SU1612187A1

SU1612187A1 - Способ термоэлектрического охлаждени

Info

Publication number: SU1612187A1
Application number: SU884618878A
Authority: SU
Inventors: Сергей Олегович Филин; Николай Семенович Кирпач
Original assignee: Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1990-12-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл охлаждени и термостатировани различных миниатюрных объектов. Цель изобретени - повышение экономичности охлаждени при термостатировании объекта. Дл этого питание термобатареи осуществл ют в комбинированном зажиме: оптимальный ток - пр моугольный импульс, а включение магнитного пол , воздействующего на термобатарею, осуществл ют в импульсном режиме. Причем чередуют импульсы тока и пол , выдержива величину импульса пол соответствующей дополнительному снижению температуры от пр моугольного импульса тока. 1 ил.

Description

И.зобретение относитс к холодильной технике, в частности к способам охлаждени с помоа1ью термоэлектрических тепловых насосов, и может быть использовано дл охлаждени и термостатировани различных миниатюрных объектов.

Цель изобретени - повышение экономичности охлаждени при термостатировании объекта.

На чертеже представлены временные диаграммы тока, напр женности пол и температуры объекта.

На диаграмме показаны функци 1 тока / во времени т, функци 2 напр женности пол Н во времени т и зависимость 3 температуры Т объекта во времени т. На диаграмме использованы следующие обозначени : Т о.с.- температура окружающей среды; Гр -нижний предел диапазона регулиро- температуры; Т, Тд- температуры статировани в режиме оптимального тока 4/1.7- комбинированном режиме соответст- вешо; б7о допустимое отклонение температуры статировани (погрешность статировани ); То- врем выхода в режим.

Способ термоэлектрического охлаждени реализуетс следующим образом.

На термоэлектрическую батарею,установ- ленную в зазоре магнитной системы с обеспечением теплового контакта холодных спаев с охлаждаемым объектом, а гор чих спаев с теплообменником, от источника питани подают посто нный ток, величину которого

олг устанавливают

соответствующей максимальной разности температур Т.с.. достижимой в стационарном режиме о.хлаж- дени . Спуст некоторое врем температура объекта достигает значени 7,, Дальнейшее понижение температуры объекта осуществл ют наложением пр моугольного импульса тока на стационарный ток La, а поддержание температуры объекта на заданном уровне, т.е. термостатирование, осуществл ют чередованием импульсов тока и импульсов пол , посто нной напр женности путем его кратковременного включени . Оптимальна величина импульса определ етс

соотношением (I/ 1опг)л г л1 / - сопротивление теомоэлемента: р - контактное сопротивление.

Длительность импульса тока определ етс величинами Г/ и 67i и подбираетс экспериментально . Величину импульса пол устанавливают такой, чтобы обеспечить эквисл

о: to

00

валентное импульсу тока дополнительное снижение температуры, причем зависимость /о (Я) также устанавливают экспериментально . Длительность импульса пол зависит от 67, интенсивности теплопритоков к объекту и времени релаксации термобатареи, т.е. от максимально допустимой частоты следовани токовых импульсов, котора в свою очередь определ етс конструктивными параметрами и услови ми теплообмена со средами .

На чертеже представлен пример термо- статировани объекта, когда т.е. на уровне несколько выше минимально дост тижимого. В этом случае импульсы тока и пол следуют с паузами между собой, во врем которых температура объекта повышаетс в пределах 67,,. В рассматриваемом случае можно применить дифференциальный закон регулировани , при котором включение и отключение управл юпдих импульсов осуществл етс при выходе температуры за установленные пределы. Необходимость строгой выдержки величины импульса тока объ сн етс следующим образом. Если величина импульса недостаточна, т.е. не обеспечивает подд ержание температуры объекта на уровне Го , то крива 3 на участке а пойдет не вниз, а вверх. Таким образом, нарушитс режим термостатировани . Если мощность будет избыточна , температура объекта быстро достигнет нижнего предела установленного дифференциала , длительность импульса и полуцикла (импульс+пауза) сократитс и окажетс меньше упом нутого времени релаксации термобатареи, т.е. она будет еще не готова к

приему очередного импульса тока, а значит режим статировани тоже нарушитс Чем выше теплова нагрузка, тем более жесткие ограничени накладываютс на повышение 5 величины Н.

Во-втор й фазе выхода в режим при переходе с Тд на 7 можно использовать импульс тока большей длительности, либо эта

.jQ фаза может захватить несколько первых импульсов тока и пол .

В случае статировани объекта на нижнем пределе К/и импульсы следуют друг за другом вплотную без пауз, а колебани температуры объекта в пределах бГо практи5 чески не наблюдаютс .

Claims

Формула изобретени

Способ термоэлектрического охлажде- Q ни путем регулировани температуры охлаждаемого объекта изменением величины тока питани термобатареи и воздействием на нее магнитным полем с регулируемой напр женностью, отличающийс тем, что, с целью повышени экономичности процес са 5 охлаждени при термостатировании объекта, питание термобатареи осуществл ют в комбинированном режиме оптимальный ток - пр моугольный импульс, а включение магнитного пол осуществл ют в импульсном режиме , причем чередуют импульсы тока и пол , выдержива величину импульса пол соответствующей дополнительному снижению температуры от пр моугольного импульса тока.

Т,К

Т.с