МОДЕЛЬ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ, ВЫДЕЛЯЕМОЙ РЭА

Цель. В статье предложена термоэлектрическая система для утилизации теплоты, выделяемой радиоэлектронной аппаратурой, включающая в себя тепловой аккумулятор с плавящимися рабочими веществами и термоэлектрический генератор энергии. Рассмотрена ее тепловая и математическая модель.

Методы. Модель построена путем решения задачи расчета процессов плавления и затвердевания рабочего вещества в теплоаккумуляторе, определения характеристик термоэлектрического генератора, преобразующего теплоту от радиоэлектронной аппаратуры в электрическую энергию.

Результаты. Приведены результаты численного эксперимента по разработанной модели, представляющие собой графики, оценивающие продолжительность полного проплавления и затвердевания рабочего агента в зависимости от мощности радиоэлектронной аппаратуры, а также от интенсивности теплообмена с окружающей средой; зависимости генерируемой электродвижущей силы от перепада температур между спаями термоэлектрического генератора энергии, а также его коэффициента полезного действия. Установлено, что значение вырабатываемой электродвижущей силы термоэлектрического генератора в основном зависит от теплофизических характеристик вещества, используемого в качестве теплового аккумулятора, характеристик воздушного радиатора, обеспечивающего отвод теплоты от холодных спаев термоэлементов, а также температуры окружающей среды.

Вывод. Доказано, что значение мощности рассеяния радиоэлектронной аппаратуры влияет на генерируемую электродвижущую силу лишь опосредственно путем влияния на процесс плавления вещества в теплоаккумуляторе.

1. http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_93978.

2. Алексеев В.Ф. Принципы конструирования и автоматизации проектирования РЭУ. - Мн.: БГУИР. - 2003. - 197 с.

3. Кондратьев Г.М., Дульнев Г.Н., Платунов Е.С., Ярышев Н.А. Теплообмен в приборостроении. - СПб.: ГУИТМО. - 2004. - 513 с.

4. Дульнев Г.Н. Теория тепло-и массообмена. -СПб.: СПбНИУИТМО.- 2012.-194 с.

5. Рубан С.С. Нетрадиционные источники энергии. - М.: Энергия. - 2003. - 134

6. Левенберг В.Д., Ткач М.Р., Гольстрем В.А. Аккумулирование тепла. - Киев: Техника. - 1991. - 112 с.

7. Kajikawa T., Funahashi R. Recent activity on thermoelectric power generation technology in Japan. Journal of thermoelectricity. 2016, vol.1, pp.5-15.

8. Anatychuk L.I., Prybyla A.V. Camparative analysis of thermoelectric and compression heat pumps for individual air-conditioners. Journal of thermoelectricity. 2016, vol. 2, pp.31-39.

9. Anatychuk L.I., Prybyla A.V. Optimization of power supply system of thermoelectric liquidliquid pump. Journal of thermoelectricity. 2015, vol. 6, pp.51-56.

10. Лыков А.В. Теория теплопроводности. - М.: Высшая школа. - 1967. - 600 с.

11. Алексеев В.А. Охлаждение радиоэлектронной аппаратуры с использованием плавящихся веществ. - М.: Энергия. - 1975. - 88 с.

12. Ismailov T.A., Yevdulov O.V., Yevdulov D.V. Results of theoretical research on cooling system for radio electronic equipment elements working in the intermittent heat release mode. Journal of thermoelectricity. 2015, vol.6, pp.66-77.

13. Охотин А.С., Ефремов А.А., Охотин В.С., Пушкарский А.С. Термоэлектрические генераторы. - М.: Атомиздат. - 1971. - 292 с.

14. Lobunets Y.M. Performance analysis of heat-exchange type thermoelectric generator. Journal of thermoelectricity. 2014, vol.1, pp.57-64.

15. Lobunets Y.M. Criteria for performance evaluation of thermoelectric energy converter. Journal of thermoelectricity. 2014, vol. 2, pp.70-84.