4. Отопление термоэлектрическими элементами. Его можно уподобить работе эжектора, в котором каждый кг падающей с большой высоты воды присасывает из водоема еще 9 кг и вместе с ними поступает в резервуар.
Схема полупроводникового термоэлемента.
Если холодильный коэффициент может быть равным и нулю, и единице, и любой другой величине, то для тепловых насосов отношение теплоты на выходе к механической работе на входе всегда больше единицы и тоже может достигать бесконечно больших значений в зависимости от температур в отапливаемом помещении и на улице. Такое отношение уж и вовсе неудобно было называть КПД, и в теории тепловых насосов появился термин - коэффициент преобразования.
В чем же секрет пробуксовки понятия КПД в приложении к тепловым машинам?
Схема установки 1959 года, предложенная комиссией президиума АН СССР.
В жидкость, залитую в сосуд Дьюара. помещены полупроводниковая термобатарея (левое плечо схемы) и омический нагреватель такой же мощности (правое плечо). Питание к ним подводится через крышку от аккумуляторной батареи и от сети. Присосы тепла извне исключены: оба спая термобатареи находятся внутри сосуда. При пропускании тока через правое плечо омический нагреватель - на нем выделяется ровно столько тепла, сколько подведено электроэнергии. При переключении питания на левое плечо - к термобатарее - при тех же показаниях приборов количество тепла устойчиво, во многих опытах в 2,2-2,5 раза превышало количество тепла, выделяемого на нагревателе!
Он в том, что теплоту не только нельзя соотносить с механической работой, но нельзя даже говорить о сравнении теплот, выделяемых, поглощаемых и передаваемых при разных температурах. Смешивать эти величины, деля их одну на другую, значит, уподобиться таким "специалистам", которые в приведенной выше гидравлической аналогии стали бы называть коэффициентом полезного действия не отношение энергий на выходе и на входе в турбонасосный агрегат, а отношение расходов воды в насосе и турбине!
Имея все это в виду, мы можем теперь сравнить совершенство полупроводниковых и обычных тепловых насосов, работающих, к примеру, в режиме холодильника. Так, при разности температур в комнате и морозильнике в 45°С холодильный коэффициент обычного домашнего компрессионного холодильника равен примерно единице. Для адсорбционного холодильника при тех же условиях этот коэффициент составляет 0,25, а для термоэлектрических - 0,37-0,44. Таким образом, полупроводниковые термоэлектрические холодильные устройства занимают промежуточное положение между компрессионными и адсорбционными установками.
