Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [23] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

добротности z и отношение электрических сопротивлений М. Далее, определив количество последовательно соединенных термоэлементов, электрические сопротивления г и R-y и величину оптимального тока 1,,., можно найти значение Рщу, величины составляющих уравнений энергетического баланса для обоих

спаев, отношение и бхот-

В случае если численные значения этих величин отличаются от полученных предварительно, расчет повторяется во втором приближении.

Последовательность расчета термоэлектрического охлаждающего устройства на режимы максимального холодильного коэффициента и максимальной холодопроизводительности приводится соответственно в табл. 2 и 3 Приложения.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА ОДНОКАСКАДНОГО ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Выше указалось, что термоэлектрические эффекты могут быть использованы не только для целей генерирования электроэнергии и получения холода, но и для нагревания различных сред и объемов. Так, вместо широко распространенного процесса подогрева при помощи эффекта Джоуля может быть применен термоэлектрический подогрев, который в ряде случаев оказьшается более эффективным.

Преимущества термоэлектрического подогрева при- этом тем более значительны, чем меньше разность температур на термоэлементах. Практически при использовании разработанных термоэлектрических материалов целесообразно ограничить АГ значениями, не превышающими 30-40 град.

Термоэлектрические тепловые насосы обычно рассчитываются на режим оптимального коэффициента эффективности. Поскольку в рассматриваемом случае речь идет об относительно небольших перепадах температур, так же как и в случае охлаждающих устройств, целесообразно о и Я, полупроводникового вещества считать не зависящими от температуры и принять их равными некоторым средним значениям в диапазоне Г-Г (рис. 27);

В качестве исходных данных для расчета термоэлектрического теплового насоса примем:

- количество теплоты, отдаваемой горячими спаями в единицу Бремени;

- напряжение;

- род, температура, давление и скорость нагреваемой и охлаждаемой сред;



- выбранный или заданный тип полупроводникового вещества для р- и п-стержней термоэлемента, а также зависимости термоэлектрических характеристик вещества от температуры или их средние численные значения для заданного интервала температур.

Последовательность расчета термоэлектрического теплового насоса сохраняется такой же, как и в случае термоэлектрического охлаждающего устройства. При известных параметрах сред.

«5 мкв/град

см град/Ьт уэомс/и


Рис. 27. Графический метод определения средних значений as. Хна для расчета термоэлектрического теплового насоса

а также принятых или заданных способах подвода и отвода теплоты можно принять, как и ранее.

нагг

После этого оцениваются средние значения as, о и Я, для материалов р- и п-типов в диапазоне температур Т-Т, определяются значения z, М и при заданной величине 1р = 1 =

находятся численные значения и ттах-

После разработки предварительной конструкции теплопередающей поверхности определяются теплотехнические характеристики, используемые для расчета kj. г и kj, и позволяющие определить в первом приближении (7г. и qj , значения и Г,., а также средние для диапазона температур АГ значения as, о и Я,.



После определения в первом приближении г и М могут

dbiTb найдены количество последовательно соединенных термоэлементов посл. значения электрических сопротивлений г и Рттн. величина тока /о„т и составлены уравнения энергетического баланса для обоих спаев. Расчет завершается определением численных значений -~ и ттах- В случае неудовлетворительного

совпадения этих величин с принятыми в начале расчета вьшолняются второе и последующие приближения.

Последовательность расчета термоэлектрического теплового насоса приводится в табл. 4 Приложения.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [23] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93



0.0013