Како одабрати најбољеТЕЦ? Хајде да прво погледамо модел и формулу израчунавања ТЕЦ са Кс заслужан.
Горња слика приказује пар термоелемената. Прво, представимо концепте сваког параметра на следећој слици, који ће се касније користити у математичким једначинама.
Следе две најосновније једначине: оптерећење Кц и прорачун напона
1, Кц = 2 * Н * [С * И * * * * - 1/2 тхе И ^ 2 * Р * А/Л Л/А - К * * (Тх - Тц)]
2. В = 2 * Н * [С * (Тх -Тц) + И * Р * Л/А]
У првој формули за прорачун Кц, први члан: С *И * Тц представља Пелтиеров ефекат хлађења, а други члан, 1/2*И^2*Р*Л/А, указује на џулов топлотни ефекат који се ствара када струја пролази кроз отпорник. Топлота у џулу се дистрибуира кроз компоненту, тако да половина топлоте тече на хладну, а друга половина на топлу страну. Последњи члан, К*А/Л*(Тх-Тц), представља Фуријеов ефекат, односно топлота се преноси са високе температуре на ниску температуру. Због тога ће ефекат хлађења Пелтиера бити ослабљен услед губитака изазваних отпором и топлотном проводљивошћу.
За напон, први члан С*(Тх-Тц) представља Зебеков напон. Други члан, И*Р*Л/А, представља напон повезан са Охмовим законом.
Након изузетно сложеног извођења, напредна математика је скоро заборављена, па је процес извођења овде изостављен. Резултат је најважнији. Затим се добијају две формуле које су изузетно важне у избору ТЕЦ:
3. Кмак=Кц/(1-Дт/Дтмак
4. ЦОП(коефицијент перформанси)=Кц/Ктец
Основни захтеви за избор ТЕЦ: оптерећење Кц, радна температура Тц, температура врућег краја Тх, Дт=Тх-Тц. На пример: Кц=1,5В, Дт=50К, Кмак=1,5(1-50/70)=5,25В. Да ли је овај Кмак 5.25В оптимално решење? Не, 5,25 је најмањи Кмак у овој апликацији. Кмак није нужно што је већи то бољи. Ако је већи, број ПН парова ће бити већи, а сама потрошена енергија ће бити већа. Како израчунати овај оптимални Кмак је прилично компликовано и захтева веома професионалне инжењере топлотног пројектовања.
Као што је приказано на следећој слици, одабрали смо три групе ТЕЦ-а, различите Кмак, али исто окружење апликације. ЦОП ТЕЦ# 1 је најнижи, док је његов Кмак највећи.
да сумирамо:
1. ТЕЦ са највећом снагом није нужно најпогоднији; зависи од конкретне примене.
2. За примену са специфичним захтевима оптерећења и температурне разлике, дефинитивно је могуће добити оптимално решење израчунавањем ЦОП.
3. Као што је приказано на следећој слици, сваки ТЕЦ има оптимални опсег оптерећења (највиша вредност ЦОП) када се одреди Дт.
