Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике § 2. РАСЧЕТ ТЕРМОБАТАРЕИИнженерный расчет термоохлаждающего прибора складывается из расчета термоэлектрической батареи и теплотехнического расчета системы отвода тепла от горячих спаев термобатареи, теплоизоляции рабочей камеры прибора, расчета величины паразитных перепадов температуры в местах тепловых сопряжений и т. д. Определение теплотехнических параметров прибора столь же необходимо, как и расчет термобатареи, так как всегда следует помнить, что любой термоохлаждающий прибор представляет собой единый конструктивный комплекс, в котором отдельные элементы тесно взаимосвязаны. При расчете термоэлектрической батареи в качестве исходных данных обычно задается требуемая холодопроизводительность, величина рабочего напряжения, перепад температур, который должен обеспечить прибор, и основные параметры используемого вещества (см. скан) Дальнейший расчет термобатареи, например, для режима 1. Определяется величина тепловой нагрузки Теплоприток через слой теплоизоляции определяется по следующей формуле:
где 2. Определяется величина холодильного коэффициента термобатареи по формуле режима егаах. 3. Определяется мощность, потребляемая термобатареей от источника питания, как частное от деления количества тепла, приходящегося на термобатарею, на холодильный коэффициент, т. е.
4. Вычисляется падение напряжения на одном термоэлементе
5. Величина оптимального тока, питающего термобатарею, определяется делением мощности, потребляемой от источника питания, на падение напряжения на ней. 6. Сопротивление термобатареи можно определить по формуле
а сопротивление одного термоэлемента по формуле
7. Геометрические размеры ветвей термоэлемента определяются по формуле
где I — высота ветви термоэлемента; Так как геометрические размеры ветвей термоэлементов определяются отношением площади сечения к высоте, возможно использование ветвей любых размеров с сохранением отношения В режиме
но
Подставляя значение
Величина Таким образом, оптимальный ток можно вычислить по формуле
Соответственно при оптимальном токе падение напряжения на одном термоэлементе будет постоянным и равным 0.075 в. Расчет многокаскадных термоэлементов и термобатарей ведется в последовательности, описанной выше. Однако при расчете максимального понижения температуры на многокаскадной термобатарее следует принимать во внимание довольно сильно выраженную зависимость величины электропроводности термоэлектрического вещества от температуры. С понижением температуры горячих спаев, что имеет место в случае многокаскадного термоэлемента, электропроводность
Рис. 20. Зависимость перепада температур На рис. 20 приведена экспериментально снятая зависимость перепада температур на однокаскадном термоэлементе от температуры горячего спая. В связи с этим в многокаскадных термоэлементах для верхних каскадов, работающих при низких температурах горячих спаев, необходимо использовать вещества с пониженным (при нормальной температуре) значением электропроводности, с тем чтобы в рабочем режиме электропроводность возросла до своего номинального значения. Эти рассуждения в основном относятся к многокаскадным термоэлементам и термобатареям с последовательным питанием каскадов.
|
1 |
Оглавление
|