становится все менее эффективным и еще менее оправданным. Возможно, что для вполне правильного решения этого вопроса следует построить кривую Р(;х) из (7.43), а еще лучше - кривую Р{К), по которой прямо можно будет сказать, в какой мере мы выигрываем в экономичности процесса, задавшись тем или иным весом термобатареи. Остановившись на одном из решений этого вопроса, и исходя из требований конкретной задачи, т. е. выбрав вес батареи, а следовательно, и [Л, мы можем затем рассчитать все остальные интересующие нас величины Т, Т, т. К, А и др. Выбор правильного соотношения между весом регенеративной батареи и ее экономичностью вполне аналогичен выбору числа каскадов в предыдущем случае. Разница заключается лишь в том, что в каскадной батарее приближение к пределу происходит скачками, соответствующими целочисленному изменению числа каскадов п, тогда как в данном случае эта процедура носит непрерывный характер. Поэтому какое-либо универсальное решение этого коренного вопроса для регенеративной схемы нецелесообразно, тем более, что его легко решить в отдельном случае, сообразуясь со специфическими требованиями конкретной задачи. Как уже указывалось, решение этого вопроса однозначно определяет как конструкцию, так и режим работы батареи, т. е. все ее основные параметры. Остающиеся неопределенными некоторые технические детали конструкции: высота канала и скорость течения жидкости в нем, а также способ отвода тепла в нужных количествах (Qq и Q{) внутри и вне шкафа, - могут быть выбраны, исходя из соображений удобства, с учетом разумных теплотехнических ограничений.

Предполагается, что отвод тепла в любых количествах фактически возможен. Действительно, в рассмотренной расчетной схеме мы, в отличие от предыдущих случаев, шли от физического расчета к теплотехническому. Такой метод, разумеется, оправдан лишь тогда, когда есть уверенность, что, получив расчетным путем величины т и Tq-Т, мы всегда сумеем построить такую систему теплоотвода, чтобы она при заданной пропускной способности т и заданном температурном перепаде Tq-Т обеспечила отвод тепла в нужном количестве.

То, что в регенеративной схеме проблема теплоотвода решается несколько проще, в известной степени оправдывает

такое построение расчета. Однако для большей надежности следует всегда идти от теплотехники к физике, тем более, что такая схема расчета подчеркивает единообразие методов расчета всех термоэлектрических устройств. Поэтому мы изложим ниже примерную схему такого расчета, не повторяя вновь уже очевидных соображений.

Методика расчета. Как и раньше, исходными данными для теплотехнического расчета являются температуры Т-Т и Ti = Tq, заданная величина Qq и ориентировочные габариты батареи, установленные в соответствии с ее предназначением.

Задача теплотехнического расчета заключается в том, чтобы найти наилучший способ охлаждения внутреннего объема шкафа, т. е. такой способ, который бы позволял развить нужную холодопроизводительность Qq при минимальной разности температур Tq-Т. Величина потока жидкости определяется одновременно с этим по формуле

ст= \ . (7.44)

0 - с

Зная величину Т из графика, подобного тому, который изображен на рис. 18, легко найти 7 и р.. Задавшись затем определенной предельной величиной паразитного перепада,

например от Tq-T, следует опять-таки теплотехнически

рассчитать предельную плотность теплового потока на спаях. Из нее легко вычислить затем длину термопар /.

Поскольку все температуры Tq, Т Т и 7 уже известны, этот расчет можно выполнить, пользуясь более простыми формулами, чем (7.42):

= т(7.г:-г„Л)(-о). (7.456)

причем для надежности следует использовать вторую из этих формул, так как плотность потока со стороны горячих спаев несколько больше.

Стремясь к минимальному значению /, мы можем в результате завысить вес батареи. Поэтому уже на этом этапе

расчета следует контролировать себя, вычисляя вес по формуле (7.43) ИЛИ по более удобной формуле:

p=Q/-§-(,„itm!:-7-T- («>

Общая поверхность спаев должна иметь площадь, согласующуюся с формулой (7.28) или. что то же, формулой типа (7.276):

<? - (TcTw-TqTx) .

G (Т-Т,){Т-Т,)- -"

При разбивке этой поверхности на отдельные полосы, а полос - на отдельные элементы, следует принять во внимание не только конструктивные соображения, но и наиболее целесообразное электрическое соединение элементов в батарее. Что касается величины сечения канала и скорости потока жидкости, то их следует выбирать таким образом, чтобы по возможности уменьшить передачу тепла вдоль струи и градиент температуры в направлении, перпендикулярном к поверхности спаев.

Компенсация колебаний наружной температуры. При рассмотрении обычной (однокаскадной и многокаскадной) батареи мы указывали на возможность получения разной холодопроизводительности в одних и тех же условиях за счет включения разных по величине частей этой батареи. То же самое можно осуществить и в регенеративной схеме путем включения той или иной части ее «полос». Однако здесь появляется еще одна возможность сделать конструкцию батареи более гибкой и удобной. Рассмотрим эту возможность подробнее.

Реальная батарея рассчитывается на определенный интервал температур {Tq, Ту), и в зависимости от этого подбираются сечения элементов и токи. Однако внешняя температура подвержена случайным колебаниям, и если их не компенсировать, то батарея будет выходить из экстремального режима при каждом отклонении Ту от расчетной величины.

Чтобы избежать этого, можно построить батарею большей длины, чем стандартная длина и с помощью скользящих контактов включать ту или иную ее часть.

Легко убедиться, что в этом случае можно сохранять экстремальный режим при заданной конструкции батареи.