Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы термоэлектрического холодильника

Термоэлектрические холодильники

Общие сведения.

Эффект термоэлектрического охлаждения, открытый французским физиком Ж. Пельтье в 1834г., заключается в том, что при пропускании постоянного тока через термоэлемент, состоящий из двух проводников или полупроводников, в месте их соединения выделяется или поглощается некоторое количество теплоты, которое пропорционально силе тока.

Тепловой поток, называемый теплотой Пельтье, определяется по уравнению

Qп = p I, где

p — коэффициент Пельтье;

I — сила тока.

Выделение или поглощение теплоты Пельтье зависит от направления тока и термотока, который возник бы при нагревании места соединения проводников. При совпадении направления тока в проводниках теплота Пельтье поглощается, а в противном случае выделяется. Если спаев несколько, выделение теплоты на одном спае всегда сопровождается поглощением ее на другом, и наоборот.

Причина возникновения эффекта Пельтье состоит в том, что средняя энергия, электронов, участвующих в переносе тока из одного проводника в другой, различна. Это наглядно подтверждается на примере контакта электронного полупроводника и металла.

Предположим, что направление тока соответствует направлению перехода электронов из полупроводника в металл. Так как энергетический уровень свободных электронов полупроводника значительно выше уровня свободных электронов металла, при переходе из полупроводника в металл электроны, сталкиваясь с атомами металла, отдают им свою избыточную энергию.

Это приводит к выделению теплоты Пельтье и повышению температуры спая. При противоположном направлении тока весь процесс идет в обратном направлении и теплота Пельтье поглощается.

Долгое время эффект термоэлектрического охлаждения не находил практического применения из-за отсутствия достаточно эффективных материалов термоэлементов, и только после ряда открытий в области полупроводниковой техники появилась возможность эффективно использовать это явление на практике.

Холодильники с термоэлектрическим охлаждением не имеют движущихся и трущихся частей, бесшумны в работе, позволяют точно регулировать температуру, надежны.

Термоэлектрические холодильники в основном применяются в автотранспорте. Их технические характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1. Техническая характеристика термоэлектрических холодильников
ПараметрХАТЭ-12ХАТЭ-12МХАТЭ-24 У4«Холодок»ХТЭП-13,8ПР
Номинальное напряжение, В1212241212
Потребляемая мощность:
в основном режиме
во вспомогательном режиме
в режиме нагрева
50

65
30
170

35
25
40
45
30
50
Разность температур окружающей среды и в холодильной камере, °С1819282626
Температура в камере в режиме нагрева, °С6060
Объем холодильной камеры, дм3121289,213,8
Габаритные размеры, мм390х480х260410х500х280580х260х360326х237х380316х322х394
Масса, кг671566,8

Принципиальная схема бытового термоэлектрического холодильника показана на рис. 1а.

Рис. 1. Схема термоэлектрического холодильника (а) и схема работы термоэлемента (б)

Термобатарея, состоящая из двух различных полупроводниковых термоэлементов n и р, размещается в толщине одной из стенок холодильной камеры так, чтобы холодные спаи были обращены в холодильную камеру, а горячие — в более теплую окружающую среду. Спаи термоэлементов выполняются в виде коммутационных пластин, хорошо проводящих электрический ток. Эти пластины обычно соединяются с ребристыми радиаторами которые увеличивают поверхность и, следовательно, интенсивность передачи тепла холодным спаям из холодильной камеры и от горячих спаев в окружающую среду.

К конечным элементам термобатареи подключается источник постоянного тока. При этом в зависимости от назначения холодильника в качестве источника постоянного тока может служить электрический аккумулятор (батарея) или генератор постоянного тока. В стационарных условиях эксплуатации постоянный ток питания термобатареи получается обычно с использованием выпрямителя, подключаемого к сети переменного тока.

При направлении постоянного тока, указанном на рис.1.б стрелками, ток со стороны холодных спаев термобатареи оказывается направленным от термоэлемента n к термоэлементу р, а со стороны горячих спаев наоборот— от р к n. Разность направления движения зарядов постоянного тока через два термоэлемента из различных материалов и вызывает перепад температур на их концах.

Если направление постоянного тока изменить на противоположное, то в верхних спаях термобатареи ток будет идти от р к n и они будут уже нагреваться, а не охлаждаться, как ранее. Таким образом, изменяя направление питающего постоянного тока, можно легко изменить режим работы термобатареи с охлаждения на нагревание воздуха в среде ограниченного объема.

Аппарат термоэлектрического охлаждения представляет собой батарею (рис. 2, а) состоящую из отдельных последовательно спаянных между собой полупроводниковых термоэлементов. Термоэлемент (рис. 2, б) имеет два полупроводника в виде прямоугольных или цилиндрических брусков. Один из полупроводников сделан из сплава свинца и теллура другой — из сплава теллура и сурьмы. Применяются также сплавы висмута и селена.

Рис. 2. Аппарат термоэлектрического охлаждения:

а — термобатарея; б — термоэлемент

Полупроводники последовательно соединены спаянными с ними медными пластинками. При прохождении постоянного тока через спаи одни из них (верхние или нижние в зависимости от направления тока) будут поглощать, а другие выделять некоторое количество тепла. Таким образом, тепло переносится электрическим током, т.е. движущимися электронами.

Холодильник ХАТЭ-12М

Холодильник состоит из корпуса 1 (рис. 3, а), крышки 2 и соединительного шнура 10. Для подключения холодильника к источникам электроэнергии автомашин различных марок применяют переходное устройство, которое надевают на вилку соединительного шнура. В крышку вмонтированы вентилятор и термоохлаждающий агрегат 6, состоящий из радиатора 7 тепла и радиатора 9 холода. Вентилятор состоит из электродвигателя 5, на концах вала которого закреплены крыльчатки 3 и 8.

Рис. 3. Холодильник ХАТЭ-12М:

а — общий вид:б — электрическая схема:
1 — корпус:М—электродвигатель:
2 — крышка;S —выключатель;
3, 8— крыльчатки;R — резисторы;
4 — резистор;G — источник питания
5 — электродвигатель;
6 — термоохпаждающий агрегат;
7 — радиатор тепла;
9 — радиатор холода;
10 — соединительный шнур;
11 —переключатель

С помощью переключателя 11, расположенного на крышке холодильника, меняют один режим на другой: в одном случае напряжение подается через резистор 4, а в другом — термоагрегат непосредственно присоединяется к источнику питания.

Термоэлектрическая батарея, включенная в электросеть постоянного тока напряжением 12 В, создает перепад температур между рабочими поверхностями. Крыльчатка 3 (при включенном электродвигателе) охлаждает радиатор тепла, а крыльчатка-8 перемешивает воздух в холодильной камере.

Электрическая схема холодильника показана на рис.3, б. В комплект поставки холодильника входят две загрузочные сетки, два ключа, переходное устройство.

Холодильник ХАТЭ-24 У4

Этот холодильник устанавливают в кабине грузовых автомобилей. Он предназначен для охлаждения и краткосрочного хранения пищевых продуктов и напитков.

Снаружи корпус холодильника выполнен из листовой стали и покрыт искусственной кожей черного цвета. Изнутри корпус сделан из пищевого алюминия. Теплоизоляция — формованный пенополистирол. Крышка холодильника может служить подлокотником.

Холодильники «Холодок» и ХТЭП-13,8ПР

Эти переносные холодильники предназначены для эксплуатации в автомобилях. Холодильник выполнен в виде ларя с ручкой для переноса. Холодильная камера металлическая оснащена ложементом, который предотвращает перемещение крупной тары (бутылок) в частично заполненном холодильнике. В основании холодильника имеется место для укладки соединительного шнура.

Холодильник имеет три режима работы: основной, вспомогательный и нагрева. При основном режиме работы разность температур окружающей среды и в холодильной камере 26°С, при температуре окружающей среды 32 °С.

Вспомогательный режим работы рекомендуется использовать с целью уменьшения потребляемой мощности, а также для эксплуатации холодильника при окружающей температуре воздуха 25°С и ниже во избежание замораживания продуктов. В режиме нагрева температура внутри камеры достигает 70°С.

В камере установлен датчик температуры. При достижении температуры 70°С холодильник отключается. Переход с основного режима охлаждения на вспомогательный осуществляют вручную переключателем режимов, а переход в режим нагрева — изменением полярности питающего напряжения. В случае выхода из строя электровентилятора холодильник автоматически отключается.

Термоэлектрические холодильники «Холодок» и ХТЭП-13.8ПР в отличие от термоэлектрического холодильника ХАТЭ-12М имеют температуру внутри холодильной камеры на 6°С ниже, а удельную потребляемую мощность (отношение потребляемой мощности к объему холодильной камеры и перепаду температур) — на 45% меньше. Кроме того, они работают в режиме нагрева.

В отличие от зарубежных термоэлектрических холодильников температура внутри холодильной камеры описываемых холодильников ниже в среднем на 5 °С, а средняя потребляемая мощность — на 10%.

Статья подготовлена по материалам книги издательства СОЛОН-Пресс Серии Ремонт №35 «Ремонт холодильников» Д. А. Лепаев, В. В. Коляда 2005

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2006

Термоэлектрического типа

В настоящее время различают три основных вида холодильников: абсорбционные, компрессионные и термоэлектрические холодильники. Последний вид очень часто используется в переносных холодильниках.

Плюсы термоэлектрических холодильников

Термоэлектрические холодильники отличаются наиболее низким уровнем шума в рабочем режиме, так как в них нет движущихся и трясущихся частей. Именно поэтому их с успехом применяют в палатах больничных учреждений или размещают в спальных комнатах при отсутствии свободного пространства в коридоре или кухне. Потребление электроэнергии данными холодильниками из расчета на один литр охлаждаемого объема намного ниже, чем у компрессорных или абсорбционных. Кроме того, ремонт холодильников этого типа требуется сравнительно редко, так как они довольно надёжны. Термоэлектрические холодильники очень часто используются как автомобильные, так как не боятся вибрации и тряски, могут эксплуатироваться как в обычном положении, так и в перевёрнутом.

Читать еще:  Как снять старую краску со стен

Принцип работы холодильников данного типа

Принцип работы термоэлектрического охлаждения заключается в выкачивании тепловой энергии из изолированной от внешней среды камеры холодильника для того, чтобы понизить температуру в этой камере относительно температуры окружающей среды. В основе этого процесса охлаждения находится так называемый эффект «Пелтье» (выкачивание тепла электричеством из холодильника). Эффект «Пелтье» получил своё название от французского ученого, открывшего этот эффект в 1834 году. Рассматриваемые холодильники имеют термоэлектрические модули, которые конструируются из рядов крошечных металлических кубов, состоящих из несходных редких металлов, соединенных электричеством и физически хранящихся вместе. Во время прохождения электрическим током пересечения кубов, тепло переходит из исходного металла в новый. Твердое состояние термоэлектрических модулей холодильника способно перенести немалое количество тепла, при условии нахождения подсоединенного к тепловому поглощению средства на одной стороне, а растрачивающего тепло средства — на другой. Большая алюминиевая холодная пластина холодильника стабилизирует поглощенное тепло из лежащих внутри продуктов или напитков, а термоэлектрические модули производят его перемещение в рассеивающий тепло стабилизатор, который находится под контрольной панелью холодильника. В этом месте маленький вентилятор способствует рассеиванию тепла из холодильника по воздуху.

Советы по эксплуатации

Коэффициент полезного действия такого охлаждения составляет всего шестнадцать-семнадцать процентов, поэтому термоэлектрические холодильники охлаждают своё содержимое чрезвычайно медленно. Можно даже сказать, что основная задача данного прибора сохранять продукты холодными, а не охлаждать, только, в отличии от изотермических контейнеров, время хранения не ограничено, так как прибор «подпитывается» энергией.

Перед началом использования термоэлектрического холодильника необходимо не только охладить все напитки и продукт, но и дать время охладиться пустой холодильной камере. Многие модели этих устройств могут работать в двух режимах – подогрев и охлаждение. Именно возможность функционирования в режиме подогрева является главным преимуществом термоэлектрического холодильника перед компрессорным и абсорбционным.

Понимая принципы работы холодильников, можно подобрать подходящую модель с нужным набором характеристик самостоятельно, не опасаясь неправильного выбора.

Принцип работы термоэлектрического холодильника.

Принцип термоэлектрического охлаждения

Термоэлектрическое охлаждение было открыто в 1834 году физиком-французом Ж. Пельтье. Суть изобретение в следующем – постоянный ток пропускается через два полупроводника или проводника p-типа и n-типа расположенных в специальном термоэлементе. Во время пропускания тока через термоэлемент с одной стороны термоэлемента образуетя холод, с противоположной стороны термоэлемента выделяется тепло.

Полупроводники соеденены керамическими пластинами выполняющие роль передачи холода или тепла. Для лучшей теплопроводности между полупроводником и керамической пластиной расположена медная шина.

Выделение холода с одной стороны термоэлемента и выделение тепла с другой стороны определяется направлением тока. Если изменить направление тока, керамическая пластина создававшая холод начнет греть, а создававшая тело начнет охлаждаться.

Такой принцип создания холода длительное время не использовался в технике из-за отсутствия эффективных материалов для изготовления термоэлементов. В процесе развития полупроводников появились возможности для эффективного применения данного принципа в практике, преимущественно на автохолодильниках.

В термоэлектрических холодильниках нет движущихся, трущихся деталей, они достаточно тихие в работе, существует возможность точной регулировки рабочих температур. Установки надежны, но поскольку охлаждающие термоэлектрические элементы недешево стоят, они не получили достаточно широкого распространения. Другой минус – зависимость холодопроизводительности от температуры окружающей среды, хотя сумки-холодильники, холодильники небольшого размера для автомобилей, позволяющие поддерживающие требуемую температуру напитков и не позволяющие продуктам портиться, кулеры питьевой воды обычно изготавливаются именно с охлаждением по типу Пельтье.

Ремонтируем марки

  • Холодильники
  • Морозильники

Отзывы

Андрей 2020-08-03 12:31:00

Действительно понравилось, толковые мастера и умеют работать. Пришел утром с дежурства, а мой Самсунг потек и молчит, как партизан. Позвонил в данную мастерскую и через час приехали. Минут 40 над ним поколдовали, проблемы были с электронным управлением. И мой серебристый красавец ожил и заработал. Респект…

Сергей 2020-03-03 14:30:21

Ремонтировали холодильник Дэу. Звонил мастеру в 23.00, проконсультировали, все рассказали, договорились о приезде. В 11.00 холодильник уже работал, да еще и ТО сделали. Молодцы

Елена 2020-02-24 13:50:00

Позвонила по поводу маминого холодильника. Недолго расспросили и сказали, что сделают. Не знаю, что было с холодильником, но чинить холодильники умеют. Не единственный сервис, но приятный.

Дмитрий 2020-02-18 16:55:00

В сфере сервиса, когда клиент всегда востребован, радует что есть такие кто может его привлечь!

Милана 2019-09-24 18:10:00

Холодильник Атлант, не работала холодильная камера. Обратились к мастеру по этому сайту. Служба ремонта подстроилась под наше время, был сработан оперативный выезд, использовались только новые запчасти, был предоставлен опытный работник, знающий свое дело. В целом работой остались довольны. Рекомендую.

Павел 2018-04-03 21:43:00

Холодильник Атлант сломался аккурат 1го апреля) Но было не смешно, покупка нового никак не входила ни в планы, ни в бюджет. Вызвал мастера по этому сайту и не пожалел. Спасибо,что помогли сэкономить и решить мою проблему.

Игорь 2017-11-18 21:16:24

В поисках мастера по ремонту холодильника LG обратился на этот сайт! Мастер объяснил грамотно и квалифицировано поломку данного аппарата,на ремонт приехал быстро и все сделал на должном уровне.Большое спасибо, буду рекомендовать друзьям и знакомым

Дмитрий 2017-08-22 07:37:27

Дарья 2017-08-21 22:21:00

Сломался холодильник, думали уже новый покупать. Наткнулась на данный сайт. Очень порадовало, что мастер приехал в этот же день, несмотря, что было уже поздно ( до этого другой мастер два дня обещал приехать, так и не доехал). были забиты трубки и нужно было заправить фреоном. Спасибо большое. Буду теперь…

Серега 2017-07-20 09:53:00

Отлично! Быстро приехали и сразу все сделали .

Полезные материалы

В СССР размеры отечественных холодильников были строго регламентированы соответствующим стандартом – типовые модули создавались с учетом замеров входных и межкомнатных дверей, планировки кухонь в зданиях массовой застройки. Сегодня подобных стандартов не существует, поэтому покупатель может…

Современные холодильники настолько функциональны и умны, что ими бывает крайне проблематично пользоваться – программная часть действительно интересна и сложна одновременно. Среди не столько популярных, сколько необходимых современных опций можно выделить функции быстрого охлаждения и поддержания зоны свежести.

Грамотная заморозка продуктов сохраняет свежесть и вкус. Овощи и зелень с грядки содержат максимальное количество витаминов и полезных микроэлементов, как и только сорванные с дерева яблоки, парное молоко из-под коровы и свежее мясо. Но при неправильном хранении продукты быстро теряют вкус,…

Принцип работы автомобильного холодильника, как работает автохолодильник

Что такое автомобильный холодильник — современное компактное устройство, незаменимое в своем роде для длительных поездок на автомобиле, в том числе путешествий. Его охладительная система сохраняет продукты, еду и напитки в течение длительного времени в свежем виде.

На сегодняшний день существует большое разнообразие модификаций и схем работы автохолодильников, однако главной задачей всех является поддержание необходимой температуры.


Автохолодильник – вещь, доволи, практичная, а в некоторых случаях просто незаменимая

Принцип работы термоэлектрических и абсорбционных холодильников

Наибольшего распространения среди автовладельцев получили термоэлектрические и абсорбционные автомобильные холодильники. Данные аппараты работают от электрической сети напряжением 12 Вольт с возможностью подключения к прикуривателю автомобиля.

Выпускаются термоэлектрические автохолодильные аппараты с объемами холодильной камеры от 5 до 50 литров. Возможность уменьшения температуры внутри холодильной камеры ниже 25 градусов относительно наружного воздуха.

В основу принципа работы автомобильного холодильника первой модификации положен эффект «Пелтье»: передачи тепловой энергии из замкнутого пространства в окружающую среду в нашем случае в пространство салона или багажника. В одной конструктивной части электрический ток преобразуется в тепловую энергию, а в другой — энергия холода приводит к охлаждению.

Принцип работы автохолодильника абсорбционного типа основан постоянной циркуляцией хладагента — аммиачного раствора, то есть попеременное охлаждение и нагревание раствора с процессом отвода тепла. Модельный ряд из-за конструктивных сложностей монтажа начинается от 20 литров. Обеспечивает снижение температуры в холодильной камере от +3 до -5 градусов по Цельсию.

Как работают автомобильные холодильники

Энергия холода в термоэлектрических устройствах автомобильных холодильников вырабатывается следующим образом: тепло от помещенных в холодильник продуктов питания поглощается пластинами в корпусе емкости, выполненным из алюминия.

Через термоэлектрические пластины протекает ток, нагревая внешнюю сторону полупроводниковых пластин и, соответственно, охлаждая внутреннюю, прилегающую к корпусу холодильной камеры. Конструктивно часть пластин расположена непосредственно в камере, а вторая снаружи.

Далее модули перемещают теплый воздух в специальное устройство — стабилизатор. Там же установлен небольшой вентилятор, который высвобождает тепло в окружающий воздух салона автомобиля.

Устройство автохолодильника абсорбционного типа используется холодильный агент, в качестве которого используется раствор аммиака в смеси с водой. Раствор подогревается постоянной электрической энергией и циркулирует по системе. Так как температура кипения чистого аммиака меньше, чем воды, пары водно-аммиачного раствора направляются в конденсатор, отдают накопленное тепло в окружающую среду.

Читать еще:  Программы для дизайна ванной комнаты

По трубной системе аммиак движется в испаритель камеры холодильника и охлаждает ее объем и содержащиеся в ней продукты. За счет тепла, полученного при охлаждении, аммиак закипает и превращается в газовую фазу. После этого происходит поглощение паров водой и, в дальнейшем, жидкий раствор начинает новый цикл.

Раствор хладагента циркулирует постоянно: абсорбер выполняет функцию всасывающей части, а термонасос – функцию нагнетателя.

Схемы работы автомобильных холодильников


Схема работы термоэлектрического автомобильного холодильника

1 — Полупроводниковые термоэлектрические модули (мелкие металлические кубики); 2 – катализатор; 3 – защитная решетка; 4 – твердое присоединение; 5 – теплоизоляционный материал; 6 – холодные пластины.

Конструкция холодильника абсорбционного типа на рисунке 2, применяемого в автомобилях, включает в себя простоту и автономность работы.


Схема работы автохолодильника абсорбционного типа

Основными конструктивными элементами являются: 1 – кипятильник; 2 – абсорбер; 3 – конденсатор; 4 – испаритель.

Устройство автохолодильников

Основным конструктивным элементом и устройством автохолодильника с термоэлектрическими модулями — большое количество металлических кубиков, которые с помощью электрической энергии соединяются между собой. С учетом того, что пластины поглощающие и отдающие тепло находятся по разные стороны – происходит процесс переноса тепла.

В качестве нагревательного элемента в устройстве абсорбционной холодильной машине используется электрический нагреватель, который изготавливается из нихромовой проволоки, в свою очередь навитой спираль. Спираль вставляется в специальный корпус-гильзу и оставшееся свободное пространство заполняется песком. Одна сторона гильзы глушится, со второй стороны кончики спиральной навивки соединяются с терморегулятором.

Теплообменные аппараты, в которых происходит фазовое превращение хладагента называются конденсатор и испаритель. Абсорбер выполняет функцию поглотителя паров аммиака, а кипятильник предназначен для испарения раствора.

Достоинства и недостатки автомобильных холодильных устройств

К преимуществам абсорбционных холодильников относятся:

  • отсутствие движущихся частей, поэтому данный тип отличается своей надежностью и долговечностью работы;
  • нет механических деталей, из этого вытекает бесшумность работы и отсутствие вибрации;
  • широкий ассортимент выбора холодильных камер вместимостью от 20 до 150 литров;
  • экономия в работе, значительное время — до 12 часов сохраняют температуру;

К недостаткам можно отнести:

  • большой вес;
  • возможность работы только в вертикальном положении, в противном случае нарушится циркуляция холодильного агента, и холодильник перестанет работать.

К достоинствам термоэлектрических аппаратов относится:

  • возможность работы, как «сплит-система» в 2-х режимах — нагрев — охлажение;
  • возможность работы, как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях;
  • надежность работы и высокий парковый ресурс изделия;
  • компактность изделия в сравнении с другими сородичами, работающими по иному холодильному циклу.

К минусам относится следующее:

  • чрезвычайно медленный набор температуры;
  • высокий уровень потребления питания электричества, поэтому желательно использовать при заведенном автомобиле;
  • небольшое время содержания холода — не более 3-х часов.

Видео: как выбрать автохолодильник?

Термоэлектрический холодильник: плюсы и недостатки

Собираясь в долгую поездку, люди как правило принимают пищу в кафе и ресторанах. Но на это нужны дополнительные средства, а также есть риск получить отравление, принимая пищу в непроверенных заведениях.

Лучшим вариантом будет взять с собой еду собственного приготовления в дорогу. Вы сами готовите то, что вам нужно. Это экономно и надежно, так как вы знаете, что еда безопасна, и нет риска подхватить какую-то заразу.

Но для длительных переездов необходимо хранить еду в специальных термоэлектрических холодильниках. Они способствуют поддержанию низкой температуры и сохраняет свежесть продуктов.

Что такое термоэлектрический холодильник?

Автомобильные холодильники бывают трех видов: компрессорные, термоэлектрические и абсорбционные. Каждый вид подходит для определенной ситуации и машины, но термоэлектрические универсальны, чем заслуживают доверие автомобилистов.

Основной принцип работы термоэлектрического холодильника заключается в выкачивании энергии тепла из холодильной камеры, изолированной от внешней среды. Таким образом, осуществляется понижение температуры по эффекту «Пелтье».

В таких аппаратах присутствуют миниатюрные металлические модули, состоящие из кубов. Они соединены между собой электричеством и расположены на одном физическом уровне. Электричество проходит сквозь модули, что вытесняет тепло из одного материала и передает другому.

Электрические модули, находящиеся в твердом состоянии, могут передавать тепло в огромных количествах. Сам принцип заключается в том, что тепло поглощается большой холодной металлической пластиной. Энергия перемещается из материала в стабилизатор, где рассеивается.

Эта конструкция находится под контрольной панелью холодильника, где вентилятор небольших размеров приводит в движение теплый воздух, охлаждая его об пластину. Температура при подогреве составляет от 50 до 70 градусов, а постоянная температура в летнее время около 10 градусов. После отключения холодильника от электросети температура будет поддерживаться еще около 10 часов.

Преимущества термоэлектрических холодильников

Данный вид холодильных аппаратов широко распространен благодаря преимуществам, которых нету у его собратьев.

  • Бесшумная работа холодильника. Обычно такой аппарат, как холодильник сильно шумит, доставляя дискомфорт. Данный тип холодильной установки не имеет этого недостатка и работает бесшумно. Взяв его в поездку, вы даже не заметите, что он находится в вашем автомобиле.
  • Отсутствие хладагента. Хладогент – это вещество (жидкость, газ и даже твердый материал), осуществляющее охлаждение материалов, путем кипения, испарения и циркуляции внутри охлаждающей системы. В термоэлектрических холодильниках хладагент отсутствует, что упрощает его эксплуатацию.
  • Низкая цена. Холодильники такого типа имеют низкую цену на рынке за счет своей простоты и универсальности. Они намного дешевле компрессорных, что делает их доступными большему числу клиентов.
  • Устойчивость к тряске и ударам. Конструкция таких холодильников позволяет безопасно перевозить еду в автомобиле. Тряска и удары по аппарату никак не повлияют его работу, что делает его незаменимым для автомобилистов.
  • Надежность. Установки охлаждения являются сложными конструкциями. Однако, термоэлектрические холодильники просты в устройстве. Они редко выходят из строя, а если и выходят, то просты в ремонте и обслуживании. Имеют меньшее количество деталей, которые можно приобрести в любом городе.

Недостатки термоэлектрических холодильников

Такие аппараты имеют и недостатки, которые влияют на эксплуатацию.

  • Слабое охлаждение. Термоэлектрические холодильные установки за счет своего устройства имеют такой недостаток, как слабое охлаждение.
  • Меньшее время хранения продуктов. Продукты в таких холодильниках сохраняются свежими не так долго, как в других видах установок. Именно поэтому рекомендуется помещать в термоэлектрические холодильники уже замороженную, либо охлажденную пищу.
  • Небольшой объем. Обычно, такие холодильные установки имеют малые габариты камеры, что позволяет хранить не так много продуктов.
  • Медленный набор температуры. За счет необычного принципа охлаждения, такие холодильники долгое время набирают рабочую температуру, что может доставить неудобства.
  • Высокий расход энергии. Холодильники такого типа имеют низкий КПД при наборе температуре, что приводит к большему объему потребления электроэнергии. Из-за разности температур внутри и снаружи установки, ей сложнее набрать рабочую норму.

Как выбрать термоэлектрический холодильник?

Решившись на приобретение данной установки, у вас возник вопрос «Как выбрать термоэлектрический холодильник?». Сейчас мы дадим вам ответ на этот вопрос.

Следует выбирать холодильник по трем критериям:

  1. Температурный диапазон. Тут стоит выбирать в зависимости от условий эксплуатации. Вы можете приобрести морозильную камеру, если находитесь в жарком климате.
  2. Длительность поездок. В зависимости от длинны ваших поездок, вы можете выбрать маленькие контейнеры и сумки для коротких перемещений, либо купить большие и более мощные установки, если планируете ездить далеко.
  3. Объем. Тут уже нужно смотреть: путешествуете вы один, либо с семьей. Если вы ездите один – вам подойдут холодильники емкостью от 5 литров. Вы можете положить туда еду и напитки, которых вам хватит на поездку. Либо можете приобрести контейнеры ёмкостью 30-40 литров, если вы не один.

Таким образом мы рассмотрели все достоинства и недостатки термоэлектрических холодильников. Если вы любите долгие поездки на авто, то данный тип холодильных установок будет для вас полезен.

Он надежен, не издает шума, а также удобен в использовании. Рекомендуем класть уже замороженную и охлажденную пищу для более высокого КПД использованиях холодильника.

Несмотря на его низкий объем, его вполне достаточно для сохранения свежести пищи. Его легко обслуживать и ремонтировать, так как он имеет минимум деталей, без хладогента, а запчасти можно приобрести в любом городе.

Термоэлектрические холодильники: разбираем вопрос

В настоящее время различают три основных вида холодильников: абсорбционные, компрессионные и термоэлектрические холодильники. Последний вид очень часто используется в переносных холодильниках.

Плюсы термоэлектрических холодильников

Термоэлектрические холодильники отличаются наиболее низким уровнем шума в рабочем режиме, так как в них нет движущихся и трясущихся частей. Именно поэтому их с успехом применяют в палатах больничных учреждений или размещают в спальных комнатах при отсутствии свободного пространства в коридоре или кухне. Потребление электроэнергии данными холодильниками из расчета на один литр охлаждаемого объема намного ниже, чем у компрессорных или абсорбционных. Кроме того, ремонт холодильников этого типа требуется сравнительно редко, так как они довольно надёжны. Термоэлектрические холодильники очень часто используются как автомобильные, так как не боятся вибрации и тряски, могут эксплуатироваться как в обычном положении, так и в перевёрнутом.

Читать еще:  Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Продукты охладит прикуриватель

Все автомобильные холодильники, вне зависимости от принципа охлаждения, работают от прикуривателя с постоянным током 12 В. Есть модели, которые могут работать и от прикуривателя, и от обычной сети 220 В — это большинство компрессионных и абсорбционных моделей, они стоят дорого.

Если вы хотите, чтобы простой небольшой автохолодильник обязательно работал и от сети, стоит отдельно купить выпрямитель (преобразователь, который превращает переменный ток в постоянный), через который можно подключить прибор к розетке. При выборе автохолодильника обязательно обращайте внимание на наличие в модели предохранителя заряда аккумулятора: холодильник не должен «посадить» его. Необходимо, чтобы длина провода была подходящей: выберите в машине место установки холодильника и прикиньте длину электрошнура.

Холодильник ХАТЭ-12М

Холодильник состоит из корпуса 1 (рис. 3, а), крышки 2 и соединительного шнура 10. Для подключения холодильника к источникам электроэнергии автомашин различных марок применяют переходное устройство, которое надевают на вилку соединительного шнура. В крышку вмонтированы вентилятор и термоохлаждающий агрегат 6, состоящий из радиатора 7 тепла и радиатора 9 холода. Вентилятор состоит из электродвигателя 5, на концах вала которого закреплены крыльчатки 3 и 8.

Рис. 3. Холодильник ХАТЭ-12М:

а — общий вид: 1 — корпус: 2 — крышка; 3, 8— крыльчатки; 4 — резистор; 5 — электродвигатель; 6 — термоохпаждающий агрегат; 7 — радиатор тепла; 9 — радиатор холода; 10 — соединительный шнур; 11 —переключатель

б — электрическая схема: М—электродвигатель: S —выключатель; R — резисторы; G — источник питания

С помощью переключателя 11, расположенного на крышке холодильника, меняют один режим на другой: в одном случае напряжение подается через резистор 4, а в другом — термоагрегат непосредственно присоединяется к источнику питания.

Термоэлектрическая батарея, включенная в электросеть постоянного тока напряжением 12 В, создает перепад температур между рабочими поверхностями. Крыльчатка 3 (при включенном электродвигателе) охлаждает радиатор тепла, а крыльчатка-8 перемешивает воздух в холодильной камере.

Электрическая схема холодильника показана на рис.3, б. В комплект поставки холодильника входят две загрузочные сетки, два ключа, переходное устройство.

Устройство и принцип действия термоэлектрического автохолодильника

Термоэлектрическое охлаждение построено на принципе выкачивания из изолированной камеры автомобильного холодильника тепловой энергии с целью снижения температуры камеры автохолодильника до более низкого температурного показателя, чем t˚ окружающей среды. В основу данного принципа охлаждения положен т.н. эффект «Пелтье», состоящий в выкачивании тепла из автохолодильника наружу посредством электричества.

Автохолодильник оборудован термоэлектрическими модулями, сконструированными из мельчайших металлических кубиков, которые хранятся вместе и соединяются посредством электричества. При прохождении электрического тока сквозь пересечение кубиков тепло распространяется от одного вида металла к другому. Твердое состояние этих модулей может переносить большие объемы тепла при условии, что подсоединенное к теплопоглощению средство размещено с одной стороны, а средство, растрачивающее тепло – с другой стороны. Холодная пластина больших размеров, выполненная из алюминиевого сплава, является стабилизатором поглощенного тепла из содержимого (напитков или продуктов питания), в то время как термоэлектрические модули способствуют его перемещению в стабилизатор, рассеивающий тепло. Вентилятор небольшого размера помогает рассеиванию тепла из автохолодильника по воздуху.

Советы по эксплуатации

Коэффициент полезного действия такого охлаждения составляет всего шестнадцать-семнадцать процентов, поэтому термоэлектрические холодильники охлаждают своё содержимое чрезвычайно медленно. Можно даже сказать, что основная задача данного прибора сохранять продукты холодными, а не охлаждать, только, в отличии от изотермических контейнеров, время хранения не ограничено, так как прибор «подпитывается» энергией.

Перед началом использования термоэлектрического холодильника необходимо не только охладить все напитки и продукт, но и дать время охладиться пустой холодильной камере. Многие модели этих устройств могут работать в двух режимах – подогрев и охлаждение. Именно возможность функционирования в режиме подогрева является главным преимуществом термоэлектрического холодильника перед компрессорным и абсорбционным.

Понимая принципы работы холодильников, можно подобрать подходящую модель с нужным набором характеристик самостоятельно, не опасаясь неправильного выбора.

Компрессорный, термоэлектрический или абсорбционный — какой выбрать?

Компрессорные

Это, по сути, уменьшенные копии обычных домашних холодильников. В таких моделях охлаждение происходит за счет работы мотора-компрессора, конденсатора и испарителя, работающих с хладагентом – одной из разновидностей фреона.

Плюсы компрессорных автохолодильников

  • такие холодильники могут не только охлаждать, но и замораживать
  • быстрый набор рабочей температуры
  • возможность регулировки температуры (не у всех моделей)
  • большой объем — до 110–120 л (есть и небольшие модели от 11 л)
  • неприхотливость к внешним температурам: гарантированный мороз при любых колебаниях температуры воздуха в пределах климатичесткого класса холодильника.
  • как правило, могут работать и от сети
  • долго сохраняют холод при отключении питания: до 12–14 часов
  • могут быть как вертикальными (шкафы), так и горизонтальными (ящики).

Минусы компрессорных автохолодильников

  • шум
  • высокая цена
  • большой вес

Достоинства и недостатки термоэлектрических автохолодильников

Достоинствами термоэлектрических автохолодильников являются:

  • нечувствительность к толчкам и тряске;
  • бесшумное функционирование;
  • компактность;
  • возможность разогрева пищевой продукции (следует отметить, что подобная функция имеется лишь у дорогостоящих моделей).

К недостаткам относятся:

  • высокий расход электроэнергии;
  • медленное нагревание или охлаждение;
  • сравнительно небольшая емкость (объем составляет не более 50 л).

Термоэлектрические

Ток проходит через встроенные в стенки холодильника термоэлектрические пластины, внешние стороны которых нагреваются, а внутренние охлаждаются. Интересно, что такие холодильники могут и… разогреть обед: достаточно переключить полярность, и нагреваться будут внутренние стенки, а охлаждаться — внешние.

Плюсы термоэлектрических автохолодильников

  • абсолютная бесшумность
  • невысокая цена
  • возможность использовать для разогрева продуктов
  • экологичность (отсутствие хладагента).

Минусы термоэлектрических автохолодильников

  • небольшой объем (15–30 л)
  • температура внутри камеры зависит от изменений температуры окружающей среды
  • слабое охлаждение по сравнению с другими видами автохолодильников
  • небольшое время сохранение холода (1–3 часа).

Абсорбционные (газовые)

Автохолодильники этого типа предназначены больших автомобильных путешествий, кемпингов, стоянок в «диких» местах, а не для тех, кому просто надо перевезти некоторое количество продуктов из точки А в точку В. Абсорбционные холодильники могут работать от прикуривателя, от сети и от сжиженного газа (баллон, картридж) — это как раз удобно, недорого и безопасно для аккумулятора автомобиля в дальнем путешествии. Шестилитрового газового баллона хватает в среднем на неделю непрерывной работы автохолодильника объемом примерно 60 литров с небольшой морозилкой на 5–6 литров.

Как правило, температура внутри абсорбционного холодильника может опускаться примерно на 30 °C ниже температуры окружающей среды, разница между температурами холодильной и морозильной камер около 12 градусов. В роли хладагента выступает аммиак, циркуляцию которого обеспечивает нагрев — газовый или электрический.

Плюсы абсорбционных автохолодильников

  • могут работать на газу там, где нет электричества
  • тихая работа
  • есть модели большого объёма и/или с морозилкой
  • возможность регулировать температуру.

Минусы абсорбционных автохолодильников

  • высокая цена
  • много ломающихся элементов: кипятильник, струйный насос
  • зависимость от «погодных условий».

Альтернатива: сумка-холодильник или терморюкзак

Сумки-холодильники работают на аккумуляторах холода и за счет хорошей термоизоляции, либо как термоэлектрические холодильники. Есть модели, которые называются автомобильными холодильными органайзерами: они крепятся на сиденье.

Термоэлектрические холодильники

В основе работы термоэлектрического холодильника лежит Эффект Пельтье — когда при прохождении тока через контакт двух разнородных проводников в направлении контактной разности потенциалов происходит перенос тепловой энергии так, что один из этих «разнородных» проводников охлаждается, а второй нагревается за счет тепловой энергии от первого и электрической энергии прошедшего электрического тока. Холодильник на элементах Пельтье бесшумен, надёжен и долговечен, но большого распространения не получил из-за дороговизны охлаждающих термоэлектрических элементов. Еще одним минусом является зависимость холодопроизводительности от температуры окружающей среды. Тем не менее, сумки-холодильники, небольшие автомобильные холодильники и кулеры питьевой воды часто делаются с охлаждением от элементов Пельтье.

Принцип действия термоэлектрического охлаждающего устройства заключается в следующем. Изготавливается батарея последовательно соединенных термоэлементов (спаев разнородных полупроводников p- и n-типа), причем один из спаев каждого термоэлемента сообщается с радиатором, предназначенным для отвода тепла, а другой спай сообщается с радиатором, помещаемым на охлаждаемый объект. При прохождении тока через термоэлементы появляется разность температур между их спаями, в результате чего один радиатор нагревается, а другой охлаждается.

В настоящее время холодильные устройства на основе эффекта Пельтье используются в основном в кулерах — охладителях питьевой воды, и в переносных холодильниках, рассчитанных на работу от бортовой электросети автомобилей. Достоинствами термоэлектрических холодильников является их высокая надежность, обусловленная простотой конструкции, способность эффективно работать в условиях значительных ускорений и перегрузок. В отличие от компрессионных и абсорбционных холодильных агрегатов, термоэлементы без усложнения конструкции сохраняют работоспособность при переворачивании, а также в невесомости.

Преимущества термоэлектрического охлаждения — отсутствие движущихся и трущихся частей, бесшумность работы, возможность точного регулирования температуры и надежность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector