Termoelektrinen moduuli, Peltier-moduuli (tunnetaan myös termoelektrisenä jäähdytysmoduulina, TEC) on tyypillinen tekniikka, joka hyödyntää Peltier-ilmiötä autojen jääkaapeissa ja autojen jäähdyttimissä. Seuraavassa on näiden levyjen tärkeimmät sovellusominaisuudet, edut, rajoitukset ja kehityssuunnat autojen jääkaapeissa:
1. Toimintaperiaatteen yleiskatsaus
Termoelektrinen jäähdytysmoduuli, Peltier-moduuli ja Peltier-elementti koostuvat N- ja P-tyypin puolijohdemateriaaleista. Kun tasavirta syötetään, liitoskohtaan syntyy lämpötilaero: toinen puoli absorboi lämpöä (kylmä pää) ja toinen puoli vapauttaa lämpöä (kuuma pää). Suunnittelemalla järkevä lämmönpoistojärjestelmä (kuten tuulettimet, jäähdytyselementit) lämpö voidaan poistaa, jolloin jääkaapin sisällä saavutetaan jäähdytys.
2. Edut autojääkaapeissa, termoelektrisissä autojäähdyttimissä, viinijäähdyttimissä, olutjäähdyttimissä, olutjäähdyttimissä
Ei kompressoria, ei kylmäainetta
Ei käytä perinteisiä kylmäaineita, kuten freonia, ympäristöystävällinen eikä vuotoriskejä.
Yksinkertainen rakenne, ei liikkuvia osia, hiljainen toiminta ja alhainen tärinä.
Pieni koko, kevyt
Sopii ahtaisiin ajoneuvoympäristöihin, helpottaa integrointia pieniin ajoneuvojääkaappeihin tai mukitelinejäähdyttimiin.
Nopea käynnistys, tarkka ohjaus
Virran kytkeminen jäähdytykseen, nopea vasteaika; lämpötilaa voidaan säätää tarkasti säätämällä virran kokoa.
Korkea luotettavuus, pitkä käyttöikä
Ei mekaanista kulumista, keskimääräinen käyttöikä voi olla kymmeniä tuhansia tunteja, alhaiset ylläpitokustannukset.
Tukee sekä jäähdytys- että lämmitystiloja
Virtauksen suunnan muuttaminen voi vaihtaa kylmän ja kuuman pään paikkaa; joissakin ajoneuvojääkaapeissa on lämmitystoimintoja (kuten kahvin lämpimänä pitäminen tai ruoan lämmittäminen).
3. Tärkeimmät rajoitukset
Alhainen jäähdytystehokkuus (matala COP)
Kompressorijäähdytykseen verrattuna energiatehokkuus on suhteellisen alhainen (yleensä COP < 0,5) ja korkea virrankulutus, joten se ei sovellu suurikapasiteettisiin tai syväpakastusvaatimuksiin.
Rajoitettu enimmäislämpötilaero
Yksivaiheisen TEC-jäähdytysmoduulin suurin lämpötilaero on noin 60–70 °C. Jos ympäristön lämpötila on korkea (kuten 50 °C ajoneuvossa kesällä), kylmän pään alin lämpötila voi laskea vain noin -10 °C:een, mikä vaikeuttaa jäätymisen (-18 °C tai alle) saavuttamista.
Riippuvuus hyvästä lämmönpoistosta
Kuuman pään lämmönpoistokyvyn on oltava tehokas, muuten jäähdytysteho heikkenee jyrkästi. Kuumassa ja suljetussa ajoneuvotilassa lämmönpoisto on vaikeaa, mikä rajoittaa suorituskykyä.
Korkeat kustannukset
Tehokkaat TEC-moduulit, tehokas Peltier-komponentti ja niihin liittyvät lämmönpoistojärjestelmät ovat kalliimpia kuin pienet kompressorit (etenkin suuritehoisissa tilanteissa).
4. Tyypilliset sovellusskenaariot
Pienet ajoneuvojääkaapit (6–15 l): käytetään juomien, hedelmien, lääkkeiden jne. jäähdyttämiseen 5–15 °C:n lämpötilassa.
Ajoneuvojen kylmä- ja lämminlaatikot: sekä jäähdytys- (10 °C) että lämmitys (50–60 °C) -toiminnot, sopivat pitkän matkan liikenteeseen.
Alkuperäisvarustekokoonpano korkealuokkaisiin ajoneuvoihin: Joissakin Mercedes-Benzin, BMW:n jne. malleissa on mukavuusominaisuuksina TEC-jääkaapit.
Retkeily-/ulkokäyttöön tarkoitettu virtajääkaappi: käytetään ajoneuvon virtalähteellä tai mobiilivirtalähteellä, kannettava.
5. Teknologisen kehityksen trendit
Uusien termoelektristen materiaalien tutkimus
Bi₂Te₃-pohjaisten materiaalien, nanorakenteisten materiaalien, skutterudiittien jne. optimointi ZT-arvon (termoelektrinen hyötysuhde) lisäämiseksi ja hyötysuhteen parantamiseksi.
Monivaiheiset termoelektriset jäähdytysjärjestelmät
Useiden TEC-laitteiden sarjaankytkentä suurempien lämpötilaerojen saavuttamiseksi; tai yhdistettynä faasimuutosmateriaaleihin (PCM) eristyskyvyn parantamiseksi ja virrankulutuksen vähentämiseksi.
Älykäs lämpötilan säätö ja energiansäästöalgoritmit
Reaaliaikainen tehonsäätö antureiden ja mikrokontrollerin avulla kantaman pidentämiseksi (erityisen tärkeää sähköajoneuvoille).
Syvä integrointi uusien energialähteiden kanssa
Hyödyntämällä korkeajännitealustojen virransyöttöetuja kehitetään tehokkaita ajoneuvojen kylmä- ja lämminlaatikoita käyttäjien mukavuus- ja kätevyysvaatimusten täyttämiseksi.
6. Yhteenveto
Termoelektriset jäähdytysmoduulit, TEC-moduulit ja Peltier-moduulit soveltuvat pienikapasiteettisiin, mietoon jäähdytykseen tarkoitettuihin, hiljaisiin ja ympäristöystävällisiin sovelluksiin autojen jääkaapeissa. Vaikka energiatehokkuus ja lämpötilaerot rajoittavat niitä, niillä on korvaamattomia etuja tietyillä markkinoilla (kuten huippuluokan henkilöautoissa, retkeilyvarusteissa, lääketieteellisen kylmäketjun kuljetusavustuksessa). Materiaalitieteen ja lämmönhallintatekniikan kehittyessä niiden sovellusmahdollisuudet laajenevat edelleen.
TEC1-13936T250-spesifikaatio
Lämpimän puolen lämpötila on 30 C,
Imax: 36A
Umax: 36,5 V
Qmax: 650 W
Delta T max: > 66 °C
ACR: 1,0 ± 0,1 mm
Koko: 80 x 120 x 4,7 ± 0,1 mm
TEC1-13936T125 -spesifikaatio
Lämpimän puolen lämpötila on 30 C,
Imax: 36A
Umax: 16,5 V
Qmax: 350W
Delta T max: 68 °C
ACR：0,35 ±0,1 Ω
Koko: 62 x 62 x 4,1 ± 0,1 mm
TEC1-24118T125 -spesifikaatio
Lämpimän puolen lämpötila on 30 C,
Imax： 17-18A
Umax: 28,4 V
Qmax: 305 +W
Delta T max: 67 °C
ACR: 1,30 ohmia
Koko: 55x55x3,5 +/- 0,15 mm
Julkaisun aika: 30. tammikuuta 2026
