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

компактностью и минимальным количеством движущихся механизмов. Эти качества в сочетании с перспективами значительного уменьшения построечной стоимости позволяют считать целесообразным их применение на судах уже в ближайшем будущем.

На небольших судах, в частности исследовательских глубоководных аппаратах, могут применяться небольшие комбинированные термоэлектрические кам-бузные плиты-холодильники (рис. 122) [74]. Принцип дей-ствия этих агрегатов достаточно прост. Продукты пита-- ния, размещенные в камере, . при работе термоэлектриче-i ской батареи в режиме охлаждения находятся в замороженном состоянии. Простым переключением направления тока отдельные автономные секции холодильной камеры превращаются в электрические плиты, на которых разогреваются продукты питания перед употреблением.

Другим примером комбинированного термоэлектрического устройства может слу--S жить аппарат для получения пресной воды (рис. 123). Принцип его действия также основан на термоэлектрическом методе направленного переноса теплоты и заключается в том, что подвод Рис. 122. Общий вид комбинированной тер- Теплоты К морской ВОДе ОСу-моэлектрической плиты-холодильника щеСТВЛЯется СО СТОрОНЫ горячих спаев термоэлементов, а со стороны холодных спаев происходит конденсация образовавшегося вследствие испарения воды пара.

Такая термоэлектрическая испарительная установка отличается от используемых в настоящее время установок аналогичного назначения исключительной простотой, надежностью и компактностью. Поэтому ее применение в судовых условиях весьма заманчиво.

Перспективы практического использования термоэлектрического охлаждения и нагрева в судовых устройствах не ограничиваются приведенными примерами. Весьма благоприятны




в этом отношении возможности использования термоэлектрических устройств и для других целей, в частности для целей кондиционирования воздуха [169].

Кондиционирование воздуха, т. е. очистка и поддержание его температуры и влажности в заданных пределах, необходимых для создания в помещении условий комфорта,-одно из требований, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность команды и пассажиров судна [33]. Установки для кондиционирования воздуха представляют собой комплекс аппаратуры и оборудования, выполняющих функции нагрева или охлаждения, осушения или увлажнения воздуха, а также его очистки.

Термоэлектрические установки кондиционирования воздуха в настоящее время уже находят применение. Интересны в этом отношении разработки термоэлектрических кондиционеров для подводных лодок фирм Carrier Corp., Rei-dio Corp. of America, Westinghouse Corp. [90], [93], [122], [139], [154], [161].

Ha рис. 124 показана установка кондиционирования воздуха производительностью 3500 em, опытный образец которой в 1962 г. был передан флоту. Установка -разработана фирмой Carrier Corp.

применительно к атомным подводным лодкам и рассчитана на поддержание в отсеке постоянной температуры 303° К при влажности 50%. Конструкция установки выполнена в виде шести одинаковых секций, имеющих размеры 305X 178x57 мм. Полный вес установки 81 кг, занимаемый объем 0,028 м (рис. 125).

Как видно из рисунка, кондиционируемый воздух продувается вентилятором через пластинчатые ячейки, где он отдает теплоту холодным спаям термоэлементов. Выделяющаяся на горячих спаях теплота, в свою очередь, воспринимается пресной водой, циркулирующей в замкнутом контуре. Охлаждение пресной воды осуществляется забортной водой в обычном теплообменном аппарате.

Разработке опытного образца термоэлектрического кондиционера предшествовала экспериментальная проверка двух типов термоэлектрических модулей. Один из таких модулей состоит из 48 соединенных последовательно термоэлементов, цилиндрические ветви которых имеют диаметр 12,7 мм и длину 6,3 мм. Величина

Рис. 123. Конструкция термоэлектрического опреснителя воды

1 - конденсатор; 2 - электрическая изоляция; 3-термоэлементы; - графитовый цилиндр; 5 - испаритель; 6 - противонакипный электрод



ATmax ПО результатам замеров составляет 66,2 град и соответствует величине z = 2,4-10" 1/град.

Во втором варианте модуля использованы термоэлементы длиной 5 мм вместо 6,3 мм. Это позволило сократить расход полупроводникового материала на 13,4%.

При этом основные характеристики модуля практически остались неизменными.


Рис. 124. Общий вид термоэлектрического кондиционера, предназначенного для атомной подводной лодки. Производительность 3500 вт


Рис. 125. Принципиальная схема термоэлектрической установки кондиционирования воздуха.

J - вевтилятор: 2-воздухопровод; 3 - батарея термоэлементов; 4-система пресной воды; 5 - система забортной воды; 6 - насос пресной воды

В качестве материала ветвей термоэлементов использовались теллуриды, а в качестве электрической изоляции - пленка из окиси алюминия толщиной 12,5 мк.

Термоэлектрическая установка кондиционирования воздуха питается от судовой сети переменного тока через блок питания и управления, имеющий габариты 455 X 280 X 280 мм и вес 230 Г. Для питания и управления применена полупроводниковая аппаратура.

После наладочных испытаний и доработки конструкции (замена окиси алюминия металлокерамической изоляцией, изменение технологии коммутации и др.) описываемая установка фирмы Carrier Corp. была приведена в полное соответствие с поставленными требованиями.

Аналогичные разработки термоэлектрических устройств кондиционирования воздуха по заказу ВМФ США выполнены фирмой Reidio Corp. of America, создавшей экспериментальный образец кондиционера производительностью 3500 вт (рис. 126). 188

35577373177�63�031



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



0.001