Термоелектричний тепловий насос

Реферат: UA 80251 U UA 80251 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до термоелектричних приладів і призначена для підігрівання акумуляторів при температурі довкілля, нижчій за 0 °С. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є термоелектричний пристрій, що містить верхній та нижній металеві радіатори, один бік яких виконано плоским. Між двома плоскими поверхнями радіаторів механічно закріплено термоелектричний модуль, який контактує з двома теплопереходами, виконаними у вигляді керамічних пластин. Для надійного теплового контакту між плоскими поверхнями обох радіаторів і керамічними пластинами розташовано тонкий шар теплопровідного компаунду. Робота пристрою потребує охолодження одного з радіаторів проточною рідиною. Недоліком відомого пристрою є конструктивна залежність термоелектричного пристрою від джерела проточної рідини для охолодження, що не дозволяє використовувати пристрій на об'єктах, які мають переміщуватися на значну відстань від джерела рідини і працювати в умовах низьких температур, при котрих можуть замерзати охолоджувані рідини. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення термоелектричного пристрою шляхом того, що верхній радіатор виконаний у вигляді плоскої металевої пластини завтовшки від 2 до 5 мм, а площа металевої пластини більша від 2 до 10 разів за площу керамічних пластин теплопереходу. Нижній радіатор виконано з одного боку у вигляді ребер завтовшки від 1 до 4 мм і заввишки від 0,3 до 1 більшої сторони теплопереходу, з зазором між ребрами від 3 до 10 мм, а з іншого боку радіатор 4 плоский з площею контактної поверхні більше від 1,5 до 10 разів за площу керамічних пластин теплопереходу. Поставлена задача вирішується тим, що у термоелектричному тепловому насосі, що містить термоелектричний модуль, закріплений між верхнім і нижнім металевими радіаторами теплопереходами у вигляді керамічних пластин, між керамічними пластинами і поверхнями радіаторів розташовано тонкий шар теплопровідного компаунду, згідно з корисною моделлю, верхній радіатор виконано у вигляді плоскої металевої пластини завтовшки від 2 до 5 мм, а площа металевої пластини більша від 2 до 10 разів за площу керамічних пластин теплопереходу, а нижній радіатор виконаний з одного боку у вигляді ребер завтовшки від 1 до 4 мм і заввишки від 0,3 до 1 більшої сторони теплопереходу, а площа плоскої контактної поверхні радіатора 4 більша від 1,5 до 10 разів за площу керамічних пластин теплопереходу. Суть корисної моделі пояснюється схемою, де зображений запропонований термоелектричний тепловий насос. Термоелектричний модуль 1 кріпиться до зовнішньої частини акумулятора 2. Для збільшення контактної площі між теплопереходом модуля 1 і поверхнею акумулятора 2 розміщено верхній радіатор у вигляді плоскої металевої пластини 3 завтовшки від 2 до 5 мм. Нижній радіатор 4 виконаний з одного боку у вигляді ребер завтовшки від 1 до 4 мм і заввишки від 0,3 до 1 більшої сторони теплопереходу, а площа плоскої контактної поверхні радіатора 4 більша від 1,5 до 10 разів за площу керамічних пластин теплопереходу. Для кращого теплового контакту між теплопереходами модуля 1 та пластиною 3 радіатором 4 розміщується тонкий шар теплопровідного компаунду. Термоелектричний тепловий насос працює наступним чином. При пропусканні електричного струму через термоелектричний модуль 1 на одному його теплопереході виділяється тепло, котре передається пластині 3 і далі акумулятору 2. Через інший холодніший теплоперехід модуля 1 тепло відбирається від зовнішнього металевого радіатора 4 і носіями потоку термоелектричних матеріалів модуля передається іншому теплопереходу, і далі через пластину 3 також надходить до поверхні акумулятора 1. Живлення термоелектричного модуля подається від акумулятора 2. Завдяки такій конструкції і роботі термоелектричного модуля у режимі теплового насоса на підігрівання акумулятора 2 використовується значно менше електричної енергії, ніж відомими електричними нагрівачами. Сукупність усіх перелічених ознак термоелектричного теплового насоса, що пропонується, забезпечить нагрівання акумулятора і за рахунок цього збільшить ефективність його роботи та термін роботи. Пристрій, що пропонується, по розрахунках при температурі довкілля -25 °С зможе підтримувати температуру електроліту в акумуляторі до +10 °С. Термоелектричний тепловий насос для підігрівання акумуляторів, що пропонується, у порівнянні з відомим пристроєм-прототипом має наступні переваги: - термоелектричний тепловий насос виділяє більше ніж в два рази тепла, ніж витрачає енергії, і тому значно ефективніше за інші електричні прилади; - термоелектричний тепловий насос не має рухомих частин, тому працює тихо і без вібрацій. Джерело інформації: 7 1. Пат. США, 5409547, МПК H01L35/30. Опубл. 25 квітня 1995 р. 1 UA 80251 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Термоелектричний тепловий насос, що містить термоелектричний модуль, закріплений між верхнім і нижнім металевими радіаторами теплопереходами у вигляді керамічних пластин, між керамічними пластинами і поверхнями радіаторів розташовано тонкий шар теплопровідного компаунду, який відрізняється тим, що верхній радіатор виконано у вигляді плоскої металевої пластини завтовшки від 2 до 5 мм, нижній радіатор виконаний у вигляді ребер завтовшки від 1 до 4 мм і заввишки від 0,3 до 1 більшої сторони теплопереходу, а площа контактної поверхні радіаторів більша від 1,5 до 10 разів за площу поверхні теплопереходу. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2