Термоэлектрические модули, модули Пельтье (также известные как термоэлектрические охлаждающие модули, ТЭО) — это типичная технология, использующая эффект Пельтье для охлаждения в автомобильных холодильниках. Ниже приведены основные характеристики применения, преимущества, ограничения и тенденции развития этих модулей в автомобильных холодильниках:
1. Обзор принципов работы
Термоэлектрический охлаждающий модуль, модуль Пельтье, элемент Пельтье состоит из полупроводниковых материалов N-типа и P-типа. При подаче постоянного тока на переходе возникает разница температур: одна сторона поглощает тепло (холодный конец), а другая сторона выделяет тепло (горячий конец). Разработав рациональную систему отвода тепла (например, вентиляторы, радиаторы), можно отводить тепло, обеспечивая охлаждение внутри холодильника.
2. Преимущества автомобильных холодильников, термоэлектрических автомобильных охладителей, винных охладителей, пивных охладителей, охладителей пива.
Нет компрессора, нет хладагента
Не используются традиционные хладагенты, такие как фреон, это экологически безопасно и не сопряжено с риском утечек.
Простая конструкция, отсутствие движущихся частей, бесшумная работа и низкий уровень вибрации.
Небольшой размер, легкий вес
Подходит для автомобилей с ограниченным пространством, облегчает интеграцию в небольшие автомобильные холодильники или устройства для охлаждения подстаканников.
Быстрый запуск, точное управление
Включение питания для охлаждения с быстрым откликом; температуру можно точно контролировать, регулируя величину тока.
Высокая надежность, длительный срок службы
Отсутствие механического износа, средний срок службы может достигать десятков тысяч часов, низкие затраты на техническое обслуживание.
Поддерживает как режим охлаждения, так и режим обогрева.
Изменение направления тока может поменять местами холодный и горячий концы; некоторые автомобильные холодильники имеют функции подогрева (например, для поддержания кофе в теплом состоянии или подогрева пищи).
3. Основные ограничения
Низкая эффективность охлаждения (низкий КПД)
По сравнению с компрессорными холодильными установками, их энергоэффективность относительно низка (обычно КПД < 0,5), они потребляют много электроэнергии и не подходят для больших объемов или глубокой заморозки.
Ограниченная максимальная разница температур
Максимальная разница температур в одноступенчатом термоэлектрическом охлаждающем модуле составляет приблизительно 60–70 °C. Если температура окружающей среды высока (например, 50 °C в автомобиле летом), минимальная температура на холодном конце может опуститься лишь примерно до -10 °C, что затрудняет достижение температуры замерзания (-18 °C или ниже).
Зависимость от хорошего теплоотвода
Нагревательный элемент должен обеспечивать эффективное рассеивание тепла; в противном случае общая эффективность охлаждения резко снизится. В жарком и закрытом салоне автомобиля рассеивание тепла затруднено, что ограничивает производительность.
Высокая стоимость
Высокопроизводительные термоэлектрические модули, высокоэффективные элементы Пельтье и сопутствующие системы отвода тепла стоят дороже, чем небольшие компрессоры (особенно в условиях высокой мощности).
4. Типичные сценарии применения
Небольшие автомобильные холодильники (6–15 л): используются для охлаждения напитков, фруктов, лекарств и т. д., поддерживая температуру 5–15 °C.
Автомобильные холодильные и обогревательные боксы: имеют функции охлаждения (10°C) и обогрева (50–60°C), подходят для дальних поездок.
В стандартной комплектации автомобилей премиум-класса установлены холодильники TEC в качестве элементов комфорта.
Походный/уличный портативный холодильник: используется от автомобильного или мобильного источника питания.
5. Тенденции технологического развития
Исследования новых термоэлектрических материалов
Оптимизация материалов на основе Bi₂Te₃, наноструктурированных материалов, скуттерудитов и т. д. с целью повышения значения ZT (термоэлектрического КПД) и улучшения эффективности.
Многоступенчатые термоэлектрические системы охлаждения
Последовательное соединение нескольких термоэлектрических охладителей позволяет достичь больших перепадов температур; или их использование в сочетании с материалами с фазовым переходом (PCM) улучшает изоляционные характеристики и снижает энергопотребление.
Интеллектуальное управление температурой и энергосберегающие алгоритмы.
Регулировка мощности в реальном времени с помощью датчиков и микроконтроллера для увеличения запаса хода (что особенно важно для электромобилей).
Глубокая интеграция с электромобилями
Использование преимуществ высоковольтных платформ в области электропитания для разработки эффективных автомобильных холодильных и тепловых боксов, отвечающих требованиям пользователей к комфорту и удобству.
6. Резюме
Термоэлектрические охлаждающие модули (ТЭМ) и модули Пельтье подходят для маломощных, щадящих, бесшумных и экологически чистых применений в автомобильных холодильниках. Несмотря на ограничения, связанные с энергоэффективностью и разницей температур, они обладают незаменимыми преимуществами на определенных рынках (например, в автомобилях премиум-класса, туристическом снаряжении, системах транспортировки медицинских грузов в условиях холодовой цепи). С развитием материаловедения и технологий терморегулирования перспективы их применения будут продолжать расширяться.
Спецификация TEC1-13936T250
Температура горячей стороны составляет 30 °C.
Imax: 36A
Umax: 36,5 В
Qmax: 650 Вт
Дельта Т макс.: > 66°C
Соотношение альвеолярного и цервикального диаметров: 1,0±0,1 мм
Размер: 80x120x4,7±0,1 мм
Спецификация TEC1-13936T125
Температура горячей стороны составляет 30 °C.
Imax: 36A
Umax: 16,5 В
Qmax: 350 Вт
Разница температур макс.: 68 °C
Сопротивление критического тока (ACR): 0,35 ± 0,1 Ом
Размер: 62х62х4,1±0,1 мм
Спецификация TEC1-24118T125
Температура горячей стороны составляет 30 °C.
Imax: 17-18A
Umax: 28,4 В
Qmax: 305 + Вт
Разница температур макс.: 67 °C
ACR: 1,30 Ом
Размер: 55х55х3,5 ± 0,15 мм
Дата публикации: 30 января 2026 г.
