ных параллельно: а) вид со стороны холодных спаев, б) со стороны горячих спаев. Для такой батареи

/ =1 = А

Р п nV

(7.39)

nVK

где п - число полос в батарее. При меньшем числе полос можно укрупнить элементы за счет увеличения парциального

тока, а следовательно, и h. Окончательный выбор ДлТд, h и п зависит от условий конкретной задачи и, наряду с указанными связями, должен учитывать и другие технические требования, связанные с характером соединения элементов, изоляции и надежности теплового контакта с жидкостью.

Возможно также и принципиально иное конструктивное решение с использованием рассредоточенных термоэлементов. В этом случае форму элементов можно сохранить постоянной, если соединить последовательно элементы с общей координатой л;. В этом случае реализация условий (7.35) может быть обеспечена путем увеличения числа элементов в последовательных цепях при переходе от холодных участков батареи к горячим. Соответствующее увеличение общей поверхности спаев горячих участков батареи при рассредоточенном расположении элементов несущественно.

Теплотехнические ограничения в случае регенеративной схемы охлаждения, по-видимому, несколько мягче, чем в каскадной батарее. Ее фактическая холодопроизводительность Q (т. е. тепло, снимаемое с холодных спаев), очевидно, равна

Q = cm(T,-T,), (7.40)

а тепло, выделяемое на горячих спаях, Q = cm{T-To).

(7.41)

Средние плотности тепловых потоков соответственно на холодной и горячей поверхности компактно упакованной батареи могут быть рассчитаны из этих формул с учетом (7.28) и (7.17):

(iX-ixT)

([- + 0

1 4-

-l)(ix + ixl)j

(7.42a)

(7.426)

0 7", - Tq

когда полезная мощность бата-

Y у

Поправки в квадратных скобках равны ~-

1 - 1

соответственно, и в случае реи Qq гораздо меньше ее фактической холодопроизводительности Q, могут быть опущены. Характер связи q с I, как следует из этих формул, таков же, как и во всех предыдущих схемах. Однако, ввиду более легкого стока тепла

в жидкость паразитный перепад ЬТ между ней и поверхностью теплосъема значительно меньше. Тем не менее, этот перепад играет весьма существенную роль, и в действующей установке должно обязательно соблюдаться соотношение bTp<TQ-Т. В противном случае действительная холодопроизводительность, развиваемая батареей, может оказаться значительно меньше расчетной, а фактический холодильный коэффициент-весьма низким. Поэтому для надежности работы батареи величина допустимого паразитного перепада должна быть не более десятой или сотой доли от Tq- Т. Из этой величины затем должна быть теплотехнически рассчитана предельно высокая плотность теплового потока. После этого определение / из формулы (7.42а) не составляет труда, причем оно может быть выполнено в относительно грубом приближении при использовании заведомо завышенных ориентировочных значений х, с тем чтобы иметь некоторый запас в /, обеспечивающий надежность системы теплоотвода.

Коренная проблема в расчете термоэлектрических схем охлаждения - выбор разумного соотношения между экономичностью процесса и весом термобатареи - возникает в данном случае еще более отчетливо, чем в случае каскадного охлаждения. Действительно, из (7.30) и (5.71а) имеем

pQ„,2j.U 4k+. (7.43)

- ° 4t.VT )

При заданной тепловой нагрузке Qq и выбранной величине / вес батареи зависит только от величины температурного множителя в (7.43). Так как Tq и Т, а следовательно, и t фиксированы, то этот последний целиком зависит от величины [1. Если пытаться предельно увеличить экономичность процесса, т. е. устремить р. к \ii„=:f, то очевидно, что знаменатель в (7.43) обратится в нуль, а вес батареи окажется бесконечным. Если же ограничить вес батареи сверху некоторым разумным пределом, то тем самым однозначно определится и соответствующая этому весу предельная экономичность процесса. Это тем более целесообразно, что заметного понижения {х можно ожидать лишь в области, далекой от p-min- с приближением к пределу увеличение веса