Kaip išsirinkti geriausiąTEC? Pirmiausia pažvelkime į TEC modelį ir skaičiavimo formulę X nusipelnęs.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta termoporos pora. Pirmiausia pristatykime kiekvieno parametro sąvokas kitame paveikslėlyje, kuris vėliau bus naudojamas matematinėse lygtyse.
Toliau pateikiamos dvi pagrindinės lygtys: apkrova Qc ir įtampos skaičiavimas
1, Qc = 2 * N * [S * I * * * * - 1/2 I ^ 2 * R * A/L L/A - K * * (Th - Tc)]
2. V = 2 * N * [S * (Th -Tc) + I * R * L/A]
Pirmoje Qc skaičiavimo formulėje pirmasis terminas: S *I * Tc reiškia Peltier aušinimo efektą, o antrasis narys, 1/2*I^2*R*L/A, rodo Džaulio šilumos efektą, susidarantį, kai srovė praeina per rezistorių. Džaulio šiluma paskirstoma visame komponente, todėl pusė šilumos teka į šaltąją pusę, o kita pusė į karštąją. Paskutinis terminas K*A/L*(Th-Tc) reiškia Furjė efektą, tai yra, šiluma perduodama iš aukštos temperatūros į žemą. Todėl Peltier aušinimo efektas susilpnės dėl atsparumo ir šilumos laidumo sukeliamų nuostolių.
Įtampai pirmasis terminas S*(Th-Tc) reiškia Seebeck įtampą. Antrasis terminas I*R*L/A reiškia įtampą, susijusią su Ohmo dėsniu.
Po itin sudėtingo išvedimo pažangioji matematika buvo beveik užmiršta, todėl išvedimo procesas čia praleistas. Rezultatas yra pats svarbiausias. Tada gaunamos dvi formulės, kurios itin svarbios renkantis TEC:
3. Qmax=Qc/(1-Dt/Dtmax
4. COP (našumo koeficientas) = Qc/Qtec
Pagrindiniai TEC pasirinkimo reikalavimai: apkrova Qc, darbinė temperatūra Tc, karštosios pabaigos temperatūra Th, Dt=Th-Tc. Pavyzdžiui: Qc = 1,5 W, Dt = 50 K, Qmax = 1,5 (1–50/70) = 5,25 W. Ar šis Qmax 5.25W yra optimalus sprendimas? Ne, 5,25 yra mažiausias Qmax šioje programoje. Qmax nebūtinai yra didesnis, tuo geriau. Jei jis didesnis, PN porų skaičius bus didesnis, o pačios sunaudojamos energijos – daugiau. Kaip apskaičiuoti šį optimalų Qmax yra gana sudėtinga ir reikalauja labai profesionalių šilumos projektavimo inžinierių.
Kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje, pasirinkome tris TEC grupes, skirtingą Qmax, bet tą pačią taikymo aplinką. TEC# 1 COP yra mažiausias, o jo Qmax yra didžiausias.
Apibendrinant:
1. Didžiausią galią turintis TEC nebūtinai yra tinkamiausias; tai priklauso nuo konkrečios programos.
2. Taikymui, kuriam taikomi specifiniai apkrovos ir temperatūros skirtumo reikalavimai, neabejotinai galima gauti optimalų sprendimą apskaičiuojant COP.
3. Kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje, kiekvienas TEC turi optimalų apkrovos diapazoną (didžiausią COP vertę), kai nustatoma Dt.
