ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ, устройства, принцип действия которых основан на эффекте Пельтье (см. ПЕЛЬТЬЕ ЭФФЕКТ), открытом Ж. Пельтье (см. ПЕЛЬТЬЕ Жан Шарль Атаназ) в 1834 г. Явление Пельтье относится к термоэлектрическим явлениям и обратно явлению Зеебека. Заключается в том, что при пропускании постоянного тока через термоэлемент (см. ТЕРМОЭЛЕМЕНТ), состоящий из двух проводников, в месте их соединения выделяется или поглощается (в зависимости от направления тока) некоторое количество теплоты.
Термоэлектрический эффект охлаждения при использовании металлических проводников крайне незначителен. Благодаря работам А. Ф. Иоффе (см. ИОФФЕ Абрам Федорович) и его сотрудников, создавших первые устройства, принцип действия которых основан на термоэлектрических явлениях (см. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ), а также развитию полупроводниковой технологии, были синтезированы новые полупроводниковые материалы, которые позволили применить этот эффект на практике и приступить к серийному выпуску термоэлектрических охлаждающих приборов, с характеристиками, не уступающими другим способам охлаждения.
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.