Регулирование температуры при использовании элементов Пельтье-Зеебека.

Все больше и больше промышленного и бытового оборудования выпускается с охлаждением или термостатированием при использовании элементов Пельтье-Зеебека (Peltie elements, Thermoelectric Cooler, TEC). Но не смотря на прогресс в разработке и производстве более совершенных элементов, остается актуальным вопрос в современных и надежных контроллерах для управления этими элементами.

Общие сведенья об элементах Пельтье-Зеебека

Элемент Пельтье-Зеебека – это полупроводниковый термоэлектрический преобразователь, в котором в зависимости от направления протекания тока на одной и той же поверхности реализуется или эффект Пельтье – охлаждение, или эффект Зеебека – нагрев.

Сейчас на рынке представлен достаточно большой выбор, как отдельных элементов разных производителей, так и готовых сборок с различными вариантами радиаторов с вентиляторами или без них.

Элемент Пельтье   Сборка с радиаторами на элементах Пельтье    Сборка на элементах Пельтье с вентиляторами  Проточных охладитель на элементах Пельтье
Элементы Пельтье-Зеебека и различные сборки на их базе.

Достоинства элементов Пельтье-Зеебека:

  • небольшие размеры;
  • отсутствие шума и вибраций, характерных для работы компрессоров;
  • отсутствие каких-либо движущихся частей и наличия газов или жидкостей, что существенно снижает необходимость обслуживания и увеличивает срок эксплуатации.

Основным не достатком, не смотря на прогресс в области полупроводников, является более низкий КПД элементов, по сравнению с компрессорным охлаждением, особенно заметный при больших мощностях охлаждения.

Однако во множестве применений нет потребности в больших мощностях охлаждения, в них вполне достаточно перепада температуры в 10-30 С в малом объеме. И в этом случае элементы Пельтье становятся наилучшим выбором для генерации холода и тепла. 

Особенности управления элементами

Стоит отметить, что при широком выборе различных вариантов исполнения элементов Пельтье и сборок на их базе, очень мало предлагается готовых и качественных приборов для управления мощностью, подаваемой на элементы и температурой самих объектов охлаждения\нагрева.

Во-первых, это связано с тем, что при подаче на элементы низкочастотного ШИМ существенно падает КПД элементов (еще на 30 %), а значит, требуются использовать более совершенные и соответственно более дорогие схемы регулирования мощности. 

Во-вторых, многие предлагаемые на рынке решения нацелены только на охлаждение и не имеют встроенной функции изменения полярности сигнала, позволяющей обеспечить нагрев. Это может снизить точность поддержания температуры и исключает возможность обеспечить подогрев оборудования без использования дополнительных элементов.

Так важны такие свойства контроллеров управления как:

  • габаритные размеры;
  • удобный и наглядный интерфейс для работы с ним;
  • приятный дизайн передней панели, что особенно важно для коммерческих изделий;
  • возможность подключения к ПК или другим устройствам для настройки и контроля их работы.

Контроллер-регулятор TLK33G с новым интерфейсом

Поэтому мы рады представить на российском рынке обновленный в 2018 году контроллер-регулятор TLK33G итальянской компании ASCON TECNOLOGIC предназначенный для прямого управления элементами Пельтье с током до 7 А. 

ASCON TECNOLOGIC контроллер-регулятор TLK33G экран и передняя панель
Передняя панели, экран и кнопки управления TLK33G.

Небольшие размеры прибора, строгий и лаконичный дизайн передней панели прибора позволяет использовать его в даже в хьюмидорах и винных шкафах бизнес класса. Наглядное и четкое представление данных о работе обеспечивает контрастный дисплей с дополнительными индикаторами состояния прибора и его выходов.

TLK33G может управлять элементами Пельтье для охлаждения и нагрева в режиме ручного задания мощности или поддерживать температуру в автоматическом режиме, используя ПИД алгоритм с двумя степенями свободы для повышения точности и компенсации возмущений. Для удобства и быстроты настройки регулятора предусмотрена функция автонастройки коэффициентов не требующая специальных навыков и знаний. Поддерживается работа с элементами и в режиме охлаждения и\или в режиме нагрева.

ASCON TECNOLOGIC TLK33G подключение элементов Пельтье
Варианты подключения элементов к TLK33G.

Управлять режимами работы контроллера-регулятора можно:

  • с удобного пульта прибора;
  • при помощи двух дискретных входов от внешних сигналов;
  • с компьютера при помощи адаптера A01;
  • с компьютера или другого прибора по интерфейсу RS485 или Ethernet.

Примеры использования TLK33G для управления элементами Пельтье:

  • инкубаторы для микроорганизмов, сывороток, растений и т.п.;
  • лабораторные шкафы и испытательное оборудование;
  • системы охлаждение и термостатирования шкафов управления АСУ ТП и телекоммуникационного оборудования;
  • промышленные и бытовые проточные кулеры;
  • малые холодильники для продуктов, вина, сигар и табака. .
Инкубатор с регулятором ASCON TECNOLOGIC         Шкаф для вина с регулятором ASCON TECNOLOGIC
Применение TLK33G в лабораторном шкафу и винном кулере.

На базе контроллер-регулятора TLK33G можно легко реализовывать системы управления различным оборудованием для охлаждения и термостатирования, не расширяя номенклатуры покупных изделий и опираясь на неизменное качество и функционал продуктов ASCON TECNOLOGIC. Надеемся, данный прибор поможет российским производителям лабораторного, торгового и специализированного оборудования производить высококачественную и надежную продукцию.