Термоэлектрическое охлаждающее устройство. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Термоэлектрическое охлаждающее устройство - устройство для переноса тепловой энергии от теплоотдатчика с низкой температурой к теплоприёмнику с высокой температурой, действие к-рого основано на Пельтье эффекте (см. также Термоэлектрические явления ).Осн. функциональный узел T. о. у.- термоэлектрич. батарея, набранная из термоэлементов, электрически соединённых между собой. При прохождении электрич. тока (от внеш. источника) через термоэлемент возникает разность температур горячего и холодного спаев термоэлемента; при этом на холодном спае тепло из охлаждаемого вещества поглощается и передаётся горячему спаю и далее в окружающую среду. Одноврем. в цепи термоэлемента выделяется тепло, к-рое передаётся холодному спаю путём теплопроводности.

T. о. у. характеризуются эффективностью охлаждения Z = a²s/l, где a - термоэлектрич. коэф., s и l - уд. электро- и теплопроводности соответственно. Параметр Z - функция температуры и концентрации носителей заряда, причём для каждой заданной температуры существует оптим. значение концентрации, при к-рой величина Z максимальна. Макс. снижение температуры связано с величиной эффективности выражением DT_макс = (1/2)ZT_x², где T_x - темп-pa холодного спая термоэлемента. Совр. T. о. у. обеспечивают снижение температуры от +20 до -200 ^oC; их холодопроизводитель-ность, как правило, не более 100 Вт.

При изготовлении термоэлектрических охлаждающих устройств обычно используют полупроводниковые материалы ,преим. халькогениды висмута и сурьмы. Такие соединения являются узкозонными полупроводниками с высокой подвижностью носителей заряда, для к-рых характерно к тому же увеличение термоэдс в умеренных магн. полях (до 1 Тл). Противокоррозионная и антисублимац. защита термоэлементов в термоэлектрическом охлаждающем устройстве осуществляется путём заливки термобатарей эпоксидными компаундами.

Термоэлектрические охлаждающие устройства отличаются простотой управления, возможностью тонкого регулирования температуры, бесшумностью, высокой надёжностью работы; имеют практически безграничный срок службы. Осн. недостаток T. о. у.- малая эффективность (до 10^-2 К^-1). T. о. у. применяются для охлаждения и термостатирования термочувствит. элементов радиоэлектронной и оптич. аппаратуры, а также в бытовых и транспортных холодильниках, термостатах, меди-ко-биол. приборах (напр., криозондах) и т. д.

Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.