Technische FAQs
In diesen FAQs finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen, die wir zu thermoelektrischer Kühlung, unseren Produkten, Dienstleistungen und dem Thermal Wizard Selection Tool erhalten.
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Thermoelektrische Kühlung ist eine Möglichkeit, Wärme von einer Seite eines Geräts zur anderen zu pumpen, indem eine Spannung zwischen zwei Elektroden angelegt wird, die mit einer Probe eines Halbleitermaterials verbunden sind. Der entstehende Temperaturunterschied, der als Peltier-Effekt bekannt ist, kann zum Kühlen, Heizen und zur präzisen Temperaturregelung für verschiedene Anwendungen genutzt werden.
Thermoelektrische Kühler, auch Peltier-Kühler genannt, sind Festkörper-Wärmepumpen, die eine Gleichspannung benötigen, um die Wärme mithilfe des Peltier-Effekts abzuleiten. Ein thermoelektrischer Kühler besteht aus einer Anordnung von p- und n-leitenden Halbleitermaterialien, die zwischen zwei Keramikplatten gelötet sind. Während des Betriebs fließt elektrischer Strom durch das Modul, um eine Wärmeübertragung und ein Temperaturgefälle zwischen den Keramikplatten zu erzeugen, was zu einer kalten und einer heißen Seite des thermoelektrischen Kühlers führt.
- Thermoelektrische Kühler haben keine beweglichen Teile; ihre Solid-State-Konstruktion führt zu höherer Zuverlässigkeit, geringerem Wartungsaufwand und niedrigeren Gesamtbetriebskosten.
- Dank der Festkörperbauweise können thermoelektrische Kühler in jeder beliebigen Ausrichtung montiert werden.
- Dank ihres kompakten Formfaktors eignen sie sich für Anwendungen, bei denen die Größe eingeschränkt ist.
- Thermoelektrische Kühler können weit unter die Umgebungstemperatur kühlen. Durch den Einsatz eines mehrstufigen thermoelektrischen Kühlers in einer Vakuumumgebung kann das Gerät eine Temperatur von -100°C erreichen.
- Thermoelektrische Kühler können eine präzise Temperaturregelung erreichen (bis zu ± 0,01 °C im Steady-State-Betrieb), da sie in der Lage sind, durch einfaches Umpolen zu heizen und zu kühlen, was die Richtung der Wärmeübertragung ändert. Dank dieser Fähigkeit eignen sie sich auch für Anwendungen, die sowohl Kühlung als auch Heizung erfordern.
- Thermoelektrische Kühler sind außerdem umweltfreundlich, da sie keine gefährlichen FCKWs verwenden und kein elektrisches Rauschen erzeugen.
Thermoelektrische Kühler sind sehr zuverlässig, da sie eine Festkörperkonstruktion ohne bewegliche Teile haben. Sie sind auch dafür bekannt, dass sie eine hohe mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen (MTBF) haben. Es ist schwierig, die Lebensdauer eines thermoelektrischen Kühlers abzuschätzen, da die Anwendungsbedingungen variabel sind, z. B. Änderungen der Wärmelast, Ein- und Ausschaltzyklen, Wärme oder Kühlung, Antriebskreislauf und Systemdesign mit Schutz vor Kondensation. Alle Variablen können die Lebensdauer des Produkts beeinflussen.
Die thermoelektrischen Kühler der PowerCycling PCX -Serie wurden jedoch für anspruchsvolle Anwendungen, wie z. B. die moderne Diagnostik, die eine hohe Anzahl von Temperaturwechseln erfordern, getestet, um den strengen Zyklustests auf der Grundlage des neuesten PCR-Industrie-Testprotokolls ohne Leistungseinbußen standzuhalten.
Ja, thermoelektrische Kühler können in bestimmten Anwendungen zum Heizen verwendet werden. Ein thermoelektrischer Kühler kann sogar effektiver sein als ein Widerstandsheizelement, da er zusätzlich zu der vom Kühler selbst erzeugten Wärme auch die Wärme der Umgebungstemperatur nutzen kann.
Die OptoTEC™ MBX-Serie ist unser kleinstes thermoelektrisches Modul mit den Abmessungen 0,9 mm und kommt schon mit einer Montagefläche von 1,6 x 1,6 mm aus.
Unser größtes thermoelektrisches Modul ist die UltraTEC™ UTX Series, 55 x 55 x 3,9 mm (LxBxH).
Ja, thermoelektrische Kühler sind mit Vakuum kompatibel, da sie keine organischen Stoffe enthalten, die ausgasen könnten. Die einzige Einschränkung wäre, keine PVC-isolierten Leitungen zu verwenden, da PVC ausgast. Teflonleitungen und nicht isolierte Drahtleitungen sind vorzuziehen.isolierte Drahtleitungen sind vorzuziehen..
Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, thermoelektrische Kühler zu montieren: Löten, Verpressen mit mechanischem Material oder Epoxid. Welche Methode am besten geeignet ist, hängt von der Anwendung und der Größe der Stellfläche ab. Thermoelektrische Kühler können in jeder beliebigen Ausrichtung montiert werden. Lesen Sie das TEM-Handbuch für weitere Informationen.
Thermoelektrische Kühler haben eine sehr hohe Temperaturgenauigkeit, da der angelegte Strom relativ zu der von ihm erzeugten Kühlung ist. Eine Temperaturregelungsgenauigkeit von bis zu ±0,01 °C kann im Steady State Betrieb mit einem Temperaturregler gleicher Genauigkeit mit dieser Toleranz erreicht werden.
Die maximale Betriebstemperatur von thermoelektrischen Standardkühlern beträgt 80⁰C. Für höhere Temperaturen bieten unsere thermoelektrischen Kühler der Serie HiTemp ETX Kühlung für Anwendungen mit Umgebungstemperaturen von bis zu 150°C. Bei den thermoelektrischen Kühlaggregaten bietet die Outdoor Cooler Serie den größten Leistungsbereich mit einer Betriebskapazität von -40°C bis +55°C Umgebungstemperatur. Die thermoelektrische Kühlerbaugruppe der SuperCool-Serie kann der höchsten Temperatur von 60°C standhalten.
Ja. Die mehrstufige MS-Serie ist in der Lage, kältere Temperaturen zu erreichen als einstufige thermoelektrische Kühler. Laird Thermal Systems bietet zwei-, drei-, vier- und fünfstufige thermoelektrische Kühler an, die im Vakuum Temperaturunterschiede von bis zu 131 °C erreichen. Der Nachteil ist, dass der Wirkungsgrad mit jeder Stufe sinkt.
Thermoelektrische Kühlsysteme sind besonders vorteilhaft bei Anwendungen mit
- Engen Platzverhältnissen
- Geringe Wärmelastkapazitäten, in der Regel weniger als < 400 W
- Regeltemperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur
- Präzise Temperaturregelung
- Heizung und Kühlung
- Kältetechnik - Anwendungen, die eine Kühlung unterhalb der Umgebungstemperatur erfordern
- Kühlung von Kammern für die medizinische Diagnostik
- Kühlung von Probenbehältern für analytische Messgeräte - Spot Cooling - Anwendungen, die eine Kühlung einer bestimmten empfindlichen elektronischen Komponente unter die ungünstigste Umgebungstemperatur erfordern
- Präzise Temperaturregelung - Aufrechterhaltung einer stabilen Temperatur bei Temperaturschwankungen in der Umgebung
- Heizen und Kühlen - Anwendungen, die Heizen und Kühlen erfordern
- Inkubatoren die gekühlt und dann auf Körpertemperatur erwärmt werden
- Kioske Kühlen oder Heizen von empfindlicher Elektronik zwischen zwei Temperatursollwerten
- Batterie-Backup-Kühlung oder -Heizung zwischen zwei Temperatursollwerten
- Thermisches Zyklieren
Unsere Standardprodukte finden Sie in unserem Produktportfolio:
Thermoelektrische Kühler
Thermoelektrische Kühler-Baugruppen
Flüssigkeitskühlsysteme
Temperatur-Regler
Diese Geräte haben spezifische Wärmeübertragungsmethoden, Kühlleistungsbereiche oder Größenbeschränkungen und können auf Anfrage bei unseren Vertriebspartnern bestellt werden. Wenn die Kapazität, Größe oder andere Parameter unserer Standardprodukte nicht den Anforderungen Ihrer Anwendung entsprechen, benötigen Sie möglicherweise eine kundenspezifische Lösung. Laird Thermal Systems ist in der Lage, unser gesamtes Produktsortiment kundenspezifisch anzupassen, allerdings gelten Mindestbestellmengen.
Thermoelektrische Kühler
Thermoelektrische Kühler-Baugruppen
Flüssigkeitskühlsysteme
Temperatur-Regler
Diese Geräte haben spezifische Wärmeübertragungsmethoden, Kühlleistungsbereiche oder Größenbeschränkungen und können auf Anfrage bei unseren Vertriebspartnern bestellt werden. Wenn die Kapazität, Größe oder andere Parameter unserer Standardprodukte nicht den Anforderungen Ihrer Anwendung entsprechen, benötigen Sie möglicherweise eine kundenspezifische Lösung. Laird Thermal Systems ist in der Lage, unser gesamtes Produktsortiment kundenspezifisch anzupassen, allerdings gelten Mindestbestellmengen.
Zur Optimierung der Leistung und für einen langlebigen Betrieb kann eine Anwendung eine kundenspezifische Wärmemanagementlösung erfordern. Auch Kühlleistungen über 5 kW erfordern in der Regel eine kundenspezifische Lösung. Laird Thermal Systems entwirft und fertigt kundenspezifische Wärmemanagementlösungen für leistungskritische Anwendungen, um die Leistung Ihres Produkts zu optimieren.
Laird Thermal Systems bietet starke technische Konstruktionsdienste mit globaler Präsenz, die die Konzepterstellung vor Ort, die thermische Modellierung, die mechanische und elektrische Konstruktion und das Rapid Prototyping unterstützen. Das Unternehmen bietet auch Validierungstests an, um die für jede Branche spezifischen Normen zu erfüllen, z. B. UL, Telcordia oder eine spezielle Norm für eine medizinische, industrielle oder Halbleiteranwendung.
Wenn Sie Unterstützung bei der Entwicklung einer optimalen Wärmemanagementlösung für Ihre nächste Produktentwicklung benötigen, wenden Sie sich an einen Laird-Wärmeexperten.
contact a Laird thermal expert.- Unsere Flüssigkeitskühlsysteme haben die höchste Kühlleistung in unserem Standardproduktportfolio. Die größte Kapazität haben unsere Umgebungskühlsysteme mit einer Kühlleistung von bis zu 5 kW. Wir haben kundenspezifische Lösungen mit Kapazitäten von mehr als 40 kW entwickelt.
- Die größte Kapazität einer thermoelektrischen Kühlanlage ist unsere Outdoor Cooler Serie AA-480 mit einer Kühlleistung von 480 Watt. Outdoor Cooler Series AA-480 and it has a cooling capacity of 480 Watts.
- Die größte Kapazität eines thermoelektrischen Kühlers ist die HiTemp ETX-Serie ETX15-28-F2-5252-TA-RT-W6 mit einer Kühlleistung von 322 Watt.
Eine Standardlösung ist in der Regel für allgemeine Anwendungen konzipiert. Da es eine unbegrenzte Anzahl von Anwendungsmöglichkeiten gibt, können Standards nicht alle Anwendungsanforderungen erfüllen. Das Erreichen einer fein abgestimmten Spezifikation führt in der Regel zu einem gewissen Maß an kundenspezifischer Anpassung, sei es in Bezug auf Kapazität, Formfaktor oder Effizienz. Die Validierung durch Versuche und Tests führt in der Regel zu der Feststellung, ob eine Norm für die Anwendung geeignet ist oder nicht.
Ja, Laird Thermal Systems bietet Temperaturregler für thermoelektrische Kühlbaugruppen und thermoelektrische Kühler an. Unsere Temperaturregler können thermoelektrische Kühler und Lüfter versorgen und Eingänge von Thermistoren empfangen. Die Steuerungen können so programmiert werden, dass sie eine bestimmte Temperatur aufrechterhalten oder heizen und kühlen. Für die Lüftersteuerung, Alarmsensoren und die Produktentwicklung mit einer grafischen Benutzeroberfläche für den PC stehen erweiterte Optionen zur Verfügung. Erfahren Sie hier mehr über unsere Temperaturregler.
Ja, Laird Thermal Systems bietet in sich geschlossene Flüssigkühlsysteme (LCS), die ein Kühlmittel auf einen vorprogrammierten Temperatursollwert umwälzen.
- Flüssigkeits-Wärmetauscher können den Wärmewiderstand herkömmlicher Kühlkörper-Lüfter-Dissipationsmechanismen um den Faktor 10 oder mehr reduzieren, was sie wesentlich effizienter macht. Dies ist auf die schlechten thermischen Eigenschaften von Luft im Vergleich zu Kühlmitteln wie Wasser zurückzuführen.
- Flüssigkeitskühlsysteme haben eine schnellere Abkühlungszeit, d. h. sie benötigen weniger Zeit, um die gewünschte Temperatur zu erreichen.
- Während herkömmliche Luftkühlsysteme Luft um das gesamte System herumleiten und möglicherweise Wärme von der umgebenden heißen Elektronik hinzufügen können, sind Flüssigkeitskühlsysteme mit einem Wärmetauscher ausgestattet, der die Wärme durch einen Flüssigkeitskreislauf ableitet.
- Luftkühlungssysteme im höheren Leistungsbereich erfordern oft größere Lüfter, die sowohl die Geräuschentwicklung als auch die Größe des Systems erhöhen können.
Der Thermal Wizard ist ein Produktsuch- und Auswahlwerkzeug, das Ingenieuren hilft, die optimale Wärmemanagementlösung für thermoelektrische Kühler, thermoelektrische Kühlerbaugruppen und Flüssigkeitskühlsysteme zu finden.
Laird Thermal Systems hat den Thermal Wizard entwickelt - ein schnelles und einfaches Auswahlwerkzeug, das Kunden bei der Bestimmung der optimalen Kühllösung hilft. Zu Beginn des Auswahlprozesses können die Benutzer zwei Leistungsanforderungen der Anwendung eingeben: die erforderliche Kühlleistung (Qc) und die gewünschte Temperaturänderung (ΔT). Wenn Sie diese Spezifikationen kennen, zeigt Ihnen die Produktsuche des Thermal Wizard thermoelektrische Kühler, thermoelektrische Kühlerbaugruppen oder Flüssigkeitskühlsysteme, die Ihren Anwendungsanforderungen entsprechen.
Ja. Der Thermal Wizard bietet vier Berechnungsprogramme für Gerätekühlung, Gehäusekühlung, Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung mit vorprogrammierten Beispielen. Jeder dieser Rechner enthält mehrere Beispiele, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern. Sobald Sie den Qc-Wert bestimmt haben, können Sie die entsprechenden thermoelektrischen Produkte spezifizieren.
Laird Thermal Systems kann Sie von Anfang an bei der Entwicklung von Konzepten und Spezifikationen unterstützen, wobei alle thermischen, mechanischen und elektrischen Aspekte berücksichtigt werden. Wir können Sie bei der Konzepterstellung vor Ort, der thermischen Modellierung, der Strömungsanalyse, der mechanischen und elektrischen Konstruktion und dem Rapid Prototyping unterstützen.
Ja. Wir haben viel Erfahrung im Bau von Prototypen für unsere Kunden. Als globales Unternehmen können wir vor Ort Konzepte erstellen, Wärmemodellierung, Wärmedesign und schnelle Prototypentwicklung anbieten.
Wir bieten Validierungstests zur Unterstützung der Einhaltung von Normen für jede Branche, einschließlich UL/CSA und MIL-STDs. Unsere hausinternen Testmöglichkeiten unterstützen:
- Geräuschmessung
- Kühlleistung
- Druck- und Durchflussmessungen
- Prüfung elektronischer Antriebsschaltungen
- Zuverlässigkeits-Tests
- Prüfung der G-Kraft
- Tests zur Lagerung im Hochtemperaturofen
- Temperaturzyklen
- Prüfung des Dauerbetriebs