Бадрудинова Заира Магомед-Загировна, аспирант кафедры теоретической и общей электротехники
367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70
Zaira M.-Z. Badrudinova, Post-graduate Student, Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Евдулов Олег Викторович, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры теоретической и общей электротехники
367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70
Oleg V. Evdulov, Dr. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Камилова Зури Анваровна, старший преподаватель кафедры теоретической и общей электротехники
367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70
Zuri A. Kamilova, Senior Lecture, Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Магомедова Сарат Гусеновна, соискатель кафедры теоретической и общей электротехники
367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70
Sarat G. Magomedova, Competitor, Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Гусейнов Гусейн Магомедзагирович, аспирант кафедры теоретической и общей электротехники
367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70
Gussein M. Guseynov, Post-graduate Student, Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Резюме. Цель. Целью исследования является разработка методики расчета двухкаскадной термоэлектрической системы (ТЭС) для локальной гипотермии, а также анализ ее работы.Методы. Модель построена на основе решения трех задач, состоящих в определении параметров двухкаскадного термоэлектрического модуля (ТЭМ), теплофизических характеристик системы сопряжения с биологическим объектом и теплоотвода для охлаждения горячих спаев термомодуля.Результаты. По расчетной модели произведен расчет ТЭС, предназначенной для локальной гипотермии мягких тканей при лечении их воспалений и инфекционных образований, разработанной в лаборатории полупроводниковых термоэлектрических приборов и устройств Дагестанского государственного технического университета. Получены графики зависимости изменения холодопроизводительности ТЭМ, холодильного коэффициента, напряжения питания от перепада температур между спаями для различных значений тока питания, а также зависимость напряжения на ТЭМ от величины тока питания при различных значениях перепада температур между спаями, изменение температуры на холодном спае и мощности ТЭМ от тока питания. Графики рассчитаны при температуре горячего спая 300 К.Вывод. Установлено, что подобранный результате расчета ТЭМ типа ТВ-2-(127-127)-1.15 имеет следующие характеристики: рабочий диапазон мощностей 8-10 Вт при среднем перепаде температур между спаями 65 К, ток питания - 4,4-5,8 А при потребляемой мощности 45-85 Вт, холодильный коэффициент - 0,2-0,5.
Abstract. Objective. The aim of the study is to develop a methodology for calculating a two-cascade thermoelectric system (TPS) for local hypothermia, as well as a theoretical analysis of its operation.Method. The model is built on the basis of solving three problems, consisting in determining the parameters of a two-stage thermoelectric module (TEM), thermophysical characteristics of the interface system with a biological object, and heat removal for cooling the hot junctions of the thermomodule.Results. According to the calculation model, the TES was calculated for local hypothermia of soft tissues in the treatment of their inflammation and infectious formations, developed in the laboratory of semiconductor thermoelectric devices and devices of the Daghestan State Technical University. Graphs of the dependence of the change in the cooling capacity of the TEM, the coefficient of performance, the supply voltage on the temperature difference between the junctions for various values of the supply current, as well as the dependence of the voltage on the TEM on the magnitude of the supply current at various values of the temperature difference between the junctions, the change in temperature by cold junction and TEM power from the supply current. The graphs are calculated at a hot junction temperature of 300 K.Conclusion. As a result of the calculations, it was found that the TV-2-(127-127)-1.15 TEM selected as a result of the calculation will have the following characteristics: an operating power range of 8-10 W with an average temperature difference between the junctions of 65 K, the supply current is 4 .4-5.8 A with a power consumption of 45-85 W, the coefficient of performance is 0.2-0.5.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.