Теплоотвод излучением

Теплоотвод излучением возможен в теплопрозрачных,т.е. пропускающих теплоту средах. В жидкостях он практически отсутствует. При излучении тепловая энергия переносится электромагнитными волнами. Кол-во энергии, отводимое излучением пропорционально 4 степени температуры тела. Уровень рабочих температур для больших узлов РЭС невелик, поэтому часто переносом теплоты излучением пренебрегают, особенно при наличии отвода теплоты конвекцией или теплопроводностью. Однако для вакуума (космос) этим способом пренебрегать нельзя. Кол-во теплоты, отводимое от блока с помощью излучения в неограниченное пространство, записывается выражением

- Излучаемая тепловая мощность

- Площадь, излучающей поверхности

- Перегрев поверхности лучеиспускания относительно окружающей температуры

- Коэффициент лучеиспускания, является функцией от степени черноты взаимодействующих поверхностей. Для увеличения интенсивности теплоотвода излучением можно увеличивать площадь излучения, степень черноты поверхности или температуру поверхности излучающих элементов. Последняя ограничена термостойкостью этих элементов.

Теплоотвод с использованием теплоэлектрического эффекта

Термобатарея создается путем последовательного соединения полупроводников p и n типов.

Рис.

При протекании через термобатарею тока на холодном спае за единицу времени поглощается теплота.

= тепло Пельтье, определяется выражением

- температура холодного спая

- коэффициент тепло ЭДС

- Джоулева теплота, выделяющая на сопротивление элемента

- теплота, передающаяся от горячего спая к холодному за счёт теплопроводности.

Термобатарея может осуществлять как охлаждение, так и нагрев, что особенно важно при работе в режиме активного термостатирования. Для поддержания низкой температуры одного из концов теплобатареи нужно поддерживать температуру другого конца. Зависимость выделяющейся батареей теплоты от протекающего тока.

Рис.

При оптимальном значении тока имеет место максимального понижения температуры холодного спая. Если , то эффект охлаждения может вообще исчезнуть из-за ильного снижения . Для повышения эффективности охлаждения применяют многокаскадные батареи, причем они могут соединяться как последовательно, так и параллельно.

К недостаткам батарей следует отнести низкий КПД, большую массу, сравнительно небольшую механическую прочность, если элементы соединяются только с помощью шин , и довольно большую постоянную времени. Основное преимущество - это получения температуры ниже температуры окружающей среды.