Высшее образование
жүктеу/скачать 4.17 Mb. Pdf көрінісі
|
| Испарительное охлаждение. Испарительное охлаждение основано на явлении
парообразования над поверхностью жидкости при температуре ниже ее температуры кипения и нормальном атмосферном давлении. На превращение жидкости в пар затрачивается определенное количество тепловой энергии — теплоты парообразования (испарения). Теплота парообразования воды при 20°С равна 2455 кДж/кг. Вода может испаряться в результате отвода теплоты от нее, а также подвода теплоты к ней извне, что зависит от соотношения температуры воды и окружающей среды. В зависимости от внешних условий теплообмена теплоту парообразования можно использовать для снижения температуры влажной поверхности и устранения (уменьшения) влияния внешних теплопритоков, вызывающих повышение температуры объекта. Для охлаждения продуктов и грузов холодильного транспорта можно использовать также эффект испарительного охлаждения, возникающий при распылении жидкостей с помощью форсунок (например, жидких диоксида углерода и азота), с температурами кипения более низкими, чем требуется для охлаждения продуктов или воздуха. Термоэлектрическое охлаждение. Термоэлектрический эффект проявляется в большей степени в цепях, составленных из полупроводников с электронной и дырочной проводимостью. Во время движения дырок и электронов в разные стороны от контакта между разнородными полупроводниками происходит поглощение теплоты. Электроны дырочного полупроводника переходят в свободную зону электронного проводника, образуя пары электрон — дырка, на что затрачивается определенное количество теплоты, отнимаемое от контакта. При движении электронов и дырок навстречу друг другу происходит их рекомбинация в месте контакта, сопровождающаяся выделением теплоты. Следовательно, если направление тока от дырочного полупроводника к электронному, выделяется теплота; если направление обратное, тепловая энергия в спае поглощается. 72 Величина выделяемой или поглощаемой теплоты Q в единицу времени пропорциональна силе тока I: Q = ПI, (29) где П — коэффициент Пельтье. Рассмотренное явление обратимо. Если в той же самой цепи создать в месте спаев различные температуры, то между контактами образуется разность потенциалов и возникает ток. Величина термоэлектродвижущей силы (термоэдс) определяется формулой Е = α (Т г - Т х ), (30) где α — коэффициент термоэдс, В/К; Т г , Т х — абсолютные температуры соответственно горячего и холодного спаев, К. Исходным конструктивным модулем термоэлектрических охлаждающих устройств (ТОУ) служит термоэлемент (ТЭЛ). В энергетическом отношении ТОУ существенно уступают компрессионным машинам, и только при малой холодопроизводительности (около 20 Вт) холодильный коэффициент ТОУ может быть выше. Термоэлектрическое охлаждение используют в термостатах, охладителях жидкостей и газов, осушителях воздуха, бытовых и транспортных холодильниках, кондиционерах. |