Сравнение характеристик термоэлектрического охладителя с секционированными ветвями и каскадного термоэлектрического охладителя М.П. Волков, Д.В. Воробьев, И.А. Драбкин, Л.Б. Ершова, М.Г. Лаврентьев

14.02.2024

Известно, что секционированная ветвь позволяет получить бо́льшую разность температур DTsmax, чем обычная несекционированная ветвь DTmax.

Однако чаще всего при практическом использовании термоэлектрических охладителей критическим является не значение DTsmax, а величина холодильного коэффициента e(DT) для разности температур DT. При DT > DTmax  секционированная ветвь имеет неоспоримое преимущество перед несекционированной. Однако более логично сравнивать работу охладителя с секционированными ветвями с работой каскадного охладителя и не ограничиваться случаем DT > DTmax , что и проведено в данной работе.

Проведены расчеты холодильного коэффициента при DTmax и DT < DTmax для охладителей с составными ветвями и каскадного. Показано, что каскадный охладитель энергетически всегда выгоднее охладителя с составными ветвями.

Проведено также сравнение холодильных коэффициентов каскадного охладителя и охладителя с секционированными ветвями для реальных охладителей.

Преимущество каскадного охладителя связано с тем, что в каскадном охладителе каждый каскад работает в режиме максимального холодильного коэффициента, а для составной ветви это обеспечить невозможно.