Cтраница 2
Для решения вопроса о влиянии высоты поверхности теплообмена на коэффициент теплоотдачи был поставлен специальный эксперимент [119] с фиксированным расположением замеряющей части вертикальной трубки ( конструкция термоэлемента приведена на рис. IX-17) в строго определенном положении относительно решетки. [16]
Вопрос компенсации температурных деформаций в этом случае еще более усложняется и приводит к новым технологическим проблемам. Тем не менее конструкции термоэлементов данного типа представляют несомненный интерес. При использовании ядерных источников энергии с термоэлементами, размещаемыми непосредственно на тепловыделяющих элементах реакторов ( рис. 38) или применяемых в сочетании с термоэмиссионными преобразователями энергии ( рис. 39), такие конструкции оптимальны. [17]
Более мощными термоэлектрогенераторами являются термогенераторы ТГК-9 и ТГУ-1, внешне мало отличающиеся друг от друга. Отличие состоит лишь в конструкции термоэлементов и технологии их изготовления. [18]
При увеличении температурного перепада преимущества многокаскадного термоэлемента становятся более ощутимыми, однако до известного предела. Поскольку с увеличением количества каскадов конструкция термоэлемента значительно усложняется, больше двух-трех каскадов применять нецелесообразно. [19]
Казалось бы, обилие факторов, оказывающих влияние на коэффициент теплоотдачи, предоставляет большие возможности для максимального повышения теплотехнических характеристик. Чаще всего одним из немногих средств рациональной компоновки поверхности теплообмена термоэлектрического устройства бывает выбор той или иной конструктивной формы, которая в значительной мере определяется конструкцией термоэлементов. [20]
В конструкциях термоэлементов, нашедших практическое применение, чаще всего используются методы коммутации пайкой, прижимного механического контактирования или их комбинация. Что касается других методов, то они либо недостаточно изучены, либо применяются в единичных конструкциях термоэлектрических устройств, в которых по тем или иным причинам исключается использование прижимного механического контактирования или пайки. Рассмотрим некоторые конструкции термоэлементов различного типа и целевого назначения. [21]
В упрощенных расчетах предполагаются известными температуры горячего и холодного спаев термоэлемента. В реальных условиях чаще всего известны температуры сред, окружающих горячий и холодный спаи, температуры самих спаев зависят от теплообмена со средами. Учет теплообмена существенно усложняет задачу определения как максимального холодильного коэффициента, так и оптимальных параметров конструкции термоэлемента. [22]
В таблице 2 приведены рассчитанные согласно ( 4) и ( 5) на основании наших экспериментальных данных значения п и г для группы тройных соединений. Как видно из таблицы, значения коэффициента отражения этой группы веществ сравнительно близки по величине ( от 0 27 для AgGaSe2 до 0 45 для CdSnAs2) и достаточно малы, что дает основания признать эти вещества перспективными для термоэлектрического преобразования энергии солнечного излучения. Отраженную энергию можно оценить по коэффициенту отражения и углу падения солнечного света на элемент согласно формуле Френеля, но этот вопрос относится к конструкции термоэлемента и выходит за рамки рассматриваемой проблемы. [23]
Кроме указанных, существуют и другие дополнительные потери, возникающие при отклонении от номинального режима и связанные с зависимостью свойств термоэлементов от температуры. Полупроводниковые материалы термоэлементов подбираются таким образом, чтобы они имели максимальную термоэлектрическую добротность в номинальном интервале температур. При отклонении от номинальных температур добротность будет падать, что особенно важно для каскадных термоэлементов. Кроме того, конструкции термоэлементов и батарей подбираются таким образом, чтобы отношение т электрических сопротивлений ТЭГи нагрузки было оптимальным. Сопротивление ТЭГ существенно зависит от температуры. Поэтому при ее изменении величина т отклоняется от оптимальной, а КПД и мощность генератора снижаются по сравнению с максимально возможными. [24]
Для проверки высказанных выше соображений в конце 1965 г. в Институте полупроводников АН СССР был изготовлен холодильник, рассчитанный на создание указанного выше температурного режима в рабочей камере. В основу конструкции был взят шкаф от холодильника Днепр. Внутренняя камера объемом 100 л была изготовлена из 1.5 мм алюминия. Толщина слоя изоляции из ми-поры была 80 мм. Конструкция термоэлементов не отличается от описанной выше и использованной в холодильнике образца 1957 г. Выпрямитель для питания термобатареи собран по двухполупериодной схеме с силовыми вентилями ВГ-10-15 в плечах. Фильтрация выпрямленного тока осуществляется дросселем. Выпрямитель холодильника расположен в нижней части шкафа на месте, ранее занимаемом компрессионным агрегатом. Теплоотвод от горячих спаев термобатареи осуществляется системой радиаторов, расположенных на задней стенке шкафа. Внутри рабочей камеры находится система холодных радиаторных пластин, непосредственно припаянных к теплопроводам термоэлементов. Последовательное соединение термоэлементов осуществляется непосредственно системой радиаторных пластин с горячей стороны термобатареи. Для улучшения теплообмена с окружающей средой радиаторная система горячих спаев заключена в кожух из декоративной пластмассы, создающий преимущественное, движение воздуха вдаль пластин. Радиаторные пластины изготовлены из меди толщиной 1.5 мм, что привело к практическому отсутствию паразитного перепада температур вдоль ребра. [25]