使用热电冷却器组件保持凉爽

作为传统风扇盘和基于压缩机的冷却系统的替代品，热电冷却器组件是紧凑型单元，可提供精确的温度控制。这些冷却组件的冷却能力范围约为 10 至 400 W，并且可以通过对流、传导或液体方式从控制源中去除热量来进行冷却。它们用于各种应用，包括分析仪器中的样品储存室、医疗诊断室、工业和医疗激光器以及电子外壳。

热电组件的核心是使用热电冷却器，这是一种固态热泵设备，通过珀尔帖效应泵送热量。在运行期间，直流电流流过热电冷却器，以在模块上产生热传递和温差。

下图说明了从机柜内部散热。热电冷却器的一侧是冷的，而另一侧是热的。为了将热量带走，热电冷却器组件内的吸热和散热机构（热交换器）连接到热电冷却器。冷侧散热器从机柜内部吸收热量，而热侧散热器将热量散发到周围环境中

应用产生的热量被热电冷却器组件中的冷侧散热器（蓝色）吸收，并通过热侧热交换器（橙色）消散到外部环境中。

与替代冷却技术相比，热电冷却器组件具有多个优势。例如，传统的风扇托盘不会冷却到低于环境温度，并且需要与外部环境进行空气交换。然而，热电冷却器组件可以冷却到远低于环境温度，并保护密封外壳内的电子设备免受外部污染物的影响。

其他优点包括：

紧凑的外形

能够加热和冷却，从而实现精确的温度控制

固态结构，以很少的移动部件提供长期可靠性

无需现场维护，从而降低了总拥有成本

降低噪音和振动

可在多个方向安装

环保，因为不使用危险的 CFC 制冷剂

紧凑的外形

小尺寸和轻质结构使热电组件非常适合具有严格几何空间限制或低重量要求的应用。与热电技术相比，传统的冷却技术（例如基于压缩机的系统）更大更重。

加热和冷却

通过反转热电冷却器上的极性，热电冷却器组件可用于加热模式。这对于包括户外在内的各种应用非常有用，在这些应用中，温度可能会降至敏感电子设备或电池的温度下限以下。这也消除了对传统压缩机系统中使用的电阻加热器的需求，从而降低了成本和复杂性。

双向控制

对于机柜冷却，通常使用双向控制器将机柜保持在两个温度设定点之间。例如，一旦达到上限温度设定点，温度控制器就可以开启组件的冷却模式。同样，一旦达到温度下限，控制器就可以开启加热模式。滞后设置与温度限制设置点一起使用，以在冷却或加热期间设置热电冷却器组件的所需程度。

固态结构

由于系统中的活动部件较少，热电冷却器组件可提供可靠的固态运行，几乎无需维护，从而降低拥有成本。对于灰尘浓度较高的区域，建议使用过滤器，有时还应使用压缩空气清洁散热器以去除灰尘。这确保了更高效的冷却系统和长寿命运行。

更少的运动部件也意味着更少的噪音和振动。大多数高质量的热电冷却器组件都使用低噪音组件。此外，固态结构允许将热电冷却器组件安装在几乎任何方向，从而简化设计和安装。

环保

严格的政府法规禁止使用许多基于压缩机的系统的核心传统制冷剂。较旧的基于压缩机的系统使用高全球升温潜能值 HFC 制冷剂，包括 R134a 和 R404A。现代基于压缩机的系统现在使用各种天然制冷剂：R744（二氧化碳）、R717（氨）、R290（丙烷）、R600a（异丁烯）和 R1270（丙烯）。

然而，每种天然制冷剂都存在设计挑战，例如压力升高、高毒性、易燃性、窒息性和相对较差的性能。一些天然制冷剂的易燃性使其运输危险。

由于固态热电不使用制冷剂，因此这些紧凑型组件是许多冷却应用的流行且环保的替代品。

定制

热电冷却器组件有多种标准热泵容量、尺寸、传热机制和电压范围。还可以指定自定义组件以匹配独特的空间限制或环境要求。嵌入在组件中的热电冷却器也可以定制，以最大限度地提高预期应用的性能和效率。

结论

通过 Peltier 效应，热电冷却器组件可用于热负载高达 400 W 的制冷和温度稳定应用。与替代冷却技术相比，热电冷却器组件提供了一种更高效、更具成本效益和更可靠的热控制方法。热电冷却也是最环保的选择，因为不使用危险的制冷剂。

凭借加热和冷却的能力，热电冷却器组件可提供精确的温度控制——所有这些都在一个更小的单元中。由于采用固态结构，热电冷却器组件可在多年的使用中提供高可靠性，性能几乎没有下降，从而降低了冷却解决方案的总拥有成本。

审核编辑：汤梓红