Количество теплоты, отведенной от горячего спая:

Работа цикла 1234, которую совершает термоЭДС при протекании электрического тока, равна разности отведенной и подведенной теплоты к спаям, т.е.

.

Теоретический холодильный коэффициент цикла:

.

Таким образом, теоретический коэффициент цикла термоэлектрической холодильной машины равен холодильному коэффициенту цикла Карно.

В действительности работа термоэлемента сопровождается необратимыми потерями.

Во-первых, при протекании электрического тока по цепи в термобатареи, выделяется теплота Джоуля-Ленца:

где R – электрическое сопротивление термоэлементов, Ом.

Считается, что в первом приближении Q_дж распределяется между спаями поровну, т.е.:

Q^х_дж = Q^г_дж = 0,5 Q_дж.

Во-вторых, за счет теплопроводности материала термобатареи, часть теплоты от горячего спая передаётся холодному спаю в количестве

.

С учетом потерь действительная холодопроизводительность термоэлектрической холодильной машины Q_о.д и количество теплоты, отведенной от горячего спая Q_г.д , будут равны:

,

.

Потребляемая мощность:

.

Действительный холодильный коэффициент

Важными режимами работы термоэлектрической холодильной машины является режим максимального холодильного коэффициента ε_max, режим максимальной холодопроизводительности Q_о.max и режим минимального тока I_min.

Термоэлектрические холодильные машины обладают следующими преимуществами по сравнению с паровыми компрессионными машинами:

1.Лучшие массогабаритные показатели при Q_о < 20 Вт;

2.Отсутствие холодильного агента;

3.Бесшумность в работе;

4.Простота конструкции;

5.Отсутствие движущихся частей;

6.Удобство в обслуживании.

Недостатками термоэлектрических холодильных машин являются:

1.Худшие массогабаритные показатели при Q_о > 20 Вт;

2.Большая потребляемая мощность;

3.Высокая стоимость полупроводников;

4.Необходимость применения постоянного тока.

2. Схема охлаждения с помощью промежуточного хладоносителя.

1 . Схема с открытыми охл-щими приборами и открытыми испарителями.

Охл-ный Хл/н забирается Н и подаётся в В/охл открытого типа. Наличие обратного клапана за Н позволяет пускать в работу Н с открытой задвижкой на всасывании и нагнетании. ОК позволяет предотвратить слив ж-ти из нагн. Тр/пр насоса в испаритель при остановке насоса. Обводной мост предназначен для слива Хл/н из нагн. линии Н при ремонте. Хл/н поступает в В/охл, разбрызгивается и отепляется за счёт охл-ния в-ха, непосредственно контактирующего с ним. Из поддонов В/охл Хл//н самотёком сливается в бак дополнительной ёмкости. На сливных линиях в/охл и сливном общем (магистральном) тр/пр задвижкм не ставятся во избежание переполнения поддонов В/охл-лей Хл/н в испарителе как при работе так и при остановке Н. Бак имеет 2 отсека:

Больший и меньший. Меньший отсек в нижней части соединён с баком испарителя уравнительной трубой,благодаря чему они яв-ся сообщающимися сосудами. В верхней части они соединяются переливной трубой для слива избытка Хл/н. при остановке Н весь Хл/н из поддонов В/О и сливных труб сливается в малый отсек, а затем через перегородку которая расположена ниже переливной трубы в больший отсек. При послед. Пуске Н Хл/н забирается из большего отсека бака, а затем переключается на бак испарителя.

Недостатки: 1. повышенный расход Эл/эн на привод Н; 2. Установка бака дополнительной ёмкости; 3. Испаритель должен располагаться ниже охлаждающих приборов, т.к. обратная линия самотёчная; 4. Необходимость регулирования равномерности раздачи Хл/н по охлаждающим приборам, т.к. гидравлическое сопротивление пути к нижнему м верхнему В/О не одинаково; 5. Повышенная коррозия системы; 6. Возможность деконцентрации раствора; 7. Необходимость устройства отдельного от КМ цеха помещения.

Достоинства: 1. Возможность использования мокрых В/О; 2 В открытых испарителях: а) Хл/н доступен для контроля и наблюдения; б) менее значимы последствия замерзания.

2. Схема с закр. Охл. приборами и открытым испарителем. Устраняет 2,5,6,7-й недостаток.

3 . Схема с закр. ОП и закрытым И. I, II, III – тр/пр заполнены Хл/н. Для того чтобы это сохранялось при всех возможн ых изменениях тем-ры Хл/н предусматривается установка Расширительного Бака. РБ уст-ся в точке нулевого избыточного давления в системе,что необходимо для предотвращения подъёма уровня ж-ти при пуске Н. С изменением тем-ры изменяется объём Хл/н. При наличии РБ изменение объёма ж-ти в системе компенсируется изменением уровня в Уравнительном баке. Наличие 3-х тр/пр позволяет обеспечить равномерную раздачу Хл/н по охл-щим приборам.