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. Das entstehende Temperaturgefälle, das 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 Festkörperkonstruktion 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 eingeschwungenen Zustand), 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 äußerst 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 Kühlgeräte können in bestimmten Anwendungen zum Heizen verwendet werden. Ein thermoelektrischer Kühler kann sogar effektiver sein als ein Widerstandsheizer, da er zusätzlich zu der vom Kühler selbst erzeugten Wärme auch die Wärme der Umgebungstemperatur nutzen kann.

Die OptoTEC™ OTX/HTX-Serie ist unser kleinstes thermoelektrisches Modul mit Abmessungen von 3,3 x 4,9 x 2,6 mm (LxBxH) und einer Kühlleistung von 0,4 Watt.

Unser größtes thermoelektrisches Modul ist die UltraTEC™ UTX-Serie, 55 x 55 x 3,9 mm (LxBxH).

Ja, thermoelektrische Kühler sind vakuumtauglich, 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 wären vorzuziehen.

Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, thermoelektrische Kühler zu montieren: Löten, Verpressen mit mechanischem Material oder Epoxid. Welches Verfahren 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 eingeschwungenen Zustand 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 die höchste Temperatur von 60°C aushalten.

Ja. Die mehrstufige MS-Serie ist in der Lage, kältere Temperaturen zu erreichen als einstufige thermoelektrische Kühler. Tark Thermal Solutions bietet zwei-, drei-, vier- und fünfstufige thermoelektrische Kühler an, die im Vakuum Temperaturunterschiede von bis zu 131 °C erreichen. Der Nachteil ist, dass die Effizienz mit jeder Stufe abnimmt.

Thermoelektrische Kühlsysteme sind besonders vorteilhaft bei Anwendungen mit

• Engen Platzverhältnissen
• Geringe Wärmelastkapazitäten, typischerweise weniger als < 400 W
• Regelung von Temperaturen 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 Probenaufbewahrungsfächern für Analyseinstrumente

Spot Cooling - Anwendungen, die eine Kühlung einer bestimmten empfindlichen Elektronik unter die ungünstigste Umgebungstemperatur erfordern

• CMOS-Sensoren
• LiDAR
• DLP
• Optische Komponenten

Präzise Temperaturregelung - Aufrechterhaltung einer stabilen Temperatur bei Temperaturschwankungen in der Umgebung

• Industrielle Laser
• Medizinische Laser
• Optische Transceiver

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

• DNA-Amplifikation für PCR
• Einbrennen in Testfassungen

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. Tark Thermal Solutions 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. Tark Thermal Solutions entwirft und fertigt kundenspezifische Wärmemanagementlösungen für leistungsrelevante Anwendungen, um die Leistung Ihres Produkts zu optimieren.

Tark Thermal Solutions 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, wie z. B. UL, Telcordia oder eine spezielle Norm für eine medizinische, industrielle oder Halbleiteranwendung.

Wenden Sie sich an einen Tark-Thermoexperten, wenn Sie Unterstützung bei der Entwicklung der optimalen Wärmemanagementlösung für Ihre nächste Produktentwicklung benötigen.

Our Liquid Cooling Systems have the highest cooling capacity in our standard product portfolio. The largest capacity is our Ambient Cooling Systems with cooling capacities up to 5 kW. Custom solutions have been designed with capacities greater than 40 kW’s. The largest capacity of a thermoelectric cooler assembly is our Outdoor Cooler Series AA-480 and it has a cooling capacity of 480 Watts. The largest capacity of a thermoelectric cooler is the HiTemp ETX Series ETX15-28-F2-5252-TA-RT-W6 and it has a cooling capacity of 322 Watts.

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 über 40 kW entwickelt. Die größte Kapazität einer thermoelektrischen Kühlanlage ist unsere Outdoor Cooler Serie AA-480 mit einer Kühlleistung von 480 Watt. 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 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, Tark Thermal Solutions bietet Temperatursteuerungen für thermoelektrische Kühler 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 präzise Temperatur aufrechterhalten oder heizen und kühlen. Für die Lüftersteuerung, Alarmsensoren und die Anpassung an die Produktentwicklung mit GUI für den PC stehen erweiterte Optionen zur Verfügung. Erfahren Sie hier mehr über unsere Temperaturregler.

Ja, Tark Thermal Solutions bietet in sich geschlossene Flüssigkeitskühlsysteme (LCS) an, die ein Kühlmittel bis zu einem vorprogrammierten Temperatursollwert umwälzen.

• Flüssigkeits-Wärmetauscher können den Wärmewiderstand herkömmlicher Kühlkörper-Lüfter um den Faktor 10 oder mehr reduzieren, was sie wesentlich effizienter macht. Dies ist auf die schlechten thermischen Eigenschaften von Luft gegenüber 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, 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.

Tark Thermal Solutions 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 Rechner für Gerätekühlung, Gehäusekühlung, Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung mit vorprogrammierten Beispielen. Jeder Rechner enthält mehrere Beispiele, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern. Sobald Sie den Qc-Wert bestimmt haben, können Sie die entsprechenden thermoelektrischen Produkte auswählen.

Tark Thermal Solutions 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, dem mechanischen und elektrischen Design 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, thermische Modellierung, thermisches Design und Rapid Prototyping anbieten.

Wir bieten Validierungstests zur Unterstützung der Einhaltung von Normen für jede Branche, einschließlich UL/CSA und MIL-STDs. Unsere hauseigenen Testmöglichkeiten unterstützen:

• Geräuschmessung
• Kühlleistung
• Druck- und Durchflussmessungen
• Prüfung elektronischer Antriebsschaltungen
• Zuverlässigkeits-Tests
• Prüfung der G-Kraft
• Tests zur Lagerung im Hochtemperaturofen
• Temperaturwechsel
• Prüfung im Dauerbetrieb