Читать онлайн «Термоэлектрические охлаждающие устройства: Методические указания для студентов спец. 070200 Техника и физика низких температур»

Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий Кафедра электротехники ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ОХЛАЖДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Методические указания для студентов специальности 070200 “Техника и физика низких температур” Санкт-Петербург 2001 3 УДК 621. 565. 83 Булат Л. П. , Бузин Е. В. Термоэлектрические охлаждающие уст- ройства: Метод. указания для студентов спец. 070200 “Техника и физика низких температур”.  СПб. : СПбГУНиПТ, 2001.  41 с. Приводятся основные положения теории термоэлектрического охлаждения, опи- сывается конструктивное оформление термоэлектрических модулей, изложены методы расчета термоэлектрических охлаждающих устройств, в том числе с помощью совре- менных программных продуктов. Обсуждаются области приме-нения термоэлектриче- ского охлаждения. Рецензент Доктор техн. наук, проф. Н. Н. Бухарин Одобрены к изданию советом факультета техники пищевых произ-водств  Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевы технологий, х 2001 4  ВВЕДЕНИЕ Термоэлектрическое преобразование энергии, как метод прямого пре- образования тепловой энергии в электрическую, основан на электронных эффектах, возникающих в твердых телах (эффект Зеебека и другие). Уни- кальные свойства термоэлектрических источников энергии, такие как отсут- ствие движущихся частей, возможность использования низкопотенциальной тепловой энергии, полная экологическая чистота и исключительное удобст- во в управлении, определили неоспоримые преимущества в использовании термоэлектрических генераторов в качестве автономных источников энер- гии. Такие генераторы применяются на космических объектах и в медицине, в фермерских хозяйствах и на газопроводах, в морских навигационных сис- темах и в информационных технологиях. Обратный термоэлектрический эффект, наоборот, позволяет исполь- зовать электрическую энергию для получения холода. Эффект термоэлек- трического охлаждения был впервые обнаружен и описан в 1834 году Жа- ном Пельтье. Это явление заключается в том, что при протекании через электрическую цепь, составленную из разнородных проводников постоян- ного электрического тока, в месте соединения проводников поглощается или выделяется некоторое количество тепла и, соответственно, это место цепи охлаждается или нагревается в зависимости от направления тока. Последующие работы исследователей, пытавшихся объяснить приро- ду явления Пельтье, показали, что количество поглощенного в месте соеди- нения тепла пропорционально силе тока, времени его протекания и некото- рому коэффициенту, зависящему от физико-химических свойств материала проводников цепи.