パラメータ設定
材料プリセット
電流 I
3.00 A
高温側 Th
330 K
低温側 Tc
300 K
ゼーベック係数 α
200 μV/K
電気抵抗 R
1.00 Ω
熱コンダクタンス K
0.50 W/K
—
Qc 冷却熱量 [W]
—
P_in 投入電力 [W]
—
COP
—
ΔT_max [K]
—
ZT 性能指数
—
最適電流 I_opt [A]
熱電変換理論
冷却モード(ペルチェ効果):
$$Q_c = \alpha T_c I - \frac{1}{2}I^2 R - K(T_h - T_c)$$ $$\text{COP} = \frac{Q_c}{P_{in}},\quad P_{in} = \alpha I \Delta T + I^2 R$$性能指数: $Z = \dfrac{\alpha^2}{RK}$, $ZT_{avg} = Z \cdot \dfrac{T_h+T_c}{2}$
最大温度差: $\Delta T_{max} = \dfrac{1}{2}ZT_c^2$
発電効率(ゼーベック): $\eta = \dfrac{\Delta T}{T_h} \cdot \dfrac{M-1}{M + T_c/T_h}$, $M = \sqrt{1+ZT}$
応用: TEC(熱電冷却器)モジュール選定、廃熱発電(TEG)効率評価、宇宙機RTG(放射性同位体熱電発電機)の設計概算に活用。