Hitaorkueiningar, Peltier-einingar (einnig þekktar sem hitaorkukælingareiningar, TEC) eru dæmigerð tækni sem notar Peltier-áhrif til að ná fram kælingu í bílakælum og bílakælum. Eftirfarandi eru helstu notkunareiginleikar, kostir, takmarkanir og þróunarþróun þessara platna í bílakælum:
1. Yfirlit yfir virkni
Kælieiningin Peltier, hitaraflseiningin og Peltier frumefnið er samsett úr N-gerð og P-gerð hálfleiðaraefnum. Þegar jafnstraumur er beitt myndast hitamunur á tengipunktunum: önnur hliðin gleypir hita (kalti endinn) og hin hliðin losar hita (heiti endinn). Með því að hanna skynsamlegt varmadreifingarkerfi (eins og viftur, kæliþræðir) er hægt að dreifa hitanum og þannig ná fram kælingu inni í ísskápnum.
2. Kostir í bílakælum, hitakælum fyrir bíla, vínkælum, bjórkælum, bjórkælum
Enginn þjöppu, ekkert kælimiðill
Engin notkun hefðbundinna kælimiðla eins og freons, umhverfisvænt og án lekahættu.
Einföld uppbygging, engir hreyfanlegir hlutar, hljóðlátur gangur og lítil titringur.
Lítil stærð, létt þyngd
Hentar fyrir ökutæki með takmarkað rými, auðveldar samþættingu í litla ísskápa í ökutækjum eða kælibúnað með bollahaldara.
Hröð gangsetning, nákvæm stjórnun
Kveiktu á til kælingar, með hraðri svörun; hægt er að stjórna hitastigi nákvæmlega með því að stilla núverandi stærð.
Mikil áreiðanleiki, langur líftími
Engin vélræn slit, meðal endingartími getur náð tugum þúsunda klukkustunda, lágur viðhaldskostnaður.
Styður bæði kælingar- og hitunarstillingar
Að breyta straumstefnu getur skipt á milli kalda og heita enda; sumir ísskápar í bílum eru með hitunaraðgerðir (eins og að halda kaffi heitu eða hita mat).
3. Helstu takmarkanir
Lágt kælinýtni (lágt COP)
Í samanburði við þjöppukælingu er orkunýtnin tiltölulega lág (venjulega COP < 0,5), mikil orkunotkun og ekki hentug fyrir kröfur um stóra afkastagetu eða djúpfrystingu.
Takmarkaður hámarks hitastigsmunur
Hámarkshitamunur á eins stigs TEC, eins stigs hitaraflskælieiningu er um það bil 60–70°C. Ef umhverfishitastigið er hátt (eins og 50°C í ökutæki á sumrin) getur lægsti hitinn í köldu endanum aðeins lækkað niður í um -10°C, sem gerir það erfitt að ná frosti (-18°C eða lægra).
Háð góðri varmaleiðni
Heiti endinn verður að hafa virka varmadreifingu; annars mun heildarkælingargetan minnka verulega. Í heitum og lokuðum ökutækisrými er varmadreifing erfið, sem takmarkar afköstin.
Hár kostnaður
Háafkastamiklar TEC-einingar, háafkastamikill Peltier-búnaður og meðfylgjandi varmaleiðnikerfi eru dýrari en litlir þjöppur (sérstaklega í tilfellum þar sem mikil afköst eru nauðsynleg).
4. Dæmigert notkunarsvið
Lítil ísskáp fyrir ökutæki (6–15 lítrar): notuð til að kæla drykki, ávexti, lyf o.s.frv., viðhalda 5–15°C.
Kæli- og hlýjakassar ökutækis: hafa bæði kæli- (10°C) og hitunar- (50–60°C) virkni, henta vel fyrir langferðaakstur.
Upprunaleg búnaður fyrir lúxusbíla: sumar gerðir af Mercedes-Benz, BMW o.s.frv. eru búnar TEC-kælum sem þægindabúnaði.
Rafknúinn ísskápur fyrir tjaldstæði/útivist: notaður með rafmagni í ökutæki eða færanlegum aflgjafa, flytjanlegur.
5. Tækniþróunarþróun
Rannsóknir á nýjum hitaorkuefnum
Bestun á Bi₂Te₃-byggðum efnum, nanóuppbyggðum efnum, skutterúdítum o.s.frv., til að auka ZT-gildi (varmavirkni) og bæta þannig skilvirkni.
Fjölþrepa hitarafkælikerfi
Raðtenging margra TEC-eininga til að ná fram stærri hitamismun; eða í sameiningu við fasabreytingarefni (PCM) til að bæta einangrunargetu og draga úr orkunotkun.
Greind hitastýring og orkusparandi reiknirit
Rauntíma aflstjórnun með skynjurum + örgjörva til að auka drægni (sérstaklega mikilvægt fyrir rafknúin ökutæki).
Djúp samþætting við ný orkutæki
Að nýta sér kosti háspennupalla í aflgjafa til að þróa skilvirkar kæli- og hlýjakassa fyrir ökutæki til að mæta kröfum notenda um þægindi og þægilega notkun.
6. Yfirlit
Hitarafkælingareiningar, TEC-einingar og Peltier-einingar henta fyrir litla afkastagetu, væga kælingu, hljóðláta og umhverfisvæna notkun í bílakælum. Þótt þær séu takmarkaðar af orkunýtni og hitastigsmun, þá hafa þær óbætanlega kosti á tilteknum mörkuðum (eins og hágæða fólksbílum, tjaldbúnaði, aðstoð við flutning læknisfræðilegra kælikeðja). Með framþróun efnisvísinda og hitastjórnunartækni munu notkunarmöguleikar þeirra halda áfram að aukast.
TEC1-13936T250 forskrift
Hitastigið á heitu hliðinni er 30°C,
Imax:36A,
Hámarksspenna: 36,5 V
Hámarksfjöldi: 650 W
Delta T max: > 66C
ACR: 1,0 ± 0,1 mm
Stærð: 80x120x4,7 ± 0,1 mm
TEC1-13936T125 forskrift
Hitastigið á heitu hliðinni er 30°C,
Imax: 36A,
Hámarksspenna: 16,5V
Hámarksfjöldi: 350W
Delta T max: 68°C
ACR:0,35 ±0,1 Ω
Stærð: 62x62x4,1 ± 0,1 mm
TEC1-24118T125 forskrift
Hitastigið á heitu hliðinni er 30°C,
Imax: 17-18A
Hámarksspenna: 28,4V
Hámarksfjöldi: 305 + W
Delta T max: 67°C
ACR:1,30 Ohm
Stærð: 55x55x3,5 +/- 0,15 mm
Birtingartími: 30. janúar 2026