ХМ СОБРАНЫЕ. 1. Обратные термодинамические циклы, их внутренняя и внешняя необратимости
 Скачать 2.41 Mb.
|
|
Конструктивный расчет кожухотрубного испарителя с внутритрубным кипением. Число труб в одном ходе испарителя  Где  -массовый расход х.а. =  -площадь живого сечения теплообменной трубы. =  -массовая скорость х.а.(50-150); Шаг труб:  Число ходов по х.а. принимается 1 или 2. Общее число труб в аппарате:   Длина теплообменной трубы в испарителе   -площадь наружной теплообменной поверхности, определяемой из теплового расчета;  -периметр трубы по наружному диаметру.Число труб по диагонали правильного шестиугольника  ;где К-отношение длины труб к внутреннему диаметру корпуса  = .Принимаем большее нечетное число.Действительное кол-во труб в испарителе  ; Действительная площадь теплопередающей поверхности = , 24Тепловой и конструктивный расчет испарителей для охлаждения воздуха. Особенностью расчёта сухого воздухоохладителя является значительная разница (в 100 и более раз) коэффициентов теплоотдачи от кипящего ХА и коэффициента теплоотдачи от теплопередающей поверхности к воздуху. Поэтому при отношении  ,  не учитывают:  .На интенсивность теплообмена влияет осаждения влаги на поверхности в/о. При положительных температурах образуется конденсат, а при отрицательных иней. При расчёте сухого воздухоохладителя строиться процесс охлаждения воздуха в h-d влажного воздуха   , ,  Средняя относительная влажность воздуха в холодильной камере задаётся  ,  ,  ,Если процесс охлаждения 1-2 продолжить до пересечения с линией  , то получим точку, характеризующую состояние наружной поверхности в/о. По известной формуле, в зависимости от конкретных условий рассчитывается конвективный коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха  .Влияние влаги оценивается коэффициентом влаговыпадения  , где с - коэффициент зависящий от температуры; di – влагосодержание в начале и в конце процесса; hi – энтальпия воздуха в начале и в конце процесса.  .Как правило коэффициент теплоотдачи от воздуха приводится к внутренней, неоребрённой поверхности:  . Плотность теплового потока со стороны воздуха:  . Площадь внутренней теплопередающей поверхности:  .При конструктивном расчете, например сухого рассольного в/о, предполагаем, что он будет смонтирован из стальных труб с насадными ребрами, зная все параметры выбранной трубы можем найти: Степень оребрения: β = (Fp + Fмр)/Fвн; где Fр – поверхность ребер; Fмр – поверхность межреберных участков; Fвн – площадь внутренней поверхности. Все эти величины рассчитывают по геометрическим зависимостям. Количество воздуха проходящего через аппарат: GB = Q0/(h1 – h2). Объем воздуха проходящий через аппарат: VB = GB*υ1, где υ1 = R*T/р. Живое сечение аппарата: Fж = VB/ω. Поверхность теплообмена 1 секции:  , где s –шаг трубы по фронту, δ - толщина ребер, h – высота ребер, u – шаг ребер.Тепловой поток со стороны воздуха: qF = α*(TB - TW). Количество параллельных секций: z = Fвн/F1вн. Общая длина труб в секции:  .Число рядов труб в секции:  , где к = l/Н, l – длинна аппарата, Н – высота аппарата.Длинна трубы в аппарате: l= L/m. Также можно рассчитать по импирическим формулам, имеющиеся в специальной литературе, расход рассола, скорость рассола, его температуру и другие параметры сухого рассольного воздухоохладителя. Расчет воздухоохладителей другого вида выполняется аналогично. 25 Вспомогательные аппараты холодильных машин. К вспомогательным аппаратам относят : регенеративный теплообменник, промежуточный сосуд, переохладитесь, отделитель жидкости, маслоотделитель, маслосборник, ресиверы, воздухоохладитель. Регенеративный теплообменник. Регенеративный теплообменник предназначен для перегрева пара холодильного агента после испарителя за счёт охлаждения жидкости перед дросселированием. За счёт внутреннего теплообмена температура всасываемого пара увеличивается, что приводит к увеличению потребляемой мощности, а также к увеличению удельной холодопроизводительности цикла. Таким образом для многих холодильных агентов холодильный коэффициент с введением регенеративного теплообменника практически не изменяется (для R12 — повышается на 2%, для R22 — повышается на 1%, для R717 — не изменится). С экономической точки зрения регенеративный теплообменник не выгоден так как увеличивается количество холодильного агента, повышаются массогабаритные показатели и возрастает стоимость холодильной машины. Однако для малых хладоновых холодильных машин применение регенеративного теплообменника обязательно. В них происходит выпаривание (вскипание) холодильного агента из масло-хладонового раствора, который выходит из испарителя. По конструкции регенеративные теплообменники бывают : «Труба в трубе», кожухозмеевиковые, кожухотрубные. Преимущества регенеративного теплообменника типа «труба в трубе» : Низкая стоимость, Простота конструкции. Недостаток регенеративного теплообменника типа «труба в трубе» : Малая интенсивность теплообмена. Преимущества регенеративного теплообменника змеевикового типа : Интенсивность теплообмена значительно выше. Недостаток регенеративного теплообменника змеевикового типа : Более сложная конструкция, Более высокая стоимость. Кожухотрубные регенеративные теплообменники представляют собой небольшой аппарат с корпусом, трубами, решеткой, крышками и т.д. В таком аппарате высокая интенсивность теплообмена, однако он сложнее по конструкции и имеет высокую стоимость. Промежуточные сосуды. Промежуточные сосуды применяются в двух- и многоступенчатых холодильных машинах. Он выполняет несколько функций. Основное назначение : охлаждение пара перед компрессором более высокого давления. отделение жидкого холодильного агента от всасываемого пара в ступень более высокого давления. в аммиачных холодильных машинах в промежуточном сосуде отделяется масло от аммиака. По конструкции промежуточный сосуд бывает змеевикового и беззмеевикого типа. В змеевековых ПС происходит охлаждение жидкого холодильного агента перед дросселированием. Преимуществом беззмеевикового ПС является более высокая удельная холодопроизводительность цикла. Недостатком является большая концентрация масла в холодильном агенте поступающем в испаритель. Преимущество змеевиковых это — меньшая концентрация масла в холодильном агенте поступающем в испаритель. Недостатком змеевиковых — более низкая удельная холодопроизводительность цикла. Переохладитель Переохладители делятся на переохладители для охлаждения жидкости и для охлаждения пара. Перохладители для охлаждения жидкости предназначен для понижения температуры жидкого холодильного агента перед дросселированием. Такие переохладители применяются в крупных холодильных аммиачных холодильных установках. По конструкции они представляют собой многосекционный аппарат типа «труба в трубе». Секции расположены друг под другом и крепятся к стене. По внутренней трубе циркулирует холодная вода, в межтрубном пространстве проходит жидкий холодильный агент. Для охлаждения используется артезианская вода или водопроводная. В настоящее время переохладители для охлаждения жидкости экономически не выгодны из-за высокой стоимости охлаждающей воды. В современных холодильных установках охлаждение жидкого холодильного агента осуществляется за счет увеличения теплопередающей поверхности конденсатора. Переохладители для охлаждения пара применяются в двухступенчатых холодильных машинах. Для предварительного охлаждения пара перед промежуточным сосудом. Они могут быть с водяным и воздушным охлаждением. Как правило охлаждающей средой является охлаждающая среда конденсатора. Водяные переохладители — кожухотрубные. Воздушные переохладители с принудительной циркуляцией воздуха — по конструкции аналогичны воздушным конденсаторам. Отделитель жидкости Предназначен для отделения жидкого холодильного агента от всасываемого пара. Их установка исключает «влажный» ход компрессора и гидравлический удар. По конструкции отделитель жидкости представляет собой цилиндрический сосуд, отделение жидкости происходит за счёт резкого изменения скорости и направления потока. Скорость потока в отделителях жидкости должна быть ниже скорости витания капли. Скорость витания капли зависит от температуры, вида холодильного агента, давления и др. параметров. В аммиачных отделителях жидкости скорость не должна превышать 0,5 м/с. Маслоотделители Маслоотделители предназначены для отделения масла от холодильного агента. Они бывают паровые и жидкостные. Паровые маслоотделители устанавливаются после компрессора перед конденсатором. По конструкции и принципу действия паровые маслоотделители делятся на : инерционные, циклонные, барботажные, сетчатые, комбинированные. В инерционном маслоотделителе капли масла отделяются за счёт резкого изменения скорости и направления потока. Скорость потока в них должна быть не более 0,5 м/с. Преимуществом таких маслоотделителей является простота конструкции и низкая стоимость. Недостатком является малая эффективность маслоотделения (40 - 60%) и невозможность отделения парообразного масла. В циклонных маслоотделителях установлена спиральная пластина. Парообразный поток поступает на спиральную пластину и закручивается, при этом возникают центробежные силы инерции. Под действием центробежных сил капли масла отбрасываются к внутренней поверхности маслоотделителя, а затем стекают вниз. Преимуществом является более высокая эффективность маслоотделения (60 - 80%). Недостатки циклонных маслоотделителей : более высокая стоимость, сложность конструкции, невозможность отделения парообразного масла. В барботажных маслоотделителях постоянно поддерживается уровень жидкого холодильного агента. Жидкий холодильный агент подаётся из конденсатора через поплавковый регулятор уровня. Горячий пар холодильного агента поступает через заглубленный трубопровод под слой жидкого холодильного агента. Так как температура конденсации пара масла выше температуры конденсации холодильного агента, то при барботировании парообразное масло охлаждается и конденсируется. Преимуществом является высокая эффективность маслоотделения (80-95%). Недостатки : трудность поддержания уровня жидкого холодильного агента, необходимость установки маслоотделителя ниже конденсатора на 1,5 – 3 метра. Комбинированные маслоотделители представляют комбинацию инерционного, сетчатого, циклонного маслоотделителей. Эффективность таких маслоотделителей достигает 99,5%. Недостатком является сложность конструкции, высокая стоимость и гидравлические потери. Маслосборник Маслосборник предназначен для сбора масла из маслоотделителя и маслосборников всех теплообменных аппаратов. По конструкции маслосборник представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд. Он обязательно должен быть соединен трубопроводом с линией низкого давления. Это необходимо для выпаривания холодильного агента из маслосборника. В аммиачных холодильных установках маслосборник устанавливается на улице, за пределами машинного отделения. Линейный ресивер Линейный ресивер выполняет следующие функции : освобождение теплопередающей поверхности конденсатора от жидкого холодильного агента. обеспечение бесперебойной работы при различных тепловых нагрузках. создание гидравлического затвора препятствующего проникновению пара к дроссельному устройству. исполняет роль маслоотделителя. По конструкции линейный ресивер может быть горизонтальным и вертикальным. Преимуществом горизонтальных линейных ресиверов является более высокий уровень заполнения : до 80%. Недостаток горизонтальных линейных ресиверов : большая занимаемая площадь. Преимуществом вертикальных линейных ресиверов это — малая занимаемая площадь. Недостаток вертикальных линейных ресиверов это — меньший уровень заполнения холодильным агентом : до 70%. Дренажный ресивер Предназначен для сбора жидкого холодильного агента из всех аппаратов и сосудов заполненных при работе жидким холодильным агентом. А также применяется на случай оттайки, ремонта, аварии, технической диагностики, испытания и т.д. По конструкции бывают горизонтальные и вертикальные. Преимущества и недостатки аналогичны как и у линейных ресиверов. Защитный ресивер Защитный ресивер предназначен для сбора жидкого холодильного агента из отделителей жидкости. Для бесперебойной работы холодильной установки должно быть не менее двух защитных ресиверов, работающих параллельно. По конструкции и расположению они бывают горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные ресивера комплектуются отделителями жидкости. Вертикальные ресивера работают без отделителя жидкости. Они выполняют роль как защитных ресиверов, так и отделителей жидкости. Преимущества и недостатки аналогичны как и у линейных ресиверов. Циркуляционные ресивера Предназначен для сбора жидкого холодильного агента неиспарившегося в приборах охлаждения. Циркуляционные ресивера увеличивают кратность циркуляции холодильного агента. По конструкции бывают горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные ресивера комплектуются отделителями жидкости. Вертикальные ресивера работают без отделителя жидкости. Они выполняют роль как защитных ресиверов, так и отделителей жидкости. Преимущества и недостатки аналогичны как и у линейных ресиверов. Компаудые ресивера Выполняют роль циркуляционного ресивера и промежуточного сосуда. По конструкции бывают только горизонтальные. 26. Циклы и схемы газовых детандерных ХМ. Особенностью ГХМ яв-ся то,что ХА не меняет своего агрегатного состояния – перегретого пара(газа). По принципу получения низких температур ГХМ делятся на: 1. Детандерные – с получением полезной работы; 2. Вихревые – без получения полезной работы. ГХМ могут быть регенеративными и нерег-ными. Кроме того ГХМ могут быть замкнутыми и разомкнутыми. Схема и цикл детандерной регенеративной ХМ.    Порядок работы: в КМ сжимается газ в пр-се 1-2 от Р1 до Р2. После КМ сжатый газ направляется в ПО, в котором охлаждается в пр-се 2-3, за счёт теплообмена с внешней охл-щей средой. Далее предварительно охлаждённый газ поступает в РТ, где ещё более охл-ся в пр-се 3-4, за счёт теплообмена с хол. обратным потоком. После РТ хол. газ расширяется (S=const) в Детандере в пр-се 4-5 от Р2 до Р1. В пр-се расширения резко снижается тем-ра газа до Т5. После расширения хол. газ направляется в ТО, в котором нагревается в пр-се 5-6 отнимая теплоту от охл-мой среды. Предварительно нагретый газ после ТО поступает в РТ, где ещё более нагревается в пр-се 6-1 за счёт теплообмена с тёплым прямым потоком. Далее газ всасывается КМ. q0=h6-h5; q=h2-h3 – уд. тепловой поток в ПО; lсж=h2-h1 - уд. работа сж. КМ; lр=h4-h5 - уд. работа расширения в Д; lц=(h2-h1)-(h4-h5) – работа цикла; ε= q0 / lц ; 27 Газовые холодильные машины с вихревыми трубами .Классификация газовых холодильных машин. Газовыми называются холодильные машины, у которых весь термодинамический цикл осуществляется в области очень перегретого пара, т.е. газа. В таких машинах хладагент не меняет своего агрегатного состояния не зависимо от элемента холодильной машины. По принципу получения низких температур газовые холодильные машины (ГХМ) делятся на два типа: 1)Детандерные ГХМ, в которых холодильный агент расширяется в специальных расширительных устройствах - детандерах с понижением температуры и с получением полезной работы; 2)Вихревые ГХМ, у которых эффект охлаждения осуществляется за счет температурного разделения потоков в специальных вихревых трубах без получения полезной работы. При наличии в схеме регенеративного теплообменника цикл ГХМ называется регенеративным. Если в схеме регенеративный теплообменник отсутствует, то цикл является не регенеративным. Кроме того, ГХМ могут работать по замкнутому или разомкнутому циклам. В замкнутых циклах по системе ГХМ постоянно циркулирует один и тот же холодильный агент. В разомкнутых циклах поток рабочего вещества после какого-то элемента выходит из системы и затем заменяется новой порцией холодильного агента. По разомкнутому циклу работают, как правило, воздушные газовые холодильные машины, у которых холодильным агентом является атмосферный воздух. В качестве холодильных агентов в газовых холодильных машинах могут использоваться любые вещества в газообразном состоянии. Например, воздух, аммиак, хладоны, диоксид углерода, чистые углеводороды (пропан, метан, бутан и т.д.), азот и другие рабочие вещества. На практике чаще всего используется воздух. В данном учебном пособии рассматриваются теоретические ГХМ, в которых отсутствуют все необратимые потери. т.е. в циклах все процессы как внутренне, так и внешне обратимы. Следовательно, процессы сжатия и расширения являются изоэнтропными, а процессы охлаждения и нагревания – изобарными. Существующие конструкции труб можно подразделить на две группы: адиабатные вихревые трубы (без отвода теплоты от горячего конца трубы). не адиабатные вихревые трубы (с интенсивным отводом теплоты от горячего конца трубы).  Рисунок 1 – Схема воздушной холодильной машины с вихревой трубой.  Рисунок 2 – Цикл холодильной машины с вихревой трубой в S-T - диаграмме Удельная массовая холодопроизводительность (теплота, отводимая от охлаждаемого объекта одним килограммом холодильного агента (воздуха), циркулирующего в системе холодильной машины) вычисляется по формуле:  (1)где h6 и h4 – энтальпия воздуха в охлаждаемом объекте и энтальпия холодного воздуха на выходе из вихревой трубы; СР – изобарная теплоёмкость воздуха;  - доля холодного потока воздуха, выходящего из вихревой трубы. Где  - массовый расход холодного воздуха, выходящего из вихревой трубы;  - общий массовый расход воздуха через вихревую трубу. Количество теплоты, отведённой от 1кг воздуха в цикле, равно сумме теплоты, отведённой от воздуха в теплообменнике  и при охлаждении горячего потока, выходящего из вихревой трубы  : (2)где h2 и h3 – удельные энтальпии воздуха в начале и в конце процесса изобарного охлаждения воздуха в теплообменнике; h5 и h1 – удельные энтальпии воздуха на выходе из вихревой трубы и энтальпия окружающего воздуха. Удельная работа цикла (работа, затрачиваемая в цикле на 1кг воздуха) равна удельной работе компрессора. В политропном процессе сжатия удельная работа компрессора равна:  (3)где R – удельная газовая постоянная; n – показатель политропы, который, можно определить по формуле.  где p1 и p2 – давление в начале и в конце процесса, соответственно, Па; v1 и v2 – удельные объёмы в начале и в конце процесса, соответственно, м3/кг. Эффективность цикла холодильной машины оценивается холодильным коэффициентом:  (4)Рассчитать удельную холодопроизводительность цикла холодильной машины q0 и удельную теплоту, выделяющуюся в цикле q, кДж/кг: ﾵ ﾧ  Определить холодопроизводительность холодильной машины Q0, кВт:  (6)где  - расход воздуха в системе холодильной машины кг/с: где  - объёмная производительность компрессора ( );  - коэффициент подачи ( ); - удельный объём воздуха на входе в компрессор, м3/кг;Рассчитать удельную теоретическую работу компрессора при адиабатическом сжатии воздуха  , кДж/кг по формуле: Определить теоретическую мощность компрессора  , кВт: (7)Рассчитать электрическую мощность, потребляемую электродвигателем компрессора  ,кВт: (8)где  - адиабатный КПД компрессора ( );  - механический КПД компрессора ( ); - КПД электродвигателя компрессора ( ).Определить действительную потребляемую электродвигателем компрессора мощность по показаниям вольтметра и амперметра, кВт:  (9)где U – напряжение, измеренное по вольтметру, В; I– ток, измеренный по амперметру, А;  - коэффициент мощности ( ).Определить холодильный коэффициент холодильной машины теоретический  и действительный  : (10) (11)Определить относительное отклонение значения расчётного холодильного коэффициента от действительного в %:  (12)28 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ. Принцип действия термоэлектрической холодильной машины (ТХМ) основан на использовании термоэлектрического эффекта (эффекта Пельтье). Термоэлектрическая батарея состоит из ряда соединенных между собой термоэлементов. Термоэлементы выполнены из двух полупроводников, имеющих разную проводимость: электронную (n-типа) и дырочную (р-типа). В зависимости от назначения и конкретных условий работы соединение полупроводников может быть последовательным, каскадным или комбинированным. При последовательном соединении обеспечивается наибольшая площадь контакта с охлаждаемой средой и наибольшая холодопроизводительность. Каскадное соединение позволяет получить максимальную разность температур холодного и горячего спаев, но меньшую площадь контакта. Термоэлементы по форме могут быть, прямоугольными, круглыми, кольцевыми или секторными. В качестве термоэлектрических материалов применяются полупроводниковые сплавы. Основной показатель качества термоэлементов является коэффициент добротности Z, К-1.  ,где α – коэффициент термоэлектродвижущей силы, Вт/К; σ – удельная электропроводность, Ом-1 ∙ м-1; λ – удельная теплопроводность материала, Вт /(м ∙ К) Коэффициент добротности определяет максимальную разность температур горячих и холодных спаев:  ,где Тх – температура холодного спая, К. Наибольшим коэффициентом добротности обладают многокомпонентные соединения на основе теллуридов висмута и сурьмы. Добротность ветвей термоэлементов, изготовленных из этих материалов составляет (3 - 3,3) 10-3 К-1. Это позволяет при температуре горячего спая Тг = 30 оС получить температуру на холодном спае Тх = (-45 ÷ -50)оС, т.е. ∆Тмах = (75 – 80)оС. Материалы для изготовления ветвей термоэлементов выбираются с учетом температурного диапазона работы, прочностных характеристик, совместимости с конструкционными материалами, стабильности термоэлектрических свойств, возможности реверсирования тепловых потоков, стоимости и т.д. Сплавы на основе Sb2Te – Bi2Te3 и Bi2Te3 – Bi2Se3 достаточно хорошо отвечают необходимым требованиям. Электрическое соединение ветвей термоэлементов осуществляется через коммутационный переход. Основными требованиями, предъявляемыми к коммутационному переходу, являются малое контактное электрическое сопротивление, исключение диффузии его компонентов в полупроводники и достаточная эластичность при тепловом реверсировании. Наиболее часто в качестве шин коммутационных переходов служат медь, алюминий и заливочный материал на основе висмута. Соединение электроведущих шин с ветвями термоэлементов осуществляется пайкой, напылением, прижимом, склеиванием и другими способами. Для улучшения теплообмена горячих спаев с охлаждающей средой и холодных спаев с охлаждаемой средой на рабочих плоскостях термоэлектрических батарей, как правило, располагаются теплообменники. По характеру соединения теплообменников с термоэлементами различаются безызоляционные соединения и с электроизоляционными соединениями. В безызоляцыонных конструкциях все термоэлементы имеют индивидуальные теплообменники, которые могут выполнять и функции коммутационных пластин. Такие соединения применяют только в случае использования диэлектрических теплоносителей. В конструкциях с электроизоляционными соединениями между теплообменником и токоведущими элементами батареи располагается слой электроизоляции. По виду среды теплообменники бывают водяные и воздушные. В некоторых ТХМ используются промежуточные теплоносители с изменяющимся агрегатным состоянием. Водяной теплообменник представляет собой плиту или пластину с внутренними каналами, по которым циркулирует вода. Воздушные теплообменники имеют большую площадь теплообмена. Увеличение площади теплообменной поверхности осуществляется игольчатым или пластинчатым оребрением. В качестве конструкционных материалов для теплообменников обычно применяются медь или алюминий. Анализ работы и расчет термоэлектрических холодильных машин основан на взаимодействии термоэлектрических явлениях: Эффекта Зеебека, эффекта Пельтье, эффекта Томпсона и др. Эффект Зеебека заключается в том, что при поддержании различных температур на спаях двух полупроводников в цепи возникает термоэлектродвижущая сила и в цепи появляется электрический ток. На данном принципе основана работа термопар для измерения температур. ТермоЭДС на концах разомкнутой цепи определяется по уравнению  .В том случае, когда термоэлектрическая цепь состоит из однородных полупроводников дырочной или электронной проводимости, их термоЭДС оказываются противоположно направленными. Тогда: αр = αр1 - αр2, αn = αn1 - αn2. где αр и αn – коэффициенты термоЭДС дырочного и электронного полупроводников, Вт/К. Если термоэлектрическая батарея состоит из полупроводников различной проводимости, то их коэффициенты темоЭДС суммируется по абсолютным значениям, т.е.  .Для цепи, состоящей из n последовательно соединенных пар плоупроводников, термоэлектродвижущая сила равна:  или для цепи из двух полупроводников ΔЕ = α (Тг – Тх). Эффект Пельтье заключается в том, что при протекании электрического тока через два, спаянных между собой полупроводника, в местах спаев возникают различные температуры: один спай становится горячим, другой – холодным.  Теплота, выделяемая или поглощаемая на горячем и холодном спаях, называется теплотой Пельтье. Теплота Пельтье определяется по формуле:  ,где П – коэффициент Пельтье; I – сила тока, А. Коэффициент Пельтье связан с эффектом Зеебека следующим соотношением  .Тогда:  .Эффект Томпсона заключается в поглощении теплоты по всей длине термоэлементов. Наличие разности температур вдоль материала батареи приводит к тому, что электроны на горячем спае приобретают более высокую энергию, чем на холодном. Эта разность потенциалов неодинакова и приводит к возникновению термоэлектродвижущей силы. При этом возникает тепловой поток Томпсона  ,где τ – коэффициент Томпсона. Для рассмотрения взаимодействия между термоэлектрическими эффектами термоэлектрическую холодильную машину можно представить как машину, в которой рабочим веществом является электрический ток (электрический газ). Термодинамический цикл в S-T – диаграмме холодильной машины, в которой отсутствуют дополнительные потери, показан на рисунке 7.1. Процесс 4-1 – процесс подвода теплоты Пельтье к холодному спаю; процесс 1-2 – процесс поглащения теплоты Томпсона полупроводником n-типа; процесс 2-3 – процесс отвода теплоты Пельтье от горячего спая; процесс 3-4 – процесс выделения теплоты Томпсона от полупроводника p-типа.  Рисунок 7.1. В веществах с различными типами полупроводников эффект Томпсона практически равен нулю и в расчетах, как правило, не учитывается. Количество теплоты Пельтье, подведенное к холодному спаю или теоретическая холодопроизводительность машины:  |