Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов
Компьютерные исследования предлагаемой системы показали возможность повышения холодильного коэффициента в 1,6-1,7 раз и холодопроизводительности на 40% по сравнению с традиционными термоэлектрическими системами....
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2009
|
| Назва видання: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52043 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов / Р.Г. Черкез // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 2. — С. 34-36. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52043 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-520432025-02-09T22:17:20Z Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов Система термоелектричного кондиціону-·вання повітря на основі проникних термоелементів The system of thermoelectric air conditioning based on permeable thermoelements Черкез, Р.Г. Обеспечение тепловых режимов Компьютерные исследования предлагаемой системы показали возможность повышения холодильного коэффициента в 1,6-1,7 раз и холодопроизводительности на 40% по сравнению с традиционными термоэлектрическими системами. Розглянуто термостатуючий блок термоелектричного кондиціонера на основі проникних термоелементів, в якому для охолодження потоку повітря використані термоелектричні ефекти і ефект Джоуля-Томсона. Описано метод розрахунку розподілу температури, визначення енергетичних характеристик перетворення енергії і метод проектування проникного термоелемента в режимі максимального холодильного коефіцієнта. Результати комп'ютерних досліджень запропонованих систем для випадку·використання твердих розчинів на основі Bi₂Te₃ як матеріалу гілок термоелемента показали підвищення холодильного коефіцієнту в 1,6-1,7 разів в порівнянні з традиційними термоелектричними системами. There is thermoelectric air conditioner unit on the basis of permeable cooling thermoelements presented. In thermoelectric air conditioner unit the thermoelectric effects and the Joule-Thomson effect have been used for the air stream cooling. There have been described the method of temperature distribution analysis, the determinations of energy conversion power characteristics and design style of permeable thermoelement with maximum coefficient of performance described. The results of computer analysis concerning the application of the thermoelement legs material on the basis of Bi₂Te₃ have shown the possibility of coefficient of performance increase by a factor of 1,6-1,7 as compared with conventional thermoelectric systems. 2009 Article Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов / Р.Г. Черкез // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 2. — С. 34-36. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52043 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре application/pdf Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Обеспечение тепловых режимов Обеспечение тепловых режимов |
| spellingShingle |
Обеспечение тепловых режимов Обеспечение тепловых режимов Черкез, Р.Г. Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Компьютерные исследования предлагаемой системы показали возможность повышения холодильного коэффициента в 1,6-1,7 раз и холодопроизводительности на 40% по сравнению с традиционными термоэлектрическими системами. |
| format |
Article |
| author |
Черкез, Р.Г. |
| author_facet |
Черкез, Р.Г. |
| author_sort |
Черкез, Р.Г. |
| title |
Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов |
| title_short |
Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов |
| title_full |
Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов |
| title_fullStr |
Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов |
| title_full_unstemmed |
Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов |
| title_sort |
система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Обеспечение тепловых режимов |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52043 |
| citation_txt |
Система термоэлектрического кондиционирования воздуха на основе проницаемых термоэлементов / Р.Г. Черкез // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 2. — С. 34-36. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT čerkezrg sistematermoélektričeskogokondicionirovaniâvozduhanaosnovepronicaemyhtermoélementov AT čerkezrg sistematermoelektričnogokondicíonuvannâpovítrânaosnovíproniknihtermoelementív AT čerkezrg thesystemofthermoelectricairconditioningbasedonpermeablethermoelements |
| first_indexed |
2025-12-01T09:03:14Z |
| last_indexed |
2025-12-01T09:03:14Z |
| _version_ |
1850296023586439168 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 2
34
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
26.01 2009 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. À. Ë. ÂÀÉÍÅÐ
(ÍÈÈ «Øòîðì», ã. Îäåññà)
Ê. ô.-ì. í. Ð. Ã. ×ÅÐÊÅÇ
Óêðàèíà, ×åðíîâèöêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò
èìåíè Þðèÿ Ôåäüêîâè÷à
E-mail: radionch@mail.ru
ÑÈÑÒÅÌÀ ÒÅÐÌÎÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÎÃÎ
ÊÎÍÄÈÖÈÎÍÈÐÎÂÀÍÈß ÂÎÇÄÓÕÀ
ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÏÐÎÍÈÖÀÅÌÛÕ ÒÅÐÌÎÝËÅÌÅÍÒÎÂ
Êîìïüþòåðíûå èññëåäîâàíèÿ ïðåäëàãà-
åìîé ñèñòåìû ïîêàçàëè âîçìîæíîñòü
ïîâûøåíèÿ õîëîäèëüíîãî êîýôôèöèåí-
òà â 1,6�1,7 ðàç è õîëîäîïðîèçâîäè-
òåëüíîñòè íà 40% ïî ñðàâíåíèþ ñ òðà-
äèöèîííûìè òåðìîýëåêòðè÷åñêèìè ñè-
ñòåìàìè.
Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ñèñòåìû îõëàæäåíèÿ õàðàê-
òåðèçóþòñÿ áåçâðåäíîñòüþ äëÿ îêðóæàþùåé ñðåäû
(îòñóòñòâèåì ôðåîíà), ïðîñòîòîé êîíñòðóêöèè, áåñ-
øóìíîñòüþ, âûñîêîé íàäåæíîñòüþ, âîçìîæíîñòüþ
ïðîèçâîëüíîé îðèåíòàöèè â ïðîñòðàíñòâå, ïîçâîëÿ-
þò ïëàâíî è òî÷íî ðåãóëèðîâàòü õîëîäîïðîèçâîäè-
òåëüíîñòü è òåìïåðàòóðíûé ðåæèì, ÷òî äåëàåò èõ ïåð-
ñïåêòèâíûìè äëÿ îáåñïå÷åíèÿ òåïëîâûõ ðåæèìîâ êîí-
äèöèîíèðîâàíèÿ âîçäóõà. Îäíàêî, íåñìîòðÿ íà òàêèå
ïðèâëåêàòåëüíûå õàðàêòåðèñòèêè, îíè íå íàøëè øè-
ðîêîãî ïðèìåíåíèÿ ïðè ðåøåíèè çàäà÷ òåðìîñòàáè-
ëèçàöèè âîçäóõà èç-çà ìåíüøèõ çíà÷åíèé õîëîäèëü-
íîãî êîýôôèöèåíòà ïî ñðàâíåíèþ ñ êîìïðåññèîííû-
ìè óñòðîéñòâàìè.
Ïðèíöèïèàëüíî âàæíûå øàãè â ïîâûøåíèè ýôôåê-
òèâíîñòè òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé ýíåð-
ãèè áûëè ñäåëàíû øêîëîé À. Ô. Èîôôå, êîãäà âïåð-
âûå áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ýôôåêòèâíîñòü òåðìîýëåê-
òðè÷åñêîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè îïðåäåëÿåòñÿ äî-
áðîòíîñòüþ ìàòåðèàëà Z=α2σ/k (α � òåðìî-ýäñ, σ �
ýëåêòðîïðîâîäíîñòü, k � òåïëîïðîâîäíîñòü), è áûëî
ïðåäëîæåíî èñïîëüçîâàòü â òåðìîýëåêòðè÷åñòâå ïî-
ëóïðîâîäíèêè [1]. Ýòî ïîçâîëèëî îïðåäåëèòü îñíîâ-
íûå ìåòîäû ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè: ëåãèðîâàíèå
ìàòåðèàëà àêòèâíûìè ïðèìåñÿìè äëÿ äîñòèæåíèÿ ìàê-
ñèìàëüíûõ çíà÷åíèé α2σ è ëåãèðîâàíèå ìàòåðèàëà
èçîâàëåíòíûìè ïðèìåñÿìè çàìåùåíèÿ äëÿ ñíèæåíèÿ
òåïëîïðîâîäíîñòè. Ýòè ìåòîäû áûëè ïðèìåíåíû ê ðÿäó
ìàòåðèàëîâ, ÷òî äàëî ñóùåñòâåííîå âîçðàñòàíèå äî-
áðîòíîñòè Z è ñïîñîáñòâîâàëî øèðîêîìó ïðèìåíåíèþ
òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé ýíåðãèè äëÿ ðå-
øåíèÿ çàäà÷ îáåñïå÷åíèÿ íåîáõîäèìûõ òåïëîâûõ ðå-
æèìîâ.
Îäíàêî â ïîñëåäíåå äåñÿòèëåòèå, íåñìîòðÿ íà ìíî-
ãî÷èñëåííûå èññëåäîâàíèÿ, íå óäàëîñü äîáèòüñÿ çíà-
÷èòåëüíîãî ðîñòà äîáðîòíîñòè ìàòåðèàëîâ, ïîýòîìó
âîçíèêëà íåîáõîäèìîñòü ïîèñêà íîâûõ ïóòåé ïîâû-
øåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ñèñòåì.
Ïåðñïåêòèâíûìè â ýòîì îòíîøåíèè ÿâëÿþòñÿ ïðî-
íèöàåìûå òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ñèñòåìû, ó êîòîðûõ
òåïëîîáìåí ïðîèñõîäèò íå òîëüêî ÷åðåç ïîâåðõíîñòè
ñïàåâ, íî è ÷åðåç îáúåì âåòîê. Îäíèì èç ïåðâûõ íà
âîçìîæíîñòü ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè òåðìîýëåê-
òðè÷åñêîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè ïóòåì ïðèìåíå-
íèÿ ïðîíèöàåìûõ òåðìîýëåìåíòîâ óêàçàë â ñâîåì àâ-
òîðñêîì ñâèäåòåëüñòâå È. Â. Çîðèí [2]. Â ïîñëåäíåå
âðåìÿ èíòåíñèâíûå èññëåäîâàíèÿ â ýòîì íàïðàâëå-
íèè âåäóòñÿ è çà ðóáåæîì (ßïîíèè, ÑØÀ è äð.).
 òàêèõ òåðìîýëåìåíòàõ ïðèâëåêàòåëüíûì ñ òî÷êè
çðåíèÿ êîíäèöèîíèðîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ âîçíèêíîâåíèå
ýôôåêòà Äæîóëÿ�Òîìñîíà ïðè äðîññåëèðîâàíèè âîç-
äóõà ÷åðåç ïðîíèöàåìûé ìàòåðèàë [3]. Èñïîëüçîâà-
íèå ýòîãî ýôôåêòà ñîâìåñòíî ñ òåðìîýëåêòðè÷åñêè-
ìè ìîæåò ïîâûñèòü òåðìîäèíàìè÷åñêóþ ýôôåêòèâ-
íîñòü òåðìîýëåêòðè÷åñêîãî êîíäèöèîíèðîâàíèÿ è
óëó÷øèòü êà÷åñòâî îáåñïå÷åíèÿ òåïëîâûõ ðåæèìîâ
ðàáîòû îáúåêòà òåðìîñòàòèðîâàíèÿ.
Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíà ñõåìà òåðìîñòàòèðóþùåãî
áëîêà òåðìîýëåêòðè÷åñêîãî êîíäèöèîíåðà íà îñíîâå
ïðîíèöàåìûõ òåðìîýëåìåíòîâ [4]. Ïîòîê âîçäóõà 1
äëÿ òåðìîñòàòèðîâàíèÿ ïîäàåòñÿ âåíòèëÿòîðîì 2 ïî
ïàòðóáêó 4 ÷åðåç ôèëüòð î÷èñòêè 10 è ãîðÿ÷èé òåïëî-
îáìåííèê 5 íà áëîê ïðîíèöàåìûõ òåðìîýëåìåíòîâ 3.
Ïðîïóñêàíèå ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà ñîîòâåòñòâóþ-
ùåé ïîëÿðíîñòè ÷åðåç òåðìîýëåìåíò ïðèâîäèò ê
îõëàæäåíèþ åãî íèæíèõ ãðàíåé. Âîçäóõ, ïðîõîäÿ ïî
êàíàëàì òåðìîýëåìåíòîâ â íàïðàâëåíèè õîëîäíûõ
ñïàåâ, îòäàåò òåïëî ìàòåðèàëó âåòîê, îõëàæäàåòñÿ è
âûõîäèò ÷åðåç ïàòðóáîê 11. Òåïëî ñ «ãîðÿ÷èõ» ãðà-
íåé òåðìîýëåìåíòîâ îòâîäèòñÿ â òåïëîîáìåííèêå 5
ïðè ïîìîùè òåïëîíîñèòåëÿ, êîòîðûé öèðêóëèðóåò ïî
ïàòðóáêó 6. Ïàòðóáîê 8 è çàñëîíêà 7 ñ âåíòèëÿòîðîì
9 ñëóæàò äëÿ çàáîðà âîçäóõà èç îêðóæàþùåé ñðåäû,
êîòîðûé îòâîäèò òåïëî îò òåïëîíîñèòåëÿ.
Îñíîâíûì ýëåìåíòîì áëîêà ÿâëÿåòñÿ áàòàðåÿ èç
ïðîíèöàåìûõ òåðìîýëåìåíòîâ 3, õàðàêòåðèñòèêè êî-
òîðîé îïðåäåëÿþò ýíåðãåòè÷åñêóþ ýôôåêòèâíîñòü
óñòðîéñòâà.
Ïðîíèöàåìûé òåðìîýëåìåíò ñîñòîèò èç âåòâåé n-
è p-òèïîâ ïðîâîäèìîñòè, ñâîéñòâà ìàòåðèàëà êîòî-
ðûõ çàâèñÿò îò òåìïåðàòóðû.
Èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû âîçäóõà dt âñëåäñòâèå
ýôôåêòà Äæîóëÿ�Òîìñîíà îïèñûâàåòñÿ ñîîòíîøå-
íèåì
dt=αidp, (1)
ãäå αi �
dp �
êîýôôèöèåíò Äæîóëÿ�Òîìñîíà;
èçìåíåíèå äàâëåíèÿ.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 2
35
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
7
8
9
10
11
6
5
4
3
2
1
p n p n p n
Ðèñ. 1. Òåðìîñòàòèðóþùèé áëîê òåðìîýëåêòðè÷åñêîãî êîíäèöèîíåðà
ε/ε0
1,5
1,0
0,5
Qc/Qc0
2
1
0
∆t, Ê
16
12
8
4
0 20 40 60 80 100 V, ñì/ñ
Tc=290 K; Th=305 K;
Sk/S=0,5ε1
ε2
ε3
Qc1
Qc3
∆ t1
∆ t2
∆ t3ε0
Qc0
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü õîëîäèëüíîãî êîýôôèöèåíòà ε, õîëîäîïðîèçâîäèòåëüíîñòè Qc è ðàçíîñòü òåìïåðàòóðû îõëàæ-
äàåìîãî âîçäóõà íà âõîäå è âûõîäå ∆t îò ñêîðîñòè âîçäóõà â êàíàëàõ ïðîíèöàåìûõ òåðìîýëåìåíòîâ ñ ðàçëè÷íûì
ýôôåêòèâíûì äèàìåòðîì êàíàëîâ:
èíäåêñ 1 � 0,1; 2 � 0,05; 3 � 0,033 ñì (ε0, Q0 � ïàðàìåòðû òðàäèöèîííûõ òåðìîýëåìåíòîâ)
Qc2
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 2
36
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
Ñòàöèîíàðíîå ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû â òåð-
ìîýëåêòðè÷åñêîì ìàòåðèàëå âåòîê T(õ) è â âîçäóõå
t(õ) ìîæíî íàéòè èç ðåøåíèÿ ñèñòåìû äèôôåðåíöè-
àëüíûõ óðàâíåíèé [5], êîòîðàÿ äîëæíà áûòü çàïèñàíà
äëÿ âåòâåé n- è p-òèïîâ ïðîâîäèìîñòè, ñ ó÷åòîì ýô-
ôåêòà Äæîóëÿ�Òîìñîíà:
( ) ( )
( )
22
ò ê ê
ê
ò ê ê
ð ê
d
;
d
d
, ; (2)
d
d d
,
d di
P N lq j j
T q j T t
x k k S S j
T j j
n p T q
x k k
P N lt p
T t l
x Vc S x
αα α= + + ρ − − −
α = − −
α= − − α
( ) ( )1 d
, ( ) , ( ) ,
d
T
q T x jT k T x
j x
= α ξ − ξ
Èçìåíåíèå äàâëåíèÿ âîçäóõà âäîëü íàïðàâëåíèÿ
åãî äâèæåíèÿ îïðåäåëèì íà îñíîâå ñîîòíîøåíèÿ Äàð-
ñè�Âåéñáàõà
2
ê
d
,
d 2d
g
p V
x P
π= ξ
ρ (3)
ãäå ξd � êîýôôèöèåíò òðåíèÿ.
Çàäà÷à ïîèñêà ìàêñèìàëüíîé ýíåðãåòè÷åñêîé ýô-
ôåêòèâíîñòè ñâîäèòñÿ ê ïîèñêó ìàêñèìóìà õîëîäèëü-
íîãî êîýôôèöèåíòà
c c
h c pr
Q Q
W Q Q W
ε = =
− + (4)
ïðè äèôôåðåíöèàëüíûõ îãðàíè÷åíèÿõ (2), (3) è ãðàíè÷-
íûõ óñëîâèÿõ äëÿ âåòâåé n- è p-òèïîâ ïðîâîäèìîñòè:
, , ,(0) , ( ) , (0) ,n p h n p c n p aT T T l T t T= = = (5)
Äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è èñïîëüçîâàíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ
òåîðèÿ îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ. Íà îñíîâå ñèñòåìû
äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé (2) ñ ó÷åòîì ñâÿçåé (5),
íåîáõîäèìûõ óñëîâèé îïòèìàëüíîñòè, âûòåêàþùèõ èç
ïðèíöèïà ìàêñèìóìà Ïîíòðÿãèíà [6] è ÷èñëåííûõ ìå-
òîäîâ, áûëà ñîçäàíà êîìïüþòåðíàÿ ïðîãðàììà ïî îï-
ðåäåëåíèþ îïòèìàëüíûõ ïàðàìåòðîâ, ïðè êîòîðûõ õî-
ëîäèëüíûé êîýôôèöèåíò áóäåò ìàêñèìàëüíûì.
Ïðèâåäåì ðåçóëüòàòû êîìïüþòåðíûõ èññëåäîâàíèé
ïðîíèöàåìîãî òåðìîýëåìåíòà ñ âåòâÿìè èç ìàòåðèà-
ëîâ íà îñíîâå Bi2Te3, ïàðàìåòðû êîòîðîãî çàâèñÿò îò
òåìïåðàòóðû [7].
Çàâèñèìîñòè õàðàêòåðèñòèê ïðîíèöàåìîãî òåðìîýëå-
ìåíòà îò ñêîðîñòè âîçäóõà â êàíàëàõ â óñëîâèÿõ îïòè-
ìàëüíîé ïëîòíîñòè òîêà ïèòàíèÿ ïîêàçàíû íà ðèñ. 2.
Âèäíî, ÷òî õîëîäèëüíûé êîýôôèöèåíò ìàêñèìàëåí â
îáëàñòè V=20 ñì/ñ, âûøå êîòîðîé îí óìåíüøàåòñÿ è
äàëåå ñòàíîâèòñÿ ìåíüøå, ÷åì ó òðàäèöèîííûõ íåïðî-
íèöàåìûõ òåðìîýëåìåíòîâ (ε0). Íåñêîëüêî èíà÷å âåäåò
ñåáÿ õîëîäîïðîèçâîäèòåëüíîñòü � ïðè ìàëûõ ñêîðî-
ñòÿõ âîçäóõà (äî 30 ñì/ñ) îíà íèæå, ÷åì ó òðàäèöèîí-
íûõ òåðìîýëåìåíòîâ (Qñ0), à ïðè áîëüøèõ ñêîðîñòÿõ
� âûøå. Òàê, íàïðèìåð, äëÿ ýôôåêòèâíîãî äèàìåòðà
êàíàëîâ 0,05 ñì ïðè ñêîðîñòè âîçäóõà 50 ñì/ñ çíà÷å-
íèÿ õîëîäèëüíîãî êîýôôèöèåíòà ñèñòåì ñ ïðîíèöàå-
ìûìè è òðàäèöèîííûìè òåðìîýëåìåíòàìè îäèíàêîâû,
à õîëîäîïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïåðâûõ íà 40% áîëüøå,
÷åì âòîðûõ.
Òàêæå ðàñ÷åòû ïîêàçàëè, ÷òî ðàöèîíàëüíîå èñïîëü-
çîâàíèå òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ýôôåêòîâ â ñî÷åòàíèè ñ
ýôôåêòîì Äæîóëÿ�Òîìñîíà äàåò âîçìîæíîñòü ïîâû-
ñèòü õîëîäèëüíûé êîýôôèöèåíò ñèñòåì ñ ïðîíèöàåìû-
ìè òåðìîýëåìåíòàìè íà 60�70% ïî ñðàâíåíèþ ñ íå-
ïðîíèöàåìûìè. Â äàííûõ ñèñòåìàõ, â óñëîâèÿõ íåâû-
ñîêîãî ïåðåïàäà äàâëåíèÿ âîçäóõà íà òåðìîýëåìåíòå,
âêëàä ýôôåêòà Äæîóëÿ�Òîìñîíà ñîñòàâëÿåò 6�10%.
Äëÿ åãî óâåëè÷åíèÿ ìîæíî ïîâûñèòü ïåðåïàä äàâëå-
íèÿ çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ, íàïðèìåð, ïîðèñòûõ ïðî-
íèöàåìûõ òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ.
Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñâèäåòåëü-
ñòâóþò î ïåðñïåêòèâíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ïðîíèöàåìûõ
òåðìîýëåìåíòîâ äëÿ ñîçäàíèÿ ñèñòåì êîíäèöèîíèðîâà-
íèÿ âîçäóõà è ýôôåêòèâíîãî îáåñïå÷åíèÿ òåïëîâûõ ðå-
æèìîâ îáúåêòà òåðìîñòàòèðîâàíèÿ íà îñíîâå.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Èîôôå À. Ô. Ïîëóïðîâîäíèêîâûå òåðìîýëåìåíòû.� Ì.:
Èç-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1960.
2. À. ñ. ÑÑÑÐ 144883. Ñïîñîá ïîâûøåíèÿ ê.ï.ä. òåðìî-
ýëåêòðè÷åñêîãî ãåíåðàòîðà (õîëîäèëüíèêà) / Çîðèí È. Â.� Îïóáë.
18.10 1968. (Çàÿâë. 24.06 1961).
3. Ïàò. 21944 Óêðà¿íè. Òåðìîåëåìåíò / Ë. ². Àíàòè÷óê, Ð. Ã.
×åðêåç.� 10.04 2007.
4. Ïàò. 30827 Óêðà¿íè. Òåðìîñòàòóþ÷èé áëîê êîíäèö³îíåðà /
Ð. Ã. ×åðêåç.� 11.03 2008.
5. Àíàòè÷óê Ë. ²., Âèõîð Ë. Ì., ×åðêåç Ð. Ã. Îïòèìàëüíå êåðó-
âàííÿ íåîäíîð³äí³ñòþ íàï³âïðîâ³äíèêîâîãî ìàòåð³àëó äëÿ ïðî-
íèêíèõ òåðìîåëåìåíò³â îõîëîäæåííÿ // Òåðìîåëåêòðèêà.�
2000.� ¹ 3.� Ñ. 46�57.
6. Ïîíòðÿãèí Ë. Ñ., Áîëòÿíñêèé Â. Ã., Ãàìêðåëèäçå Ð. Â., Ìè-
ùåíêî Å. Ô. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ òåîðèÿ îïòèìàëüíûõ ïðîöåññîâ.�
Ì.: Íàóêà, 1976.
7. Âàéíåð À. Ë. Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå îõëàäèòåëè.� Ì.: Ðà-
äèî è ñâÿçü, 1983.
ãäå q �
x �
j =
l �
i �
ρ �
Pê �
S �
Sê �
αò �
Nê �
V =
v �
ρg �
ñð �
óäåëüíûé òåïëîâîé ïîòîê;
áåçðàçìåðíàÿ êîîðäèíàòà;
il;
âûñîòà âåòâåé òåðìîýëåìåíòà;
ïëîòíîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà;
óäåëüíîå ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå;
ïåðèìåòð êàíàëà;
ïëîùàäü ñå÷åíèÿ âåòâè ñ êàíàëàìè;
ñóììàðíàÿ ïëîùàäü ñå÷åíèÿ âñåõ êàíàëîâ;
êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è;
÷èñëî êàíàëîâ;
vρg;
ñêîðîñòü âîçäóõà â êàíàëàõ;
ïëîòíîñòü âîçäóõà;
òåïëîåìêîñòü òåïëîíîñèòåëÿ.
ãäå Qc =
Qh =
QL =
Qh, Qc �
Q(1), Q(0) �
QL �
t(0), t(1) �
Wpr �
Qn(1)+Qp(1)+QL;
Qn(0)+Qp(0);
òåïëîâûå ïîòîêè, êîòîðûìè òåðìîýëåìåíò îáìå-
íèâàåòñÿ ñ âíåøíèìè èñòî÷íèêàìè òåïëà;
òåïëîâûå ïîòîêè íà õîëîäíûõ è íà òåïëûõ ñïàÿõ
âåòâåé òåðìîýëåìåíòà, ñîîòâåòñòâåííî;
òåïëî, îòâîäèìîå îò âîçäóõà;
òåìïåðàòóðà âîçäóõà íà âõîäå è íà âûõîäå èç âåò-
âåé òåðìîýëåìåíòà, ñîîòâåòñòâåííî;
ìîùíîñòü, çàòðà÷èâàåìàÿ íà ïðîêà÷êó âîçäóõà;
,
( (0) (1));P R
n p
Vc S t t−∑
Th, Tc �
Òà �
çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû òåïëûõ è õîëîäíûõ ñïàåâ òåðìî-
ýëåìåíòà, ñîîòâåòñòâåííî;
òåìïåðàòóðà âîçäóõà íà âõîäå â òåðìîýëåìåíò.
|