从制冷的角度来看,在电堆中,各电偶可以是如图8-21所示的串联连接或并联连接,也可以是串并联连接。无论怎样连接.其制冷效果完全相同。
串联连接的特点是各电偶对的工作电流相同,工作电压为各电偶对的工作电压之和,各电偶的元件的面长比必须相同。由于每一电偶对的最大工作电压相当低,通常在0. 1v以下;而工作电流相当大,通常为1-30A。串联连接时,电堆工作电流较小,线路损耗也较小,但加工要求较高,如有一个电偶元件焊接时没有焊上或接触电阻过大,则整个电堆就无法正常工作。
并联连接的特点是各电偶对的工作电压相同,工作电流为各电偶对的工作电流之和,相当于热电制冷元件并联使用,会造成相当大的线路损耗,且要求有很大的供电电源容量,并联连接时,各电偶的元件的面长比可以不同。由于并联时各电偶有一端电位相同,可少用一端的电绝缘导热层,导热热阻较小。
制冷量为100W以下的小型单级电堆均采用串联连接方式,大型单级电堆可采用串联连接方式,也可以采用串并联连接方式。
多级电堆的连接方式如图8-22所示。与单级电堆相同,采用串联连接方式的电压较高、电流小、线路设计简单、损耗小;但级间需要电绝缘导热层,级间温差较大。串并联连接方式的级间不需要电绝缘导热层,级间温差很小;但工作电压低、电流大,线路设计复杂、损耗较大。