367026,г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70, Россия
аспирант, кафедра теоретической и общей электротехники
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026, Russia
Post-graduate student, Department of Theoretical and General electrical engineering
367026,г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70, Россия
аспирант, кафедра теоретической и общей электротехники
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026, Russia
Post-graduate student, Department of Theoretical and General electrical engineering
367026,г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70, Россия
кандидат технических наук, доцент, кафедра теоретической и общей электротехники
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026, Russia
Cand. Sci. (Technical), Assoc. Prof., Department of Theoretical and General electrical engineering
Цель. Целью исследования является проведение анализа теплофизических процессов в термоэлектрической системе в составе системы обеспечения теплового режима электронной аппаратуры, расположенной в шкафу.
Метод. Трехмерность задачи и смешанные граничные условия приводят к необходимости разработки расчета теплопередачи в элементах конструкции термоэлектрической системы. Методика численного расчета строится на основе метода энергетических балансов. Анализ тепловых режимов промежуточного теплоотвода выполняется на основе математической модели для локально нагреваемой и охлаждаемой ограниченной пластины.
Результат. Предложена конструкция шкафа и термоэлектрическая система для эффективного отвода теплоты с конденсационной части тепловой трубы. Отличительной особенностью конструктивной реализации является наличие промежуточного теплоотвода. Преимуществом предлагаемой конструкции также является отсутствие значительных дополнительных энергозатрат для регулирования температурного режима радиоэлектронной аппаратуры в шкафу.
Вывод. На производительность промежуточного теплоотвода при заданных габаритах и температуре источника слабо сказывается его толщина (в конструктивно разумных пределах), а также температура и площадь поглощающей стороны термоэлектрического модуля. Общая тепловая мощность, отводимая от источника тепловыделений, определяется габаритами и условиями теплообмена на свободной поверхности промежуточного теплоотвода, а также температурой и габаритами теплопоглощающей стороны термоэлектрического модуля. Применение промежуточного теплоотвода позволяет существенно снизить тепловую нагрузку на термоэлектрический модуль при незначительном снижении температурного напора.
Objectives. The aim of the study is to conduct an analysis of thermophysical processes in a thermoelectric system used for providing the thermal regime of electronic equipment located in a cabinet. A cabinet design and thermoelectric system for efficient heat removal from the condensing part of the heat pipe are proposed. An additional advantage of the proposed design is the obviation of significant additional power consumption requirement for regulating the temperature of radio electronic equipment stored in the cabinet.A distinctive feature of the constructive realisation is the presence of an intermediate heat removal.
Methods. The three-dimensionality of the problem and mixed boundary conditions lead to the need to develop a calculation of heat transfer in the elements of the construction of the thermoelectric system. The numerical calculation method is based on the method of energy balances. The analysis of the heat regimes of the intermediate heat removal is performed on the basis of a mathematical model for a locally-heated and -cooled restricted plate.
Results. A cabinet design and a thermoelectric system for efficient heat removal from the condensing part of the heat pipe are proposed. A distinctive feature of the constructive realisation is the presence of an intermediate heat removal.
Conclusion.The capacity of the intermediate heat removal for given dimensions and temperature of the source is weakly affected by its thickness (in constructively reasonable limits), as well as the temperature and area of the absorbing side of the thermoelectric module; the total heat output from the heat source is determined by the dimensions and heat exchange conditions on the free surface of the intermediate heat removal, as well as by the temperature and dimensions of the heat absorbing side of the thermoelectric module. The use of an intermediate heat removal can significantly reduce the thermal load on the thermoelectric module with a slight decrease in the temperature driving force.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.