Термоэлектрические холодильные машины.
Сущность термоэлектрического охлаждения заключается в том, что при прохождении постоянного тока через термобатарею, составленную из последовательно соединенных двух различных материалов-термоэлементов (ТЭМ), происходит выделение тепла с одной стороны батареи и поглощение тепла с противоположной. Единичным элементом ТЭМ является термопара, включающая в себя одну ветвь р - типа и одну ветвь n - типа проводимостей. Ветви соединяются между собой с помощью коммутационной пластины из меди. В качестве материала ветвей традиционно используются полупроводники на основе висмута, теллура, сурьмы, селена. Термоэлектрический модуль представляет собой совокупность термопар, электрически соединенных последовательно. Термопары помещаются между двух плоских керамических пластин, изготовленных на основе оксида алюминия. Количество термопар может изменяться в широких пределах (от нескольких до сотен пар), что позволяет создавать ТЭМ практически любой холодильной мощности - от десятых долей до сотен ватт. Одни спаи этой батареи охлаждаются, а другие нагреваются. Таким образом, роль рабочего вещества - переносчика тепла - здесь выполняет постоянный электрический ток. Поместив холодные спаи термобатареи в охлаждаемую среду, представляется возможным легко обеспечить передачу тепла из холодильной камеры в более холодную среду, окружающую холодные спаи. Преимущества термоэлектрического охлаждения заключается в том, что нет движущихся частей, а значит, бесшумность работы агрегата, возможность точного регулирования степени охлаждения пропорционально величине силы тока. При смене полярности постоянного тока горячая и холодная пластины меняются местами. Экономичность протекающих процессов характеризует коэффициент СОР ( coefficient of performance ) , равный отношению холодильной мощности модуля к электрической энергии , им потребляемой, и характеризующий экономичность протекающих процессов. Для термоэлектрических устройств СОР в среднем составляет 0,3.....0,5. В настоящее время интенсивно развивается производство бытовых холодильников с использованием термоэлектрического охлаждения, известные фирмы "Позис", " Атлант", заводы г. Мурома, г. Миасса производят достаточно широкий спектр холодильников. Они практически не требуют обслуживания, на термоэлектрические модули имеют гарантию до 25 лет.
|
