Системы отвода тепла

Поскольку эффективность термоэлектрического охлаждения с по­нижением перепада температур холод­ных и горячих спаев термо­батареи повышается, то рациональному конструированию систем отвода тепла от спаев при проектировании бытовых термоэлектриче­ских холодильников уделяют зна­чительное внима­ние.

Для того чтобы повысить температуру холодных спаев, необхо­димо обеспечить эффективный под­вод те­пла к ним со стороны холо­дильной камеры. С этой целью холодильные камеры термоэлектрических холодильников обычно проектируют из металлических тепло­проводных листовых материалов (алюминиевых сплавов и др.), Одна из стенок такой камеры плотно соединяется с термоэлектриче­ской батареей непосредственно или через теплопереходный блок. При этом свободные (от термоба­тареи) стенки холодильной камеры исполняют роль радиаторных пластин (ребер). Интенсивность пере­дачи тепла холод­ным спаям может быть существенно повышена принудительной циркуляцией воздуха холодильной ка­меры. При этом холодильная камера может изготовляться из недорогих пла­сти­ческих материалов. Однако принудительная система подвода тепла к холодным спаям может быть экономически оправдана только в холодильниках значительной емкости.

Для понижения температуры горячих спаев термобатареи конструи­руют специальную систему эф­фектив­ного отвода тепла, стоимость которой должна быть оправдана соответствующим повышением экономичности холодильника.

Системы отвода тепла от горячих спаев можно разделить на две группы: 1) системы воздушного охла­ждения и 2) системы с применением промежуточного теплоно­сителя.

Системы охлаждения первой группы изготавливают в виде радиаторов, охлаж­даемых потоком наружного воздуха. Для повышения интенсивности охлаждения скорость потока ох­ла­ждаемого воздуха увеличивают с помощью вентиляторов. В холодильниках объемом (до 10 дм³) применяют специальные воздуховоды; в холодильниках объемом более 10 дм³— венти­ляторы. Следует иметь в виду, что понятия «малой» и «большой» емкости для термоэлектрических хо­лодиль­ников относительны, и пока они не могут соизмеряться с холодиль­ни­ками компрессионного или аб­сорбционного типа.

Системы воздушного охлаждения горячих спаев применяются в холодильниках, у которых допус­тимый перепад температур горя­чих и холодных спаев не превышает 30° С.

Системы охлаждения с промежуточным теплоносителем конструи­руются тогда, когда перепад температур горячих и холодных спаев превы­шает 30° С. В качестве промежуточного теплоносителя обычно ис­пользуют воду. При водяном охлаждении раз­ность температур горячих спаев термобатареи и охлаждающей воды составляет при­мерно 5—8° С, тогда как при воздушном охлаждении разность тем­ператур горячих спаев и наружного воздуха составляет 12—15° С.

Циркуляция промежуточного теплоносителя может быть есте­ственной и принудительной. Принудительная циркуляция с помощью насосов усложняет конструкцию системы, поэтому более широкое применение получила система с естественной циркуляцией тепло­носителя за счет разности удельных весов холодной и нагретой спаями жидкости.

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.