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

осуществляется методом прижимного контакта, по холодной - методом коммутации пайкой.

Схему кольцевого многокаскадного термоэлемента по аналогии с ОДнокаскадным можно представить по рис. 44.

В случае термоэлектрических охлаждающих устройств и тепловых насосов встречаются многокаскадные термоэлектрические системы с последовательным или параллельным питанием термоэлементов от внешних источников электроэнергии (рис. 45, 46).

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ БАТАРЕИ

Конструктивное оформление и размеры термоэлект]эических батарей определяются не только конструкцией единичных термоэлементов, но и многими другими факторами. Основные трудности, связанные с разработкой и изготовлением термоэлектрических батарей, обусловлены необходимостью коммутации большого количества термоэлементов, обеспечения требуемых механических характеристик, теплового контакта с поверхностями

Э-р

Рис. 47. Конструктивная схема термоэлектрической батареи термоэлектрогенератора с комбинированными контактными соединениями


Рис. 48. Термоэлектрическая батарея охлаждающего устройства с плоскими квадратными термоэлементами и паяными контактами

теплообмена, надежной электрической изоляции от конструкционных элементов термоэлектрического устройства и т. д. По аналогии с единичными термоэлементами батареи могут быть осуществлены в плоском или в кольцевом исполнении [160].

Плоские термоэлектрические батареи изготовляются из термоэлементов квадратного или круглого сечения, имеющих паяные, прижимные или комбинированные контактные соединения ветвей. На рис. 47 показана конструктивная схема батареи термоэлектрогенератора, состоящая из цилиндрических ветвей р- и п-типов с комбинированными контактными соединениями. На рис. 48 - термоэлектрическая батарея охлаждающего устройства, состоящая из плоских термоэлементов квадратного сечения, для соединения которых с коммутационными пластинами использован



метод пайки. На рис. 49 показана термоэлектрическая батарея, образованная цилиндрическими коаксиальными термоэлементами, собранными на печатной плате [74].

Несомненный интерес представляют термоэлектрические батареи для термоэлектрогенераторов, используемых в сочетании с ядерными источниками тепловой энергии. Конструктивная схема такой термоэлектрической батареи, состоящей из кольцевых термоэлементов, показана на рис. 50, а ее модель - на рис. 51.

Оригинальные конструктивные особенности отличают экспериментальную термоэлектрическую батарею с кольцевыми термоэлементами (рис. 52) из сплава BiaTCg, которые соединяются при помощи фигурных коммутационных колец, выполненных из меди или стали, и рассчитаны на работу в диапазоне температур от



Рис. 49. Термоэлектрическая батарея термоэлектрогенератора с коаксиальными цилиндрическими термоэлементами, собранными на плате с печатной схемой

Рис. 50. Конструктивная схема термоэлектрической батареи из кольцевых термоэлементов с ядерным источником энергии

Гг=523° К до = 293° К. Конструкция батареи обеспечивает значительное уменьшение термических радиальных деформаций полупроводниковых колец. Батарея успешно проработала в течение 1000 час, причем при указанном перепаде температур значение к. п. д. составило 5% без заметного ухудшения характеристик в течение всего периода эксплуатации.

Рассмотренная конструкция термоэлектрической батареи разработана для использования в качестве источника теплоты конденсации паров смеси дифенил-дифенилоксид (Гип 523° К) и воды в качестве охладителя. При других способах нагрева и охлаждения она также может представить большой интерес.



в инженерных конструкциях термоэлектрических устройств, как правило, применяются термоэлектрические батареи, а не единичные термоэлементы. Именно термоэлектрическая батарея представляет собой основной узел таких устройств. Не следует считать, что при условии наличия хорошо отработанных единичных термоэлементов создание термоэлектрической батареи - процесс несложный.



Рис. 51. Модель сборки тепловыделяющих элементов ядерного реактора с термоэлементами

Рис. 52. Конструктивная схема термоэлектрической батареи с кольцевыми термоэлементами.

/ - канал теплоносителя; 2-канал охладителя; 3 - «холодное» Коммутационное кольцо; 4-«горячее» коммутационное Кольцо; 5 - кольцо р-типа; 6 - кольцо п-типа

Разработка и создание термоэлектрических батарей - весьма ответственная задача и требует от конструктора, с одной стороны, широких познаний в области теплопередачи, электротехники и материаловедения, с другой - знания вопросов эксплуатации устройств и установок в специфических судовых условиях.

§ 8. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ БАТАРЕЙ

ТЕПЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ БАТАРЕИ

С ПОВЕРХНОСТЯМИ ТЕПЛООБМЕНА

Метод теплового сопряжения термоэлектрических батарей с поверхностями теплообмена - один из наиболее важных вопросов, которые необходимо решить при разработке термоэлектрических устройств [17]. Особенное значение приобретает он



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



0.0012