Обоснована необходимость детального исследования термоэлектрических полупроводниковых теплообменных устройств. Выявлены отличительные особенности термоэлектрических устройств проточного типа, вызванные изменением температуры потоков теплоносителей вдоль спаев термоэлектробатареи. Использованы системы дифференциальных уравнений, определяющих изменение температуры теплоносителей, исключив из них значения температур спаев. Построены математические модели для прямоточных и противоточных термоэлектрических тепловых насосов. Разработана математическая модель термоэлектрического теплообменного аппарата с условием, что теплоперетоки в зазорах между полупроводниками отсутствуют. Построены зависимости температур охлаждаемой и нагреваемой жидкостей на выходе из теплообменного аппарата от коэффициента теплоотдачи к внутренней поверхности теплообменного аппарата и приведенного коэффициента теплоотдачи от внешней поверхности теплообменного аппарата. Доказано, что при одинаковом изменении значений коэффициента теплоотдачи к внутренней поверхности теплообменного аппарата и приведенного коэффициента теплоотдачи от внешней поверхности теплообменного аппарата уменьшение температуры охлаждаемой жидкости более ощутимо, чем увеличение температуры нагреваемой жидкости. Обобщены основные результаты полученной модели, анализ проведен с использованием пакета MathCAD.
The necessity of detailed research, relevant consume cal semiconductor heat transfer devices. Distinctive features of thermoelectric devices flow type caused by the change of temperature of streams of coolant along the junctions of termoelectromotoare are identified. Differential equations systems determining the temperature change of the coolants, excluding from them the values of the temperatures of the junctions are used. A mathematical model for parallel flow and counter-flow thermoelectric heat pumps has been constuctucted. A mathematical model of a thermoelectric heat exchanger without any flows of heat in the gaps between the semiconductors has been developed. The cooled and heated liquids temperature dependences at the outlet of the heat exchanger from the heat transfer coefficient to the inner surface of the heat exchanger and reduced heat transfer coefficient from the outer surface of the heat exchanger have been constucted. It is proved that for the same values of heat transfer coefficient to the inner surface of the heat exchanger and reduced heat transfer coefficient from the outer surface of the heat exchanger reducing the temperature of fluid to be cooled significantly more than the increase in the temperature of the heated liquid. The main results obtained by the model are summarized. The analysis is carried out using MathCAD.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.