur der heißen Seite, bei der wir (in unserer Anwendung) von Tag zu Tag erhebliche Schwankungen der Temperaturen auf der kalten Seite hatten -Tag basierend auf kleinen Schwankungen der Umgebungstemperaturen.

-40 °C werden mit einem solchen Setup auch nicht einfach zu erreichen sein.