о 0.2 0.4 0.6 0.8 QqBt

240 270 300

4 /А

7-х К

Vb 240

I 270

О 300

4Q0BT

О 1

4 /А

Рис. XI.2. Характеристики двухкаскадиых микроох.чадителей ТЭМОг 2-10, ТЭМО-2П-10:

; - зависимость температуры колодного спая от тока; 2 - вольт-амперная характеристика; 3 - зависимость охлаждения от тепловой нагрузки [И].

Рис. XI.3. Характеристики двухкаскадного микроохладителя ТЭМО-2-24.

Обозначения, как на рнс. XI .2 [14].

Т-хК

270 300

О 2,5 5.0 7.5 10.0 Qq Вт

4 /А

15 О

255 270 285 300

5 1,1 1.5 2,OQoBt

4 /А

1.0 0,5 О

Рис. XI.4. Характеристики двухкаскадного микроохладителя ТЭМО-2-49 [14].

Обозначения, как на рис. XI .2.

Рис. XI.5. Характеристики однокаскадиых микроохладителей ТЭМО-1П-17Х21 [14]. Обозначения, как на рнс. XI.2.

5 10.0 QqBt

7 1S.0 22.S 30.0 QqBt

Рис. XI.6. Характеристики однокаскадного микроохладителя ТЭМО-1-49 [14].

Обозначения, как на рнс. XI.2.

Рис. XI.7. Характеристики однокаскадного микроохладителя ТЭМО-1-25 [14].

Обозначения, как на рис. XI.J. 424

240 270

Рис. XI.8. Зависимость температуры охлаждения Т, от температуры горячих спаев микроохладителей:

/ - ТЭМО-4: 2 - ТЭМО-З; 3 - ТЭМО-2; 4 - ТЭМО-1 [14].

Рис. XI.9. Характеристики трехкаскадного микроохладителя ТЭМО-3-10.

Обозначения, как на рнс. XI .2 [14]. 1.8г

1,4 1.0

0,6 0,2

4 <?оВ*

240 270 300 330 360 TfK

Рис. XI. 10. Зависимость электрического напряжения от температуры-горячих спаев микроохладителей:

; - ТЭМО-4; 2 - ТЭМО-З; 3 - ТЭМО-2; 4 - ТЭМО-! [14]

Рис. XI.11. Характеристики трехкаскадного микроохладителя ТЭМО-3-24.

Обозначения, как на рис. XI.2 [14].

Рис. XI. 12. Характеристики че-тырехкаскадного микроохладителя ТЭМО-4-10. Обозначения, как на рис. Х1.2 [14].

7-хК

210 240

270 300

4 /А

t/B 20 Ю О

Рис. XI.13. Семейство вольт-амперных характеристик модуля ТБМ-1 при различных тепловых нагрузках:

; Q = 0; 2 - Со = 0,3 Вт; 3 - Со = 1,8 Вт; 4 - Со = 3,6 Вт (температура горячих спаев 22°С) [18].

Рис. XI.14. Семейство вольт-амперных характеристик модуля ТБМ-1 при различных температурах горячих спаев:

; - 50°С; 2 - 22°С- S - 10°С; * 40°С (тепловая нагрузка Со = 0,3 Вт) [18].

. ДГК

Рис. XI.15. Семейство тепловых характеристик модуля ТБ4-1 - зависимость перепадч температуры ДГ от тока / через модуль при различных тепловых нагрузках:

/ Со = 0; 2 - Со = 0,25 Вт: 3 - Q, = 0,825 Вт; 4 - Q = 1.76 Вт [18].

Рис. XI.16. Семейство характеристик модуля ТБМ-1 - зависимость перепада температуры ДГ от напряжения t/, подводимого к модулк при различных тепловых нагрузках: ; Со = 0; 2 - (Jo = 0,25 Вт; 3 - Q = 1,75 Вт [18].

Рис. XI.17. Технологический разброс вольт-амперных характеристик модуля ТБМ- [18].

Рис. XI.18. Технологический разброс тепловых характеристик модуля ТБМ-1 [18].

ствах модулей при других температурах приведены на рис. XI.8, XI. 10. Характеристики трех- и четырехкаскадных микрохолодилЬ ников приведены на рис. XI.9, XI.11, XI.12.

В СССР рЭзработаны слаботочные термоэлектрические модули TBiM-I и ТБМ-2. Вольт-амперные характеристики модуля при

Рис. XI.19. Внешний вид модуля типа ТБМ-1. Рис. XI.20. Внешний вид модуля КР-1 [31].

различных тепловых нагрузках на холодные спаи приведены на рис. XI. 13, при различных температурах горячих спаев - иа рис. XI.14, тепловые характеристики модуля - на рис. XI.15 и XI-16. Используют также характеристики, описывающие технологический разброс параметров модулей (рис. XI.17, XI.18). Внешний вид модуля ТБМ-1 приведен на рис. XI.19 [15].

cs с а

5S О.

О о. CJ С о

I I

S ° о*

S х-ё--2 X

X Х

- о -

о If)

- j:

00 X S со ю о cd m £ со g

1 X 1 ю

ю о о о -

-< я:

оо trj -г га

2 g

з: X се ю

ю о 2 о - -

- со га

я га

>.

- I Э а. га :й

1 -

X о

й I ° Is

R о.о.

га =

о- g-a

с5 1

га о.

§

о ю-

сп s

о о. с

§

X Н

га § Е о

ш О

<и я

е- е-

я

Вариант слаботочных термоэлектрических модулей разработан во ВНИИТ [8]. Однокаскадные модули изготовлены нз термоэлементов размерами 1,5 X 1,5 X 5 мм, в каждом модуле 17 термоэлементов. Из модулей монтируются термобатареи с током питания 2,5 А и напряжением 2,2 В (режим Qjkc). При температуре горячих спаев 333 К максимальный перепад достигает 80 К. Разработаны также двух- и трехкаскадные слаботочные модули. В трехкаскад-иых модулях при токе питания 1,7 А и напряжении 9 В от 300 К достигнуто снижение температуры на 108 К.

Для кондиционеров, термостатов и других термоэлектрических устройств, где теплообмен у горячих и холодных спаев осуществляется продувкой воздуха, разработаны модули типа КР с паяными и литыми радиаторами. Внешний вид модуля КР-1 приведен на рис. XI.20, параметры модулей - в табл. XI. 4 [ЗП,.

В табл. XI.5-XI. 12 приведены сведения о термоэлектрических модулях, выпускаемых рядом зарубежных фирм. Приняты обозначения: Солакс - максимальная холодопроизводительность прн перепаде температуры ДГ = 0; ДГ з[ц-максимальная разность температур при Qo = О, /qjjj, t/on.r - оптимальные токи и напряжение; тэ - количество термоэлементов; I, s - длина и сечение ветвей термоэлементов перпендикулярно току; R - электрическое сопротивление модуля; 9q 3kc - максимальный удельный тепловой поток на холодных спаях; Q* - отношение максимальной холодопроизводительности модуля к площади, контактирующей с теплообменником; Го - температура горячих спаев; - площадь холодной стороны; Sj, - площадь горячей стороны; Q - тепловая мощность на горячей стороне; / -общая высота модуля; Л - ко-

Таблица XI.5

Параметры термоэлектрических модулей, выпускаемых фирмой NSI (США) [47]

Модуль

Жд, ым

8HF

5АВ8

5HF2

5HF28

2DG89087

2ЕВ9828А

4FH0259

300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300

2,0 50 5.0 5,0 7.0 4.0 4,0 4.0 1.5 2.0 4,0

1.0 1.0

5.0 5.5

3.4 3,9 8.0 7,5

60 60 60

2,5 3,5 8,0 10,0 40,0 65,0 5.0 87 13,0 113 15,0

116 120 120

12.0 15.0 25,0

4,75X6.0 4X4 4X4 8,75X10,7 18,75x18.75 17,5х 19,25 4,5X6,5 8.75Х 10.7 4,5X6.5 5.0x5.0 6,25X6,52 8,25X8,25

8,75х 10,7 18,75x18,74 18,75х 18,75

12,5х 19 13,25Х 18,75 17X19

4.5 3,25 2,5 4.5 4.5 3.0 8.75 8.75 13,5 9.75 12,75 11,75