Како да се избере најдобротоТЕЦ? Ајде прво да погледнеме во модел и формула за пресметка на TEC со X заслужен.
Горната слика покажува пар термоспој. Прво, да ги претставиме концептите на секој параметар на следната слика, кои подоцна ќе се користат во математичките равенки.
Следниве се две од најфундаменталните равенки: оптоварување Qc и пресметка на напон
1, Qc = 2 * N * [S * I * * * * - 1/2 на I ^ 2 * R * A/L L/A - K * * (T - Tc)]
2. V = 2 * N * [S * (Th -Tc) + I * R * L/A]
Во првата формула за пресметување на Qc, првиот член: S *I * Tc го претставува ефектот на ладење на Пелтиер, а вториот член, 1/2*I^2*R*L/A, го означува топлинскиот ефект на Џул што се создава кога струјата минува низ отпорник. Топлината од џул се дистрибуира низ компонентата, така што половина од топлината тече на студената страна, а другата половина на топлата страна. Последниот член, K*A/L*(Th-Tc), го претставува ефектот на Фурие, односно топлината се спроведува од висока температура до ниска температура. Затоа, ефектот на ладење на Пелтиер ќе биде ослабен поради загубите предизвикани од отпорот и топлинската спроводливост.
За напон, првиот член S*(Th-Tc) го претставува напонот на Seebeck. Вториот член, I*R*L/A, го претставува напонот поврзан со Омовиот закон.
По исклучително сложеното изведување, напредната математика е речиси заборавена, па затоа процесот на изведување овде е испуштен. Резултатот е најважен. Потоа, се добиваат две формули кои се исклучително важни при изборот на ТЕЦ:
3. Qmax=Qc/(1-Dt/Dtmax
4. COP(коефициент на перформанси)=Qc/Qtec
Основните барања за избор на TEC: оптоварување Qc, работна температура Tc, температура на топла завршница Th, Dt=Th-Tc. На пример: Qc=1,5W, Dt=50K, Qmax=1,5(1-50/70)=5,25W. Дали ова Qmax 5.25W е оптимално решение? Не, 5,25 е најмалиот Qmax во оваа апликација. Qmax не е нужно колку е поголем толку подобро. Ако е поголем, бројот на PN парови ќе биде поголем, а самата потрошена енергија ќе биде повеќе. Како да се пресмета овој оптимален Qmax е прилично комплициран и бара многу професионални инженери за термички дизајн.
Како што е прикажано на следната слика, избравме три групи на TEC, различни Qmax, но иста околина за апликација. COP на TEC# 1 е најнизок, додека неговиот Qmax е најголем.
Да сумираме:
1. ТЕЦ со најголема моќност не е нужно најсоодветен; зависи од конкретната апликација.
2. За апликација со специфични барања за оптоварување и температурна разлика, дефинитивно е можно да се добие оптимално решение со пресметување на COP.
3. Како што е прикажано на следната слика, секој TEC има оптимален опсег на оптоварување (највисока вредност COP) кога се одредува Dt.
