Термоэлектрические холодильники, страница 13

Схема бытового термоэлектрического холодильника «Чайка» ТЭХ-40, представлена на рис. 46, б. В холодильнике установлены 2 термобатареи, в каж­дой из которых 60 последовательно соединенных термоэлементов с вет­вями высотой 5 мм и сече­нием 4x4 мм. Ветви за­лужены сплавом Bi—Sb и cкоммутированы медными пластинами с помощью мягкого припоя. Термоэле­менты получены прессованием полупроводни­ковых материалов и имеют Z = 1,9 x 10^-3 К^-1. Теплоизоляция камеры выполнена из пенополиуретана толщи­ной 60 мм для задней стенки и 50 мм для боковых стенок и двери,

Теплопереходы, камера и радиаторы выполнены из алюминие­вого сплава. Радиатор горячих спаев имеет 18 ребер размером 140 x 108 x 2 мм и шагом 4 мм. Охлаждение радиаторов — воздушное прину­ди­тельное с помощью вентилятора К-95. Электропитание собранно по схеме двухполупериодного выпря­мителя (Г - образного) и состоит из силового трансформатора с двумя секциями первичной об­мотки, двух гер­маниевых диодов Д-305, дросселя и двух конден­саторов емкостью по 4000 мкФ. Тер­морегулятор ТРХ-2А поддерживает температуру в камере 5 ± 2 °С..  При температуре в холодильнике выше 7 °С терморегулятор включает одну секцию первичной обмотки трансформатора, с понижением температуры до 3 °С — обе секции, обеспечивая работу термобатареи в экономичном режиме. Защит­ное реле выполнено в виде биметалличе­ского реле, уста­новленного на крайнем ребре радиатора. Контакты реле размы­каются при температуре радиатора 70 °С.

Испытания опытных образцов показали, что при номинальном температурном режиме средняя ча­совая потребляемая мощность составляла 50 Вт, а средний уровень шума, создаваемого вентиля­то­ром, 30 дБА, что отвечает требованиям санитарных норм шума для жилых помещений.

Ведутся разработки термоэлектрических холодиль­ников бытового назначения и за ру­бежом. В Германии, например, раз­работаны термошкафы КГ-10 объемом 10 дм³, которыми оснащаются все виды транспорта (локомотивы, трамваи, авто­бусы, такси). Термошкаф предназна­чается для охлаж­дения до 6 ± 2 °С или подогрева продуктов до 70 °С, используемых в пути водителями  и  поездными  бригадами. Холодильник -  подлокотник  объемом 7,3 дм³ уста­навливается на переднем сиденье автомобиля и подключается к прикуривателю. Крышка с мягкой декоративной обивкой служит удобным подлокотником для пасса­жира. Внутренние размеры такого хо­лодильника 340 x 90 x 250 мм, вес 3,5 кг. Он также может быть переключен с режима охлаждения на ре­жим нагрева до 50 °С, что особенно удобно для использования в зимнее время. Двухкамерные бытовые хо­лодильники все чаще проектируются комбинированными с независимым регулированием температур. При этом термоэлектрические батареи охлаждают или морозильное отделение или холо­дильное. Величина тока пи­тания автоматически поддерживается оптимальной в зависимости от тем­пературного режима. Перепад темпе­ратур между горячими и холод­ными спаями термобатареи обычно не превышает 12 °С, что обеспе­чивает ра­боту только в экономичном режиме. Термобатарея исполь­зу­ется в таких холодильниках также для периоди­ческого оттаивания испарителя компрессионного холо­дильного агрегата при выключен­ном компрессоре.

Применению термоэлектрического охлаждения в быту способствует ряд несомненных досто­инств термоэлектрических холо­дильников, к числу которых следует отнести:

простоту конструкции и небольшую стоимость при освоенном промышленном выпуске;

отсутствие подвижных частей и значительную надежность и долговечность работы;

бесшумность работы (при отсутствии вентилятора);

возможность обратного использования (для подогрева пищи) и др.

Единственным и пока существенным недостатком термоэлектрических холодильников является то, что на базе существующих и доступных полупроводниковых материалов нельзя создать доста­точно крупные холодильники (объемом 40 дм³) по экономич­ности, равные компрессионным и абсорбционным. Однако при V = 20 дм³ при­менение термоэлектрического охлаждения экономически вполне оправдывается, так как холодильный коэффициент термоэлектрических холодильников превышает возможное значение компрессионных и абсорбционных холодильников. По мере развития полупроводниковой техники эффективность новых материа­лов будет возрастать, а стоимость снижаться.