Mô-đun nhiệt điện, mô-đun Peltier (còn được gọi là mô-đun làm mát nhiệt điện, TEC) là một công nghệ điển hình sử dụng hiệu ứng Peltier để làm mát trong tủ lạnh ô tô, máy làm mát xe hơi. Sau đây là các đặc điểm ứng dụng chính, ưu điểm, hạn chế và xu hướng phát triển của các tấm này trong tủ lạnh ô tô:
1. Tổng quan về nguyên lý hoạt động
Mô-đun làm mát nhiệt điện, mô-đun Peltier, phần tử Peltier được cấu tạo từ vật liệu bán dẫn loại N và loại P. Khi dòng điện một chiều được cấp vào, sự chênh lệch nhiệt độ được tạo ra tại điểm nối: một phía hấp thụ nhiệt (đầu lạnh), và phía kia tỏa nhiệt (đầu nóng). Bằng cách thiết kế hệ thống tản nhiệt hợp lý (như quạt, tản nhiệt), nhiệt có thể được thải ra ngoài, từ đó đạt được hiệu quả làm mát bên trong tủ lạnh.
2. Ưu điểm của tủ lạnh ô tô, bộ làm mát nhiệt điện cho ô tô, tủ làm mát rượu vang, tủ làm mát bia, thiết bị làm lạnh bia.
Không có máy nén, không có chất làm lạnh
Không sử dụng các chất làm lạnh truyền thống như Freon, thân thiện với môi trường và không có nguy cơ rò rỉ.
Cấu trúc đơn giản, không có bộ phận chuyển động, hoạt động êm ái và độ rung thấp.
Kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ
Thích hợp cho môi trường xe hơi hạn chế không gian, dễ dàng tích hợp vào các tủ lạnh nhỏ trên xe hoặc thiết bị làm mát khay đựng cốc.
Khởi động nhanh, điều khiển chính xác
Bật nguồn để làm mát, với phản hồi nhanh; nhiệt độ có thể được kiểm soát chính xác bằng cách điều chỉnh cường độ dòng điện.
Độ tin cậy cao, tuổi thọ dài
Không bị hao mòn cơ học, tuổi thọ trung bình có thể đạt hàng chục nghìn giờ, chi phí bảo trì thấp.
Hỗ trợ cả chế độ làm mát và sưởi ấm.
Thay đổi hướng dòng điện có thể đảo ngược vị trí đầu lạnh và đầu nóng; một số tủ lạnh trên xe có chức năng làm nóng (chẳng hạn như giữ ấm cà phê hoặc hâm nóng thức ăn).
3. Những hạn chế chính
Hiệu suất làm mát thấp (COP thấp)
So với hệ thống làm lạnh bằng máy nén, hiệu suất năng lượng tương đối thấp (thường COP < 0,5), tiêu thụ điện năng cao, không phù hợp với yêu cầu công suất lớn hoặc đông lạnh sâu.
Chênh lệch nhiệt độ tối đa có giới hạn
Chênh lệch nhiệt độ tối đa của một mô-đun làm mát nhiệt điện một tầng (TEC) là khoảng 60–70°C. Nếu nhiệt độ môi trường cao (ví dụ như 50°C trong xe vào mùa hè), nhiệt độ thấp nhất ở đầu lạnh chỉ có thể giảm xuống khoảng -10°C, khiến việc đạt được nhiệt độ đóng băng (-18°C hoặc thấp hơn) trở nên khó khăn.
Phụ thuộc vào khả năng tản nhiệt tốt
Bộ phận nóng phải có khả năng tản nhiệt hiệu quả; nếu không, hiệu suất làm mát tổng thể sẽ giảm mạnh. Trong khoang xe kín và nóng, việc tản nhiệt rất khó khăn, làm hạn chế hiệu suất.
Chi phí cao
Các mô-đun TEC hiệu suất cao, thiết bị Peltier hiệu suất cao và các hệ thống tản nhiệt đi kèm đắt hơn so với máy nén nhỏ (đặc biệt là trong các trường hợp công suất cao).
4. Các kịch bản ứng dụng điển hình
Tủ lạnh mini dùng cho xe hơi (6–15L): dùng để làm lạnh đồ uống, trái cây, thuốc men, v.v., duy trì nhiệt độ 5–15°C.
Hộp giữ lạnh và giữ ấm cho xe: có cả chức năng làm lạnh (10°C) và sưởi ấm (50–60°C), thích hợp cho những chuyến đi đường dài.
Cấu hình trang bị tiêu chuẩn cho các dòng xe cao cấp: một số mẫu xe Mercedes-Benz, BMW, v.v., được trang bị tủ lạnh TEC như một tính năng tiện nghi.
Tủ lạnh mini dùng điện khi cắm trại/ngoài trời: sử dụng nguồn điện từ xe hoặc nguồn điện di động, dễ mang theo.
5. Xu hướng phát triển công nghệ
Nghiên cứu về vật liệu nhiệt điện mới
Tối ưu hóa các vật liệu gốc Bi₂Te₃, vật liệu cấu trúc nano, Skutterudite, v.v., để tăng giá trị ZT (hiệu suất nhiệt điện), cải thiện hiệu quả.
Hệ thống làm mát nhiệt điện nhiều tầng
Kết nối nối tiếp nhiều TEC để đạt được chênh lệch nhiệt độ lớn hơn; hoặc kết hợp với vật liệu chuyển pha (PCM) để cải thiện hiệu suất cách nhiệt và giảm tiêu thụ điện năng.
Thuật toán điều khiển nhiệt độ thông minh và tiết kiệm năng lượng
Điều chỉnh công suất theo thời gian thực thông qua cảm biến + MCU để mở rộng phạm vi hoạt động (đặc biệt quan trọng đối với xe điện).
Tích hợp sâu rộng với các phương tiện năng lượng mới
Tận dụng ưu điểm về nguồn điện của các nền tảng điện áp cao để phát triển các hộp làm mát và làm ấm hiệu quả cho xe hơi, đáp ứng nhu cầu về sự thoải mái và tiện nghi của người dùng.
6. Tóm tắt
Các mô-đun làm mát nhiệt điện (TEC), mô-đun Peltier phù hợp với các ứng dụng làm mát nhẹ, công suất nhỏ, hoạt động êm ái và thân thiện với môi trường trong tủ lạnh ô tô. Mặc dù bị hạn chế bởi hiệu suất năng lượng và chênh lệch nhiệt độ, chúng vẫn có những ưu điểm không thể thay thế trong các thị trường cụ thể (như xe hơi cao cấp, thiết bị cắm trại, hỗ trợ vận chuyển chuỗi lạnh y tế). Với sự tiến bộ của khoa học vật liệu và công nghệ quản lý nhiệt, triển vọng ứng dụng của chúng sẽ tiếp tục mở rộng.
Thông số kỹ thuật TEC1-13936T250
Nhiệt độ phía nóng là 30°C.
Imax: 36A
Umax: 36,5 V
Qmax: 650 W
Delta T max：> 66C
ACR: 1,0±0,1mm
Kích thước: 80x120x4.7±0.1mm
Thông số kỹ thuật TEC1-13936T125
Nhiệt độ phía nóng là 30°C.
Imax: 36A
Umax: 16.5V
Qmax: 350W
Chênh lệch nhiệt độ tối đa: 68°C
ACR: 0,35 ±0,1 Ω
Kích thước: 62x62x4.1±0.1 mm
Thông số kỹ thuật TEC1-24118T125
Nhiệt độ phía nóng là 30°C.
Imax: 17-18A
Umax: 28.4V
Qmax: 305 +W
Chênh lệch nhiệt độ tối đa: 67°C
ACR: 1.30Ohm
Kích thước: 55x55x3.5+/_ 0.15mm
Thời gian đăng bài: 30 tháng 1 năm 2026
