Термоэлектрические холодильники, страница 11

В качестве промежуточного теплоносителя может быть исполь­зован хладагент компрессион­ного или абсорбционного агрегата в комбинированных холодильниках, где термоэлектрическая батарея обычно предназначается для охлаждения морозильного отделения. Горячие спаи термобата­реи охлаждаются хла­дагентом, выходящим из испарителя. В этом случае перепад темпе­ратур горя­чих и холодных спаев термобатареи может не превышать 10 °С и термоэлектриче­ская батарея будет работать в режиме максималь­ной экономичности. Холодильный коэффициент такой термобатареи может превышать хо­лодильный коэффициент компрессион­ного холодильного агрегата. Термоэлектрическая батарея может быть использована как источник тепла авто­матического оттаивания испарителя при выключенном холодильном агрегате. Такие комбинирован­ные холодильники расширяют область приме­нения термоэлектрического охлаждения в быту.

Системы электропитания и терморегулирования

Термоэлектрическая батарея может эффективно работать при питании ее только по­стоян­ным током соответствующих параметров. Следовательно, для получения постоянного тока от однофазной сети переменного тока в конструкции термоэлектриче­ского холодильника должно быть предусмотрено спе­циальное вы­прямительное устройство.

В выпрямителях термоэлектрических бытовых холодильников наибольшее применение получили полу­проводниковые вентили в виде германиевых и кремниевых диодов, которые имеют большую надеж­ность и долговечность, малые габариты и вес и являются при этом экономичными. Выпрямительные свойства вентилей, как известно, характе­ризуются коэффициентом выпрямления, предста­вляющим отношение прямого тока к обратному.

Выбор схемы выпрямительного устройства обу­славливается допустимой пульсацией по­стоянного тока. Качество выпрямительной схемы оценивается коэффициен­том пульса­ций, представляющим отношение максимальной ампли­туды выпрямленного напряжения к ее среднему значению. Для питания термоэлектрических батарей необходимо иметь схему, обеспечивающую наименьшее значение коэффициента пуль­сации. Поэтому в выпрямительных уст­ройствах термоэлектриче­ских холодильников применяют двухполупериодную схему с использо­ванием сглаживающих фильтров.

Двухполупериодная схема выпрямителя с выводом средней точки вторичной обмотки трансформа­тора и применением сглаживающих фильтров приведена на рис. 45. Благодаря наличию двух венти­лей ток через термобатарею проходит каждый полупериод. В тот полупериод, когда переменный ток во вторичной обмотке трансформатора идет в направлении от точки А к точке О, выпрямленный ток к тер­мобатарее поступает от первого вентиля. Через второй вентиль ток проходить не может, так как потенциал его анода оказывается отрицательным по отношению к катоду. В следующий полупериод, когда переменный ток идет в на­правле­нии от точки Б к точке О, выпрямленный ток к термобатарее поступает от второго вентиля, а обратное напряжение возникает в первом вентиле. Коэффициент пульсации этого тока имеет  еще значительную величину, равную примерно 0,7. Для снижения коэффициента пульсации обычно используют  смешанные  сглаживающие    фильтры, состоящие из индуктивных   и   емкостных фильтров.

В наиболее распространен­ном Г- образном сглаживающем фильтре (рис. 45) индуктив­ный фильтр (дроссель) сглажи­вает диаграмму выпрямленного тока за счет изменения формы и  длительности импульсов  тока, а емкостный фильтр (конденса­тор) — за счет разрядки конденса­ 

тора на термобатарею в пери­оды между максимальными ампли­тудами пульсирующего тока.

Трансформатор схемы выпрямителя тока рассчитывают, исходя из получения оптимального на­пряже­ния на термоэлектрической батарее,

При этом сначала выбирают режим работы термобатареи во времени (непрерывный или циклич­ный). Так как время выхода термоэлектрических холодильников в стационарный температурный режим до­вольно значительно (1—5 ч), то с целью снижения расхода электроэнергии может быть выбран режим только неполной циклич­ности, как в абсорбционных холодильниках.  В таком случае первич­ная обмотка трансфор­матора разделяется на две секции, Одна секция может быть рассчитана на питание термобатареи оптималь­ным напряжением, обеспечивающим работу в режиме максимальной холодо­производительности, а две секции — на работу в режиме максимальной экономичности. Режим макси­мальной холодопроизводительности включается автоматически, когда температура в ка­мере холо­дильника становится выше заданной терморе­гулятором. Автоматическое переключение на режим мак­симальной экономич­ности должно происходить в моменты достижения требуемой температуры охлаж­дения камеры.