Dit Peltier elementje heb ik van een collega bekomen. Ik wist niet welk vermogen, spanning, stroom of type dit was. Ik heb het daarom aangesloten op een gestabiliseerde laboratorium voeding met regelbare spanning en stroom.
Na enige testen bleek dit een laagspanningselement te zijn. Meer bepaald werkt dit Peltier type rond de 1 à 1.5V.

Om een goed idee te krijgen welke stroom voor welke delta-T + gebruiksduur van de battery te testen heb ik volgende testopstelling gemaakt.
Op de koude zijde en warme zijde van het Peltier heb ik een Pt-100 temperatuursensor gemonteerd. Deze sensoren heb ik vervolgens aangelsoten op een recorder (meetbereik van -50°C tot +50°C). (penschrijver). Om de batterijspanning te volgen heb ik deze als derde signaal aangesloten (0-100% -> 0.5 - 1.5 V). Om de warmte van de warme zijde van het Peltier af te voeren werd een koelvin van een vermogentransistor gebruikt.

Vervolgens werd de test gestart en de signalen i.f.v. de tijd opgenomen. Onderstaande chart is het resultaat van de test.

Een eerst blik geeft ons al direct een idee van wachttijd vooraleer de CCD een beetje stabiele temperatuur heeft. nl: ca. 13 minuten.

De 'warme' temperatuur gaat hoger dan +20°C t.o.v. de omgevingstemperatuur wat betekent dat het gebruikte koelvinnetje onvoldoende is. Wij mogen maximum een temperatuurverhoging van 5 tot +15°C noteren. Wij hebben er alle belang bij om de 'hot' zijde van de peltier zo laag mogelijk te brengen, dit geeft ons een diepere koeling aan de cold-zijde.

voeding van de Peltier: Dit gebruikte type werkt op 1.2V. Wij kunnen hier dus een NiCd batterij van 1.2V 4000 mAh toepassen. Echter met NiCd batterijen moeten wij wel opletten dat wij de cellen niet te ver ontladen. Dit brengt onherstelbare schade toe aan de NiCd-cellen. Ik ga dus een electronische bewaking voorzien om dit tegen te gaan.

Bij de test hebben wij kunnen koelen tot -30°C t.o.v. de omgevingstemperatuur wat ons in de buurt brengt van de opgegeven 'operatingtemperature' door de fabricant van de chip (-10 to +45 °C) TI TC255P CCD chip

Wanneer de hot-side stijgt in temperatuur, stijgt ook de cold-side in temperatuur, immers de delta-T blijft praktisch gelijk. Om nog een betere afvoer van de warmte te krijgen kunnen wij een extra Peltier plaatsen (dual stage peltier) ofwel een coolfan plaatsen op de koelvinnen of een waterkoeling voorzien. Wij kunnen de koelvin zodanig ontwerpen dat de mogelijkheid bestaat om een waterkoeling aan te brengen.

Bij de start was de batterijspanning ca. 1.1 V voor een delta-T van 52°C. Na een bedrijf van 45 minuten was de spanning gedaald tot ongeveer 1V met een overeenkomstige delta T van Ca. 50 °C. Hieruit kunnen wij besluiten dat i.f.v. de gebruiksduur van de batterij praktisch geen invloed in delta-T waar te nemen is.