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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.