Способ определения оптимального тока термоэлектробатарей

гтетеи и г"СПИИЗОБРЕТЕН Союз СоветскинСоцивпистическинРеспубпик ои 1 736223 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕпо делам нзобретеннй н отнрытнйлл Дата опубликования о сани А. Г. Петровичев, А. Н. Смирнов, 10. П. Хорунжи и Н. Ф. Андрианов(72) Авторы изобретения 1) Заявите сударственное специальное конструкторское бюро теплофизического приборостроения ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ТО ТЕРМОЭЛЕКТРОБАТАРЕЙ 4) С Как ея ельно лектробатареи. Недостатком этого способа является низка ермоэле ментовточность их как параметрь ин от другого точность отл нчаютсопределе сльно, о ть осущ Известен способ оп ка, заключающийся мального черезределения опти в пропускании лектрического ого перепада т моэлектробата ею тока и емпера измеренитры 12.На ф 1да темпс,тока; (,тобудет мна фнг,г максималь тг. 1 предста ратуры на т к, при кото аксимальным ть перспарси огмпсратчры мальным); лена зависим рмоэлектроб; ттт нт термоЭДСоглащающих спа оэ средниитемперат термоэле м перепад тс влястся опто а теплента; ависнмость тока от Изобретение касается термоэлектрического приборостроения и может быть использовано для определения оптимального тока питания термоэлектрических устройств.Для обеспечения режима максимальной холо. допроизводительности необходимо пропускать через термоэлектробатарею ток 1 ,величина которого определяется параметрами термовещества, конструкцией термоэлектробатарей и температурой окружающей среды, Наличие опти мального тока обусловлено эффектом Пельтье и эффектом Джоуля, причем эффект Пельтье пропорционален току в первой степени, а эффект Джоуля - во второй степени. Эффект Джоуля снижает холодопроизводительность и при больших значениях тока может снизить ее до нуля, Известен способ определения оптимальноготока 3 аналитическим путем 111.- сопротивление термоэлемента,- коэффициент Пельтье.равило, термозлементы в термозлск соединены последовательно, следовптимальный ток термозлемена при ак оптимальный и для всей термония лежит в пределах + 15%, следоваеделение оптимального тока может ствлено с такой же точностью.10 50 3 7Однако, этот способ требует большого вре.мени, так как процесс определения оптимального тока связан с измерением температурыпри различных токах. Температура измеряетсяпри установившемся режиме, т,е. через 15 -20 мин, после подачи питания, следовательно,на определение величины оптимального токатребуется 1,5-2 ч, что в условиях серийногопроизводства недопустимо.Целью изобретения является сокращениевремени определения оптимального тока термоэлектробатареи.Это достигается тем, что через термоэлектробатарею пропускают двуполярные импульсыс фиксированным значением амплитуды токапутем изменения длительности разнополярныхчастей импульса, например, пропорциональноскорости изменения разности температур нагорячих и холодных спаях, устанавливает разность температур равной нулю и определяютзначение оптимального тока по соотношению:1оптСМгде т - длительность импульса тока;И - разность длительностей разнополяр.ных частей импульса,1 - заданное значение амплитуды токаимпульса.Так как охлаждение происходит менее эффективнее, чем нагрев, то через термоэлектробатарею пропускают двуполярные импугьсытока (см, фиг, 2) постоянной амлитуды сразличной длительностью, причем длительностьимпульса нагрева должна быть несколькоменьше длительности импульса охлаждения приабсолютной разности температуры на спаяхтермоэлектробатареи,Количество тепла на теплопоглащающих. спаях: ;,- 1 2Чо=".Т- - 1 й-к(Т,-Т (2Количество тепла на тепловыделяющихспаях;3 ссТ 1 Т. З К(Т Т 1 (ЯВ предлагаемом способе, изменяя длительности импульсов охлаждения и нагрева, устанавливают Тг = ТХП,и литанигермоэлектробатар "д у"ными импулвсами тока один из спаев тоохлаждается, то нагревается, причем его средняя температура равна температуре второгоспая, который находится в тепловом контактес теплообменннком, температура которогопостоянна.Приравнивая мощность нагрева и охлаждения с учетом длительности импульсов, будемиметь 36223 4 где (.1 - длительность импульса охлаждения; т, - длительность импульса нагрева;- период подводимого тока(АТ 1 1 Ю ( )(с(Т + "1 ЮРешая (5) относительно 1 и зная, чтоТг -- Тх, получсЛ,но - д и тогдаОйт 2 1аЛ11опт 15ЬТОд 1 опт (7)Это выражение позволяет сделать вывод отом, что 3 и, можно определить, измеривразность длительностей импульсов нагрева и 20 охлаждения, знаяи 1, которые задаютсяустановкой и являются постоянными величинами.Для определения оптимального тока попредлагаемому способу термоэлектробатарею 25 устанавливают одним спаем на теплообменник,пропускают через нее широтномодулированныедвуполярные импульсы тока, измеряют разность температуры на спаях термоэлектробатареиустанавливают соотношение длительностей Зо разнополярных импульсов, при которой разность температуры на ее спаях равна нулю,определяют разность дпительностей разнополярных импульсов и по ней судят об оптимальном токе испытываемой термоэлектробатареипо соотногцению (1).Предлагаемый способ может быть реализованна установке, которая содержит теплообменник, измеритель разности температуры наспаях термоэлектробатареи (например, диффе ренциальная термопара) и модулятор широтномодулированных импупьсов нагрева и охлаждения, к выходу которого подключается термоэлектробатарея.Для определения оптимального тока термо электробатарей предлагаемым способом требуется время не более 10 мин, в то время,как существующий способ требует в 6 - 8 разбольшего времени. Формула изобретения Способ определения оптимального тока термоэлектробатарей путем пропускания через них тока, отвода телла от горячих сипев и измерения разности температур на спаях, о тличающийся тем,что,сцельюсокращения времени измерения, через термоэлектробатарею пропускают двуполярные импульсы с фиксированным значением амплитуды путем73 б 223 Составитель В. КирсановТехред О.Андрейко Корректор А,Гриценк дактор 1. 1 Ьро аказ 243 о 42 Тираж 844ЦНИИПИ Государ по делам изоб 113035, Москва, Ж илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 5изменения длительности разнополярных частей импульсов, например, пропорционально скорости изменения разности температур на горячихи холодных спаях, устанавливают разность температур равной нулю и определяют значение оптимального тока по соотношению И,опт= Ягде 1 - длительность импульса тока;д 1 - разность длительностей разнополяр 10ных частей импульса: 6 3 - заданное значение амплитуды тока импульса.Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе 1. Цветков Ю. Н. Судовые термоэлектрические охлаждающие устройства, Л Судостроение", 1972, с. 17,2. Цветков Ю. Н, Судовые термоэлектрические охлаждающие устройства. Л., "Судостроение", 1972, с. 105 (прототип). Подписивенного комитета СССРетений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5