Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ

(Технический университет)

Факультет Информатики и Телекоммуникаций

Кафедра «Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы»

Дисциплина

«Методы и устройства испытания ЭВС»

Курсовая работа

на тему: «Термоэлектрическое охлаждение элементов и устройств ЭВС».

Выполнил: студент группы РС-71 Носов П.Д.

Проверил: Грачев Н.Н.

оценка: _____________

«__» декабря 2011г.

Москва 2011

Оглавление

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ 2

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ 3

Холодильные системы для электроники и телекоммуникаций: 3

Лабораторное и научное оборудование с использованием термоэлектрических охладителей: 3

ПРОЦЕССЫ И СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ 4

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ОХЛАЖДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА     6

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ 17

Выбор материала для элементов 17

Сравнение термоэлектрических охлаждающих устройств с другими способами охлаждения 18

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 20

Эффект Пельтье 21

Значения коэффициента Пельтье для различных пар металлов 21

Термоэлектрические эффекты 23

Явление Зеебека 23

Явление Пельтье 23

Явление Томсона 23

Модули Пельтье 24

25

Активные кулеры 25

Особенности эксплуатации 26

Тепловыделение 26

Выбор мощности 27

Режим оптимизации энергопотребления 29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32

Термоэлектрическое охлаждение

Одним из перспективных способов получения искусственного холода является термоэлектрическое охлаждение. Термоэлектрические охлаждающие батареи обладают рядом достоинств: простотой устройства, отсутствием рабочего вещества, бесшумностью работы, компактностью.

Термоэлектрическое охлаждение основано на использовании эфректа Пельтье, заключающегося в том, что при прохождении постоянного тока по замкнутой цепи из разных проводников на спаях возникает разность температур.

При термоэлектрическом охлаждении наибольший эффект достигается при использовании полупроводниковых элементов.

Он состоит из полупроводникового термо­элемента и батареи элементов. Каждый термоэлемент состоит из двух последовательно соединенных полупроводников прямоугольной или круглой формы. Полупроводники с помощью медных пластин образуют спаи. Отдельные термоэлементы соединяются последовательно в батареи. При прохождении через батарею электрического тока, спаи на одной из ее сторон нагреваются, а на другой — охлаждаются. В бытовом холодильнике холодные спаи термобатареи устанавливают в задней внутренней стенке холодильной камеры. Перепад температур между горячими и холодными спаями составляет до 45—50CG.

В качестве полупроводниковых термоэлементов применяют сплавы свинца и теллура, теллура и сурьмы, окислы металлов и чистые химические элементы: германий, кремний, селен и их соединения. В настоящее время термоэлектрическое охлаждение применяется в бытовых холодильниках и автономных кондиционерах.

Недостатками термоэлектрического охлаждения являются в основном большой расход электроэнергии и высокая стоимость термоэлектрических охлаждающих батарей.