Термоэлектрический холодильник это как
Термоэлектрический холодильник: плюсы и недостатки
Собираясь в долгую поездку, люди как правило принимают пищу в кафе и ресторанах. Но на это нужны дополнительные средства, а также есть риск получить отравление, принимая пищу в непроверенных заведениях.
Лучшим вариантом будет взять с собой еду собственного приготовления в дорогу. Вы сами готовите то, что вам нужно. Это экономно и надежно, так как вы знаете, что еда безопасна, и нет риска подхватить какую-то заразу.
Но для длительных переездов необходимо хранить еду в специальных термоэлектрических холодильниках. Они способствуют поддержанию низкой температуры и сохраняет свежесть продуктов.
Что такое термоэлектрический холодильник?
Автомобильные холодильники бывают трех видов: компрессорные, термоэлектрические и абсорбционные. Каждый вид подходит для определенной ситуации и машины, но термоэлектрические универсальны, чем заслуживают доверие автомобилистов.
Основной принцип работы термоэлектрического холодильника заключается в выкачивании энергии тепла из холодильной камеры, изолированной от внешней среды. Таким образом, осуществляется понижение температуры по эффекту «Пелтье».
В таких аппаратах присутствуют миниатюрные металлические модули, состоящие из кубов. Они соединены между собой электричеством и расположены на одном физическом уровне. Электричество проходит сквозь модули, что вытесняет тепло из одного материала и передает другому.
Электрические модули, находящиеся в твердом состоянии, могут передавать тепло в огромных количествах. Сам принцип заключается в том, что тепло поглощается большой холодной металлической пластиной. Энергия перемещается из материала в стабилизатор, где рассеивается.
Эта конструкция находится под контрольной панелью холодильника, где вентилятор небольших размеров приводит в движение теплый воздух, охлаждая его об пластину. Температура при подогреве составляет от 50 до 70 градусов, а постоянная температура в летнее время около 10 градусов. После отключения холодильника от электросети температура будет поддерживаться еще около 10 часов.
Преимущества термоэлектрических холодильников
Данный вид холодильных аппаратов широко распространен благодаря преимуществам, которых нету у его собратьев.
Недостатки термоэлектрических холодильников
Такие аппараты имеют и недостатки, которые влияют на эксплуатацию.
Как выбрать термоэлектрический холодильник?
Решившись на приобретение данной установки, у вас возник вопрос «Как выбрать термоэлектрический холодильник?». Сейчас мы дадим вам ответ на этот вопрос.
Следует выбирать холодильник по трем критериям:
Таким образом мы рассмотрели все достоинства и недостатки термоэлектрических холодильников. Если вы любите долгие поездки на авто, то данный тип холодильных установок будет для вас полезен.
Он надежен, не издает шума, а также удобен в использовании. Рекомендуем класть уже замороженную и охлажденную пищу для более высокого КПД использованиях холодильника.
Несмотря на его низкий объем, его вполне достаточно для сохранения свежести пищи. Его легко обслуживать и ремонтировать, так как он имеет минимум деталей, без хладогента, а запчасти можно приобрести в любом городе.
Термоэлектрического типа
В настоящее время различают три основных вида холодильников: абсорбционные, компрессионные и термоэлектрические холодильники. Последний вид очень часто используется в переносных холодильниках.
Плюсы термоэлектрических холодильников
Термоэлектрические холодильники отличаются наиболее низким уровнем шума в рабочем режиме, так как в них нет движущихся и трясущихся частей. Именно поэтому их с успехом применяют в палатах больничных учреждений или размещают в спальных комнатах при отсутствии свободного пространства в коридоре или кухне. Потребление электроэнергии данными холодильниками из расчета на один литр охлаждаемого объема намного ниже, чем у компрессорных или абсорбционных. Кроме того, ремонт холодильников этого типа требуется сравнительно редко, так как они довольно надёжны. Термоэлектрические холодильники очень часто используются как автомобильные, так как не боятся вибрации и тряски, могут эксплуатироваться как в обычном положении, так и в перевёрнутом.
Принцип работы холодильников данного типа
Советы по эксплуатации
Коэффициент полезного действия такого охлаждения составляет всего шестнадцать-семнадцать процентов, поэтому термоэлектрические холодильники охлаждают своё содержимое чрезвычайно медленно. Можно даже сказать, что основная задача данного прибора сохранять продукты холодными, а не охлаждать, только, в отличии от изотермических контейнеров, время хранения не ограничено, так как прибор «подпитывается» энергией.
Перед началом использования термоэлектрического холодильника необходимо не только охладить все напитки и продукт, но и дать время охладиться пустой холодильной камере. Многие модели этих устройств могут работать в двух режимах – подогрев и охлаждение. Именно возможность функционирования в режиме подогрева является главным преимуществом термоэлектрического холодильника перед компрессорным и абсорбционным.
Понимая принципы работы холодильников, можно подобрать подходящую модель с нужным набором характеристик самостоятельно, не опасаясь неправильного выбора.
Как устроены и работают термоэлектрические холодильники, их достоинства и недостатки
Термоэлектрический холодильник — охлаждающий прибор, работающий на принципе поглощения тепла в контакте разнородных материалов при прохождении через него тока определенного направления.
Термоэлектрическое охлаждение — понижение (повышение) температур в электрической цепи на основе эффекта Пельтье.
Достоинства термоэлектрических холодильников :
отсутствие движущихся частей и изнашивающихся деталей;
отстувие веществ, вызывающих коррозию;
практически неогранич енный срок службы;
невысокая стоимость при массовом производстве;
небольшие вес и габариты.
Недостаток термоэлектрических холодильников : необходимость непрерывного электропитания (отключение его приводит к быстрому повышению темп ерату ры в рабочем объеме).
При приложении постоянной разности потенциалов к цепи, состоящей из двух проводников, имеющих разную зонную структуру, в местах контактов выделяется или поглощается (в зависимости от направления тока) некоторое количество тепла, как следствие перехода носителей заряда из одного проводника в другой, при этом они теряют часть энергии, преодолевая энергетический барьер (происходит охлаждение), либо приносят с собой добавочную потенциальную энергию (переходящую в кинетическую), «скатываясь» с барьера (происходит нагревание).
Термоэлектрическое охлаждение осуществляется с применением полупроводниковых термоэлементов. При непрерывном рассеянии тепла с горячих спаев термоэлементов на холодных их спаях будет стационарно поддерживаться пониженная температура.
С увеличением силы тока температура снижается до тех пор, пока не наступает динамическое равновесие поглощенного тепла Пельтье с потоком тепла, поступающего с горячих спаев вследствие теплопроводности веществ и за счет части тепла, выделяющегося на холодном спае.
Модуль Пельтье для холодильника
Контактирующая пара для достижения наибольшего эффекта охлаждения изготавливается из полупроводников, обладающих разными знаками коэффициентов термоэдс и имеющих максимальную термоэлектрическую эффективность в рабочем интервале температур.
Виды и технические характеристики термоэлементов: Разновидности модулей Пельтье
Полупроводниковый термоэлемент — устройство, непосредственно преобразующее тепловую энергию в электрическую или осуществляющее охлаждение (нагревание). В первом случае разность температур, возникающая на спаях ветвей термоэлемента при пропускании через него теплового потока, вызывает появление в цепи термоэдс, в результате чего на внешней нагрузке выделяется полезная электрическая мощность. Во втором случае электроны и дырки, движущиеся в ветвях термоэлемента под действием приложенной постоянной разности потенциалов, переносят теплоту с одного спая на другой, вызывая, соответственно, охлаждение одного и нагрев другого спая.
Термоэлементы для термоэлектрических холодильников путем последовательного соединения объединяются в термобатарею в виде плоской плиты (при использовании полупроводников в форме прямоугольных параллелепипедов) или цилиндра (при применении полупроводниковых шайб), при этом горячие и холодные спаи оказываются разнесенными в разные стороны.
Радиаторами батареи, забирающими и отдающими тепло, служат пластины (медные, алюминиевые), которыми коммутируются термоэлементы. В других случаях применяются специльные металлические радиаторы, изолированные от термобатареи (термоблока) слюдяными пластинками, покрытыми смесью алюминиевой пудры с силиконовым лаком.
Подлежащий охлаждению предмет иногда припаивается или приклеивается непосредственно на холодный радиатор батареи.
В иных случаях для размещения объекта изготавливается термоизолированная камера в виде двух, вставленных друг в друга, металлических кожухов (из меди, алюминия), пространство между которыми заполняется теплоизоляционным материалом (обычно пенопластом). Для отбора тепла из рабочего объема холодный радиатор соединяется с внутренним кожухом.
Повышение мощности термоэлементов ограничено вредным влиянием переходных сопротивлений, а также резким возрастанием теплового напора на их спаях. Поэтому важное значение в проблеме использования термоэлементов в холодильных установках имеют вопросы рассеивания выделяемого ими тепла.
Отвод «откачанного» из объема и выделенного на батарее тепла от горячих спаев осуществляется путем естественного теплообмена с воздухом (для повышения эффективности радиатор изготавливают ребристым) или испарением циркулирующей воды.
В стационарных термоэлектрических холодильниках предпочтение отдается охлаждению проточной водой. Для отвода тепла может быть использована вторая термоэлектрическая батарея (таким каскадированием достигается более глубокое общее термоэлектрическое охлаждение).
Холодильные термоэлементы (и термобатареи) могут работать либо в режиме максимальной холодопроизводительности (основная задача — охлаждение, количество потребляемой электроэнергии не играет роли) или максимального холодильного коэффициента (т. е. наивыгоднейшего для данной разности температур соотношения между холодопроизводительностью и потребляемой электрической мощностью).
Холодопроизводительность (при заданной разности температур) прямо пропорциональна потребляемой термоэлементом или батареей термоэлементов электрической мощности.
Для питания термоэлектрических холодильников используют сильноточные источники небольшого постоянного напряжения. Меняя величину тока через термоэлектрический холодильник, можно легко регулировать температуру на рабочих спаях термобатареи. Изменением направления тока термобатарея превращается в нагреватель. Эти возможности позволили создать полупроводниковые термостаты.
Первые термоэлектрические холодильники были разработаны в 1950-х годах XX века. Они были созданы для использования в астрономии, ядерной физике, электронике, вакуумной технике, метрологии, медицине и во многих других областях науки, техники, сельского хозяйства и быта.
В науке и технике, где часто необходимо охлаждение малых объемов (до нескольких литров), способ термоэлектрического охлаждения (нагревания) во многих случаях оказывается единственно пригодным.
Используя обратимость эффекта Пельтье, осуществляют термостабилизацию (изменение полярности приложенного напряжения превращает холодный спай в горячий) при температуре, более низкой, чем окружающая.
Термоэлектрический модуль для 40-литрового настольного холодильника LG Objet (размер 55 x 55 x 4,5 мм). Режим охлаждения без обычного компрессора и хладагента. Холодильник LG Objet может снизить температуру охлаждения до 3°C, в то время как в традиционных небольших холодильниках температура ограничена до 8°C. Температуру можно контролировать с точностью до градуса, что обеспечивает лучшую сохранность продуктов.
В последнее десятилетие стали очень популярны различные переносные устройства (автохолодильники, сумки-холодильники, термобоксы), работающие с помощью термоэлектрического охлаждения. Для использования в автотранспорте и в качестве различных переносных устройств термоэлектрические холодильники наиболее экономичны, а иногда и незаменимы.
В будущем такой способ охлаждения будет широко использоваться в системах кондиционирования воздуха в помещениях, в мощных холодильных машинах, рефрежираторах и т. п.
Переносной термоэлектрический холодильник MOBICOOL Q40 на 40 литров. Он может быть подключен к электрической сети, а также в гнездо прикуривателя автомобиля.
В отличие от термоэлектрического холодильника термоэлектрический генератор — устройство для непосредственного (безмашинного) преобразования тепловой энергии в электрическую.
При прохождении теплового потока через через термоэлемент на нем возникает разность температур, что ведет к появлению термоэдс в ветвях термогенератора, а при замыкании на внешнюю нагрузку — к выделению на ней полезной электрической мощности.
Источниками тепла могут служить специально сжигаемое топливо или тепловые отходы газов, использованных в двигателях, тепловое излучение реакторов, доменных печей, теплоцентралей и др.
Подробнее про термогенераторы и особенности их использования смотрите здесь:
Термоэлектрический холодильник
Появление новых видов уже хорошо известных бытовых приборов всегда связано с обеспечением более высокого уровня комфорта человека и направленно всегда на удовлетворение его потребностей. Именно с этой целью на мировом рынке появились переносные холодильники с термоэлектрическим охлаждением, которые способны обеспечить охлажденными продуктами и напитками вне дома: в поездке или на пикнике.
Как работает термоэлектрический холодильник?
Принцип работы любого термоэлектрического холодильника основывается на использовании Эффекта Пельтье. Он заключается в том, что при прохождении постоянного тока через термобатарею, которая состоит из двух разнородных проводников (соединенных последовательно), в месте их соединения тепло выделяется или поглощается (в зависимости от направления тока), т.е. происходит перенос тепла так, что одна часть этой батареи охлаждается, а вторая – нагревается.
Для использования этого эффекта первая (холодная) часть термобатареи помещается в среду, которую надо охладить, а вторую (горячую) – в окружающую.
Устройство холодильника с термоэлектрическим охлаждением:
Все элементы крепятся к задней панели корпуса или располагаются в крышке холодильника
Виды термоэлектрических холодильников
Существует две разновидности переносных термоэлектрических холодильников:
Автомобильный термоэлектрический холодильник
Используется в легковых и грузовых машинах, чтобы охлаждать (или подогревать) и хранить пищевые продукты и напитки во время движения автомобиля или на стоянках для отдыха. Такой холодильник устанавливают в кабине автомобиля и, иногда даже, он может выполнять роль подлокотника.
Термоэлектрическая сумка-холодильник
Очень удобный вариант переносного холодильника, позволяющий в жару наслаждаться охлажденными напитками и продуктами. Для достижения максимального эффекта в такой переносной термоэлектрический холодильник лучше все класть уже охлажденными в бытовом холодильнике, также можно положить вовнутрь аккумуляторы холода, мешочки со льдом или охлажденные пластины. Если надо этот прибор может работать и как термос, для сохранения температуры продуктов.
В отличие от автомобильного, сумка-холодильник не предназначена для подогревания продуктов.
В комплект к сумке дополнительно идут:
Преимущества термоэлектрического холодильника
Но, несмотря на вышеперечисленные достоинства и мобильность термоэлектрических холодильников, они не пользуются большой популярностью из-за своей дороговизны.
Какой холодильник лучше выбрать
Для удовлетворения желаний потребителей, производители постоянно занимаются совершенствованием своих изделий, систематически добавляя различные опции. Система «No Frost», оптимальный обдув, специальные зоны для сохранения продуктов свежими длительное время, специальные покрытия для предотвращения образования вредных бактерий, блоки управления на двери холодильника – вот только некоторые существующие «примочки». Холодильник мы выбираем на долгосрочную перспективу (лучше, конечно, чтобы навсегда). Какие же опции нам необходимы, а какие – ловкий развод? Как найти верного помощника, который будет служить верой и правдой? Чтобы правильно ответить на данные вопросы, давайте обозначим, что же Вы в действительности хотите получить от «начальника на кухне». Какие продукты и какое время Вы намереваетесь держать в холодильнике? Какие средства вы готовы вложить в приобретение этого чуда техники?
Во-первых определимся с типами холодильников. Для заморозки, охлаждения и хранения готовых и требуемых обработки продуктов, а также различных напитков существуют отдельно стоящие и встраиваемые холодильники и морозильные камеры, холодильные и винные охлаждающие устройства в виде шкафов, двери могут быть глухими и прозрачными, также изобретены переносные и транспортные холодильники. Кроме этого, имеются специализированные холодильные камеры для воды, для косметики и лекарств, ледогенераторы для приготовления пищевого льда, мороженицы.
Отличительные признаки холодильников:
1. По типу охлаждающей системы
2. Климатический класс
3. Уровень комфорта
4. Способ оттаивания
5. Способ охлаждения
6. Экономичность
7. Надежность
8. Цена
Принцип действия компрессионного холодильника
Компрессионные холодильники. В основном почти все холодильники имеют компрессионное охлаждение. Это означает, что компрессор заставляет циркулировать охлаждающую жидкость (хладагент). Данный вид холодильников признается самым экономичным и достаточно вместительным.
Принцип действия абсорбционного холодильника
Абсорбционные холодильники. В данных холодильниках компрессоров нет, здесь нагревается теплообменник, и так происходит циркуляция хладагента. Охлаждение абсорбционного вида применяется на небольших и среднего размера холодильниках. При сравнении с компрессионными холодильниками аналогичного размера, абсорбционные холодильники электроэнергии потребляют больше, но меньше, если сравнивать с термоэлектрическими. Преимущество абсорбционного способа охлаждения в том, что для работы данного вида холодильников можно использовать альтернативные источники энергии: жидкое и газообразное топливо.
Комбинированные электрогазовые холодильники могут работать на сжиженном газе, а также используя постоянный и переменный ток. Газовый баллон емкостью 5 л обеспечит работу такого холодильника на 230 ч непрерывного действия.
Принцип действия термоэлектрического холодильника
Термоэлектрические холодильники. Термоэлектрические холодильники снабжены термоэлектрическими полупроводниковыми пластинами, при прохождении постоянного электрического тока через которые происходит охлаждение. Внутри камеры холодильника находится одна часть пластин, снаружи – другая. При охлаждении внутренние части пластин охлаждаются, наружные при этом нагреваются. С изменением направления тока происходит обратное действие. С увеличением объема термоэлектрического холодильника возрастает перерасход электроэнергии по сравнению с абсорбционными и компрессионными типами. В связи с этим, а также в виду компактности агрегата, термоэлектрический способ охлаждения почти всегда используется в мини-холодильниках.
Еще один плюс термоэлектрического холодильника – это низкий уровень шума. Так что, холодильник с термоэлектрическим охлаждением подойдет людям, которые тяжело переносят даже слабые шумовые помехи. В данном виде нет компрессора и хладагента, он работает гораздо тише своих собратьев. Компрессоров, не издающих шума, не существует, из-за чего компрессионные холодильники всегда издают шум. Наибольший уровень шума у компрессоров с внешней подвеской. Линейные компрессоры являются самыми тихими. Малошумными являются абсорбционные холодильники, создающие слабые булькающие звуки, когда жидкость перетекает по трубопроводам. Абсорбционные и термоэлектрические холодильники пользовались успехом в нашей стране в 50-х и 60-х годах 20 века. В 21 веке в России ведется много разработок термоэлектрических холодильников, хотя их выпуск ограничен. В 90-х годах перестали выпускать отечественные абсорбционные холодильники.
Ну что же, выбираем именно «Ваш» холодильник. Определившись с типом холодильника, мы обозначили область нахождения необходимой модели, оптимально сочетающей необходимые для вас условия цены и качества. Чтобы выбирать холодильник по потребительским характеристикам, необходимо дать им оценку или проранжировать их. Определим наиболее важные параметры для Вас: ценовой диапазон или экономичная эксплуатация, выбор температуры хранения, мощность заморозки, уровень шума или дизайн, а может дополнительные гарантии производителя в сохранности продуктов на случай аварийных ситуаций? Размеры полок для хранения продуктов в свежем состоянии, охлажденном и замороженном, способность замораживания и возможность длительного хранения, получения пищевого льда, опция охлаждения напитков должны соответствовать вашим потребностям и учитывать их возможный рост в будущие периоды:
• Если потребность в заморозке и приготовлении льда отсутствует, следует предпочесть холодильные шкафы, т.е. однокамерные холодильники без отделений для замороженных продуктов, и шкафы-витрины, чтобы оценить их за экономичность и длительную работоспособность.
• Тем, кто любит заготавливать продукты впрок, подойдут холодильники с маркировкой 4 звезды, они имеют функцию быстрой заморозки.
• Ставший традиционным двухкамерный холодильник имеет холодильную и морозильную камеры. В настоящее время на российском рынке представлены двухкамерные холодильники с зонами «свежести». В продаже имеются двухкамерные холодильники, с холодильной камерой и камерой «свежести», но без морозильной, и модели, в которых имеется винная камера и морозильная, а холодильная отсутствует.
• Отличаются некоторым, но не очень значительным, удобством использования комбинированные холодильники-морозильники с двумя компрессорами от двухкамерных холодильников с одним компрессором, при этом они существенно дороже в изготовлении, а при эксплуатации менее надежны.
• Двухкамерные и комбинированные холодильники-морозильники имеют одну, две или три двери. Двух-, трех- и многодверные холодильники помогают обеспечивать продолжительное хранение большого количества продуктов в различных состояниях.
• При выборе холодильника в условиях городской среды необходимо оценить условия доставки от подъезда до места установки. Размер холодильника должен позволять транспортировать его на лифте или по лестнице в подъезде, мимо входной двери в квартиру и межкомнатных дверей на пути до места установки. Для кухонь, площадь которых составляет около 6 кв.м., подойдут холодильники с шириной и глубиной 60х60 см. Но бывают и кухни менее 6 кв.м., на такой площади лучше разместится холодильник с минимальной шириной не более 50 см. Интерьер кухни не будет страдать, если передний торец шкафа БХП станет в одну линию с другим кухонным оборудованием, а дверь будет выступать за фронт стола, плиты или мойки.
• Когда проживаешь в сельской местности, при выборе холодильника в первую очередь думаешь о защите от поражения электрическим током и о пожарной безопасности. При частых сбоях в системе энергоснабжения подойдут холодильники с электромеханическим управлением, которые могут работать и при колебаниях напряжения. Скачки напряжения крайне опасны для электронных приборов управления. Отклонения напряжения от нормального уровня может повредить электродвигатель компрессора.
Выбираем лучший холодильник
Цены варьируются согласно ценовым диапазонам: в низком и среднем ценовых диапазонах, с высоким уровнем удобства, встраиваемые холодильники.
На российских заводах занимаются изготовлением недорогих холодильников марок Ariston, Bosch, Daewoo, Electrolux, Indesit, LG, Snaige и Zanussi. Минихолодильник, одно-, двух-, трехдверный холодильник, холодильный и винный шкаф с глухой или прозрачной дверью, горизонтальную или вертикальную морозильную камеру можно подобрать за сумму около 20 тыс. руб.
В современное время доступный по цене холодильник может иметь такие потребительские характеристики, которые ранее могли себе позволить толь люди, приобретающие дорогие модели повышенной комфортности. К опциям, улучшающим показатели холодильников с недорогими ценами, относят:
• Работа в экономичном режиме («Режим отпуска» или «Ожидания») сокращает потребление электроэнергии, предотвращает образование неприятного запаха в пустом холодильнике и отепление замороженных продуктов в морозильной камере. Данная функция очень удобна для людей часто находящихся в длительных командировках, позволяет спокойно получать удовольствие, находясь в отпуске, не отвлекаясь на переживания о работе одного из электроприборов (холодильника).
• Перенос двери на другую сторону, ограничители, доводчики и ручки со специальным покрытием.
• Поворотные формы для льда и специальные емкости, для создания дополнительного удобства при вынимании и хранении кубиков льда.
• Панели приборов на двери холодильника с кнопками управления (у некоторых моделей есть подсветка панели для ночного времени).
• Звуковой и/или световой сигнал о незакрытой двери или увеличившейся температуре, что помогает сохранить продукты.
• Календари хранения, указатели нахождения и времени использования продуктов.
• Регистраторы уровня температуры, которые с помощью окрашенной жидкости, предупреждают о значительном изменении температуры замороженных продуктов. Если температура в пределах нормы, то жидкость находится вверху индикатора в замороженном состоянии. При повышении критического уровня, жидкость тает и стекает вниз.
• Стеклянные полки и прозрачные емкости для хранения.
Надеемся, наши советы помогут Вам в выборе холодильного устройства. Приятных покупок!