Дополнительное количество тепла

Исследования показали, что дополнительное количество тепла, выделяющееся вместе спая при пропускании через него тока от постороннего источника, равно тому, которое нужно сообщить спаю для возбуждения такого же тока в соответствии с к.п.д. термоэлемента.

При пропускании тока через спай в направлении, в каком течет ток при его нагревании, спай дополнительно нагревается; при пропускании тока обратного направления — охлаждается.

Таким образом, например, при пропускании тока в нагревающем направлении в спае выделяется больше тепла, чем мог бы создать в обычных условиях ток такой величины. Это дополнительное тепло получается за счет охлаждения второго спая, отнимающего поэтому тепло от окружающей его среды. Получается то, что называют тепловым насосом. «Насос» забирает тепло у охлаждаемого спая и отдает его через нагревающийся спай. Значит, лишнее тепло получается за счет охлаждения среды, в которой находится охлаждаемый спай, — обычно это бывает внешний воздух или вода.

При пропускании тока в обратном направлении происходит охлаждение спая, а забранное тепло отдается воздуху или воде, окружающим второй спай, т. е. например, наружному воздуху. При помощи такого теплового насоса можно, скажем, зимой обогреваться за счет тепла, имеющегося в наружном воздухе или водопроводной воде. В итоге работы подобного устройства этот воздух или вода будут еще более охлаждены, но зато в помещении станет теплее (а летом соответственно наоборот- наружный воздух будет еще более нагреваться, а воздух в помещении охлаждаться).

Теоретически к.п.д. таких установок может быть высок (до 90%), т. е., затрачивая, например, на нагревание комнаты 100 вт, можно получить такой эффект, как будто бы было затрачено 1 квт. Весь этот «лишек» будет получен путем охлаждения наружного воздуха, за что платить не нужно. Практически такой высокий к.п.д. пока не получается, но в хороших установках он доходит до 60, т. е., затрачивая 40 вт электроэнергии, можно получить такой эффект, как будто бы ее было затрачено 100 вт.

Этот принцип, между прочим, заложен и в устройство полупроводниковых холодильников.