ペルチェモジュールの選定

ペルチェモジュールの特性値が何を表しているかや、選定に必要な計算方法を紹介しています。

目次

特性値について
計算式と例
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特性値について

ペルチェモジュールの特性値は、吸熱量Qc [W]、放熱量Qh [W]、吸熱(冷却)側温度Tc [℃]、放熱(加熱)側温度Th [℃]、入力電圧値V [V]、入力電流値I [A]で表しています。

ペルチェモジュールの動作特性値

ペルチェモジュールのカタログやデータシートには、ペルチェモジュールの特性値として、最大吸熱量Qcmax、最大温度差ΔTmax、最大電流値Imax、最大電圧値Vmaxが記載されています。これらの特性値は、下記の条件での値となります。

Qcmax [W]: 最大電流値Imax、温度差ΔT = 0のとき

ΔTmax [℃]: 最大電流値Imax、吸熱量Qc = 0のとき

Imax [A]: 最大温度差ΔTmax 、吸熱量Qc = 0のとき

Vmax [V]: 最大電流値Imax、吸熱量Qc = 0のとき

温度差ΔTは、放熱(加熱)側温度Th [℃]−吸熱(冷却)側温度Tc [℃]となりますΔT = ThTc)。

これらの特性値は、ペルチェモジュールの動作環境温度によって変化します。一般的にペルチェモジュールは、Imaxの70%付近の電流値で使用されます。また、ペルチェモジュールは、温度差ΔTの値によって吸熱量Qcの値も変化します。

計算式と例

ペルチェモジュールを使用する動作条件の吸熱量Qc [W]、吸熱側温度Tc [℃]、放熱側温度Th [℃]から、ペルチェモジュールを選定する際の目安となる最大吸熱量Qcmax [W]を、下記のような式で求めることができます。

ペルチェモジュール選定計算式

計算例:
必要となる吸熱量Qc =15 W、吸熱側温度Tc =5℃、放熱側温度Th =50℃とします。
カタログやデータシートからペルチェモジュールの最大温度差ΔTmaxは、78℃(放熱側温度Th =50℃のとき)となりますので、最大吸熱量Qcmaxは、

ペルチェモジュール選定計算式例

となります。
この計算より、最大吸熱量Qcmaxが45.2 W以上のペルチェモジュールを選定することとなります。

ペルチェモジュールの入力電流値I [A]は、Imaxの70%で計算されています。

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