Термоэлектрический льдогенератор

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 928149 Союз СоветскикСоциалистическихРеслубяим(5)М. Кл, Р 25 С 1/12 с присоединением заявки ЭЙ Гввударстакнвый камнтет СССР лв делам нэобратеннй в вткрмтнй(72) Авторы изобретения К, Н, Старцев, и Л. Н. Баранов 71) Заявит 54) ТЕРМОЭЛЕКТРИ ЛЬЙОГЕН ратк л ит корпуодачиение дл епи в термор, содерж Мзобретение относится к термоэлек- корпус, подсоединенный к линии подачитрическим льдогенераторам и может быть воды, термобатарею с холодными спаями,применено в производстве льда. сообщенными с холодными перемычками,Известен термоэлектрический льдогене- входящими в тепловой контакт с приспо-ор, содержащий корпус, подсоединенный соблением для намораживания льда и гоинии подачи воды, термобатарею с хо- рячиьу спаями, сообщенными через всполодными спаями, сообщенными с холодны- могательные пластины с горячими пере-ми перемычками, входящщчи в тепловой мычками, имеющими канал для охлаждайконтакт с приспособлением дпя намора- ющей воды, снабжен дополнительной групживания льда, и горячими спаями, сооб- пой термоэлементов со вспомогательнымищенными через вспомогательные пластины пластинами, установленными с обеспече 10с горячими перемычками, имеющими ка- нием теплового контакта с горячими пе-нал для охлаждающей воды 13 ремычками основной термобатареи, иНедостатком известного устройства холодными перемычками, в которых обявляется то, что оно не позволяет снизить разован канал, включенный в линию подарасход электроэнергии и интенсифицирую- . чи воды в кОрпус,13вать образование льда при использова- На фиг. 1 представлена конструкциянии в качестве исходной воды с темпера- термоэлектрического льдогенератора; натурой +10 - +30 -.ьфиг. 2 - асема подключении термоэлекЦелью изобретения является снижение трического льдогенератора к системе26расхода электроэнергии и интенсификация водоснабжения,образования льда. Льдогенератор содерж с 1,Дпя достижения этой ц подсоединенный к линии п воды, тепэлектрический пьдогенерат ащий лоизоляцию 2, приспособл я намо/раживания льда в виде пластины 3, демпфирующую пластину 4, электроизолирующий слой 5, термо- и гидроизоляционньщ прокладки 6, клеммы 7 для подключения термобатареи (ТЭБ) к цепи постоянного тока.Термоэлектрическая батарея состоит иэ полупроводниковых пластин 8 р-и 11- типа, скоммутированных припоем с холодными перемычками 9 (на этих спаях имеет место эффект поглощения тепла) и со вспомогательными пластинами 10 (на этих спаях тепло выделяется). Хо-лодные перемычки 9 входят в тепловой , контакт с пластиной 3, а вспомогательная пластина 10 в тепловой контакт с горячими перемычками 11, имеющими канал 12 для охлаждающей воды. Между полунроводниковыми пластинами 8 размещены электроизоляционные прослойки 13. Льдогенератор снабжен дополнительнымиполупроводниковыми пластинами 14 ри р -типа, вспомогательными пластинами 15 и холодными перемычками 16. Вспомогательные пластины 15 установлены.с обеспечением теплового контакта с горя,чими перемычками 11 основной термобатареи, В холодных перемычках 16 образован канал 17, включенный посредством патрубков 18 в линию 19 подачи воды в корпус 1. Канал 12 подсоединен к линии 20 охлаждающей воды посредством патрубков 21; Термоэлектрический льдогенератор подключен к системе водоснабжения, В схему подключения введены переливная линия 22, вентили 23-26 с электроприводом, рециркуляционная линия 27, линия 28 опорожнения льдьгенератора, линия 19 подачи воды в корпус 1 из водопровода, дренажная линия 29 с ручным вентилем и слив в канализацию, регулирующий клапан 30, обводная линия 31, линия 20 подачи охлаждающей воды к горячим перемычкам 11 термобатареи, насос 32, линия 33 удаления воды из льдогенератора, линия 34 заполнения льдогенератора охлажденной водой.Соединение ТЭБ ее верхней плоскостью демфирующей пластины 4 с нижней плоскостью рабочей пластины 3 достигается эа счет прижимного контакта с использованием специальных масел с высокой теплопрьводностью и низкой температурой замерзания (ниже рабочих температур на, холодных спаях ТЭБ).Патрубки 18, 21 для подвода (отвода) охлаждающей и охлаждаемой сред соедине 5 1 О 15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 ны с подводящими к ТЭБ трубопроводами.с помощью гибких дюритовых вставок.Установка работает следующим образом.Заполняют водой корпус льдогенератора 1 через открытый вентиль 25 по линии 19, Клапан 30. осуществляет пропуск воды по обводной линии 31. Далеенасосом 32 через открытый вентиль 26на линии 34 вода подается в корпусльдогенератора. При температуре исходной воды) 4 С она поступает в линию19, проходит змеевик, образованныйканалами 17 в холодных перемычках 16дополнительных термоэлементов, где охлаждается и затем поступает в корпус 1льдогенератора . При этом температураохлаждающей поверхности канала 17 поддерживается близкой к 00 С.По мере заполнения водой корпусальдогенератора до расчетной величинывентиль 25 на линии 19 автоматическизакрывается и подача воды из внешнейсистемы водоснабжения прекращается.Если температура воды, заполнившейльдогенератор, окажется (40 С, то льдосгенератор включается в режим намораживания льда. При более высокой температуре открывается вентиль 23 на линии27 и установка включается в работу врежиме охлаждения воды, обеспечивая еециркуляцию по контуру: корпус льдогенератора 1, линия 27, клапан 30, канал17, холодных перемычек 16, насос 32,линия 34, корпус 1.По мере охлаждения воды до 1 =4 Совентили 23 и 26 на линиях 27 и 34закрь 1 ваются, а насос 32 выключается.Таким образом, в процессе подготовительной работы установки создаютсяблагоприятные условия для перехода еев режим намораживания льда. Намораживание льда .осуществляется за счет повышения величины тока на ТЭБ и поддержании на верхней (рабочей) поверхностирабочей пластины 3 температуры - 15-20 С и заканчивается по мере накополения в корпусе льдогенератора расчетного количества льда.Описанная установка может успешнофункционировать в качестве льдогенерато-.ра-аккумулятора холода,По мере накопления в корпусе 1 расчетного количества льда она может работать в режиме поддержания запасов льдапутем периодического включения в работу на домораживание части льда, растаявшего в результате теплопритока черезтеплоизоляцию. При наличии пиковых теплодными спаями; входящими в тепловой контакт с приспособлением для намораживания льда, .и горячими спаями, сообщенными через вспомогательные пластины .с горячими перемычками, имеющими канал для охлаждающей воды, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и интенсификации образования льда, льдогенераторснабжен: дополнительной группой термоэлементов с вспомогательными пластинами, установленными с обеспечением теплового контакта с горячими перемычками основной термобатареи, и холодными перемычками, в которых образован канал,.включенный в линию подачи воды в корпус.Источйики информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ав торское свидетельство СССР % 314982, кл, В 25 С 1/13, 1980.5 9281 ловых нагрузок у потребителей установка переходит к работе в режиме реализации запасов холода, для чего включается в работу насос 32, открываются вентили 23 и 26 на линиях 27 и 34, и холодная вода из нижней части корпуса льдогенератора через обводную лйнию 31. насосом 32 подается потребителям, где нагревается, ассимнлируя тепло, н отеп;ленная возвращается в верхнюю часть о корпуса льдогенератора. Под действием поступающего тепла лед плавится, и охлажденная вода вновь поступает к почрдбнтелям.: .По сравнению с известным льдогенератором предлагаемый термоэлектрический льдогенератор позволяет повысить эффективность путем сокращения продолжи- тельности намораживания льда при использовании в качестве исходной воды 20 с повышенной температурой; повышение экономичности за счет сокращения расхода электроэнергии.Известно, что холодильный коэффициент Я= У(ЬТ), гдеЬ 1 - разность темпе- .25 ратур на горячих и холодных спаях ТЭБ,Для осуществления работы термоэле- . ментов с добротностью полупроводниковогоматериала 1=(2-2,5) 1 СГ град холодильный коэффицйент в режимеЯ сос- Зо тавляет Е =1,12-1,15 для ьТ=15 %, что соответствует работе дополнительных термоэлементов ТЭБ в режиме предварительного охлаждения воды в льдогенераторе при использовании для охлаж- з дения горячих спаев среды с температурой Т=285-288 К; б ( 0,4 для Ь Т=о=30 К, что соответствует работе основной ТЛБ по охлаждению воды непосредственно в корпусе льдогенератора при отсутствии дополнительного устройства.Наличие дополнительной группы термоэлементов с холодными перемычками 49 616 и каналами 17 в них предварительного охлажденйя воды позволяет сократить расход электроэнергии почти в 3 раза (расход электроэнергии обратно пропорционален величине холодильного коэффициента).Таким образом, предлагаемое устройство, состоящее из дополнительных термоэлементов с холодными перемычками 1, снабженными каналами 17 прохода охлаждаемой воша, йбвволяет ускорить в среднем Ь. 1,3 раза процесс предварительного охлаждения воды и сократить при этом расход электроэнергии почти в 3 раза. Формула изобретения Термоэлектрический льдогенера тор,содержащий корпус, подсоединенный клинии подачи воды, термобатарею с хо-928149 фи ктор Л. 16/51 Тираж 542 По ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035 Москва, Ж 35, Рант", г, Ужгород, ул. Прое 4 нл Составитель вхан Техред Е,Хар