Peltier-Schnellheizung und -kühlung

Ein Peltier-Element kann verschleißen. Es ist die Ausdehnung und Kontraktion, die bei Temperaturwechseln auftritt, die schließlich dazu führt, dass sich die Elemente von den Platten lösen. Besonders schlimm ist häufiges und schnelles Radfahren.

5 ° pro Sekunde ist eine sehr anspruchsvolle Temperaturänderungsrate. Die einzige Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, zwei Wasserbäder zu haben, eines bei jeder Temperatur, und Ihre Probe physisch zwischen ihnen zu transferieren. Alternativ können Sie eine Wärmeübertragungsflüssigkeit von Ihrem heißen oder kalten Reservoir zum Austauschen von Spulen auf Ihrer Probe leiten.

Peltiers arbeiten mit ziemlich geringer Leistung, ob beim Heizen oder Kühlen, viel zu wenig, um sich Ihrer Zieltemperaturänderungsrate zu nähern.

Je nachdem, ob Ihre niedrige Temperatur 54 °C oder 54 °F beträgt, ist es möglicherweise besser, eine Widerstandsheizung und eine passive oder Flüssigkeitskühlung zu verwenden. Sie haben kein Verschleißproblem und können eine weitaus größere Heizleistung erzielen als mit einem Peltier.

Ihre Steuerung hat keinen Einfluss darauf, wie schnell Sie die Temperatur Ihrer Probe erhöhen können, wenn die Begrenzung in der verfügbaren Heiz- oder Kühlleistung liegt.

Betrachten Sie stattdessen vier Wassertanks, Magnetventile und/oder bürstenlose Pumpen. Halten Sie zwei Tanks auf 54 und 90 Grad und halten Sie die anderen gekühlt bzw. heiß.

Verwenden Sie die gekühlten und heißen Tanks für den Temperaturanstieg und -abfall und die anderen, um die konstanten Temperaturen aufrechtzuerhalten. Halten Sie das Volumen des Verteilers und des Wärmetauschers so klein wie möglich.

Sie müssen die Berechnungen durchführen, um zu überprüfen, ob Ihre gekühlten und warmen Versorgungen Wärmeenergie schnell genug hinzufügen/entfernen können, um die thermische Masse von Verteiler, Wärmetauscher und Probe schnell genug zu bewegen, um die Anforderungen zu erfüllen.

Wenn Ihre Temperatur 90 Grad Celsius beträgt, haben Sie am heißen Ende nicht viel Headroom, es sei denn, Sie setzen das System unter Druck (was eigene Gefahren hinzufügt), aber am kalten Ende benötigen Sie möglicherweise nur einen Kaltwasseranschluss anstelle eines Kühlers; das Gegenteil gilt, wenn Sie Fahrenheit verwenden.

Die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs hängt vom Wärmeverlust ab. Andere Seiten müssen Sie gut mit Wärmeisolatoren abdecken. Wenn die Geschwindigkeit niedrig ist, müssen Sie wenige Chips von wenigen Seiten verwenden. Das Hauptproblem ist, wenn Sie eine Seite erhitzen, wird die andere Seite kühl. Dadurch wird etwas Wärme von der Heizseite abgeführt. Daher sollten Sie zwei Seiten gut trennen, das ist das Problem. Wenn die Versorgungsspannung über 12 V erhöht wird, steigt die Geschwindigkeit. Bitte holen Sie sich das Datenblatt und beziehen Sie sich darauf. Ich denke, die Verwendung eines Heizelements und eines Lüfters ist effizienter als diese Chips. Weil Sie sie nicht direkt an das Stromnetz anschließen können. Benötigen Sie einen Transformator. Andere Sache, die Sie nicht gleichzeitig heizen und kühlen möchten. Der Wirkungsgrad sinkt also. Das Heizelement hat einen niedrigen Preis.