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2段3段のペルチェ素子動作の最良点
4810nojaの回答
- 4810noja
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段数を重ねるのなら、吸熱容量の大きいものが土台になります。土台になる素子はその上にある素子の発熱量を上回る冷却能力があるのが理想です。そして放熱器にはそれら素子の出す総熱量を上回る冷却能力がほしいですね。 購入されたもので組み合せる1例として下から、 TEC1-07105、TEC1-03105、TEC1-00705T125を選んでみました。 1段目、最も低温にするTEC1-00705T125は2.6Wの吸熱と4Wの消費電力で合計6.6Wの発熱。 その下2段目はTEC1-03105で上のペルチェの発熱分6.6Wの吸熱と18.5Wの消費電力で25.1Wの総発熱量。 3段目のTEC1-07105が25.1Wの吸熱と42.5Wの消費電力で67.6Wの総発熱量という計算になります。 したがって、放熱器はこの熱量を放熱できる能力が必要です。 ただ、2段目、3段目は吸熱に若干の余裕があるので、消費電力もその分減らせるはずです。 また、冷却が進むにしたがって必要な吸熱量が下がり、消費電力も下がるので余裕が出るかもしれません。 ペルチェ素子で考慮することに両面の温度差と冷却能力の関係があります。両面の温度差が大きくなるにつれて吸熱能力が下がり、最大温度差付近では0Wに近くなることを覚えておいてください。このことから、各素子の受け持つ温度差を30度ぐらいずつに見積もって設計するとよいと思います。 それから両面の温度差がない使い始めの時は、低い電圧でも大きな電流が流れたと思います。出力電圧を可変できる電源装置を使うのが好ましいと思います。さらに、それぞれの素子が思い通りの冷えぐあいに持っていくために、個別に電圧をコントロールしたほうがいいと思われます。 製作上の留意点として、サイズの違う素子同士の接合面には、大きいほうのサイズに合わせた銅板を挟んで素子温度の均一化を図ります。銅板にも素子の接合面にも放熱グリスを忘れず塗ってください。このグリスの塗り方の良否で温度の下がり方も変わります。
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補足
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