Термоэлектрическая холодильная машина

Термоэлектрическую холодильную машину уместнее называть охлаждающим устройством из-за весьма специфической конструкции.

В термоэлектрическом охлаждающем устройстве низкую температуру получают с помощью полупроводниковых термоэлементов, соединенных последовательно в батарею.

Термоэлемент (рис. 7) состоит из двух с различной проводимостью полупроводников - электронного (-) и дырочного (+). Они последовательно соединяются металлическими пластинами, образующими спаи. При прохождении постоянного электрического тока один из спаев охлаждается и имеет температуру Т_Х а другой - нагревается и имеет температуру Т_Г. При этом к первому спаю подводится из окружающей среды теплота Q₀,а от второго отводится теплота Q_Г

Рис. 7. Принципиальная схема термоэлемента: 1 - холодный спай; 2 - горячий спай; 3 - источник постоянного тока; 4 - полупроводники

Количество подводимой теплоты (теплота Пельтье) можно представить

Q₀=еT_ХI

где е - коэффициент, зависящий от свойств полупроводниковых материалов;

I - сила тока.

При изготовлении термоэлектрических охлаждающих устройств используют соединения висмута, сурьмы, селена и другие достаточно дорогие полупроводниковые материалы.

Применяя современные термоэлементы, можно получить разность температур T_Г - Т_Х=20... 60 ºС. Однако по энергетической эффективности термоэлектрические охлаждающие устройства существенно уступают парокомпрессионным холодильным машинам, из-за чего они не нашли широкого промышленного применения. Вместе с тем благодаря высокой надежности, конструктивной простоте, компактности, бесшумности, долговечности термоэлектрические охлаждающие устройства используют там, где предпочтение отдают указанным качествам, - в установках специального назначения, охлаждаемых барах-холодильниках, транспортных холодильниках небольшой емкости, водоохладителях, кондиционерах специального назначения.

Дата добавления: 2014-01-04