ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ


https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-61-71

Полный текст:


Аннотация

Цель. Целью исследования является разработка конструкции тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового насоса  цилиндрической формы для опреснения морской воды.

Метод. Для повышения эффективности опреснительной установки разработан специальный  тонкопленочный полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической  формы. Конструкция тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового  насоса цилиндрической формы позволяет за счет изменения геометрических размеров  опреснителя выравнивать скорости потоков поступающей морской воды, вытекающей  пресной воды и рассола. Площадь поперечного сечения трубопровода для поступающей  морской воды равна суммарной площади вытекающей пресной воды и рассола.

Результат. Применение тонкопленочных полупроводниковых ветвей р- и n-типа в термомодуле практически уменьшает их электрическое сопротивление до нуля и полностью  устраняет паразитные выделения тепла Джоуля. При этом термоэлектрический эффект  Пельтье по нагреву и охлаждению полностью сохраняется, доводя коэффициент полезного  действия теплового насоса практически до 100%, что улучшает энергосберегающие  характеристики опреснителя в целом. Для дальнейшего повышения эффективности работы  разработанного опреснителя рекомендуется в качестве термоэлектрических устройств  использовать термоэлектрические модули с излучением.

Вывод. За счет создания высокой степени разрежѐнности при меньших энергетических  затратах получены условия, при которых вода будет превращаться в пар, который при 20°С  будет холодным, и сконденсированная дистиллированная вода будет также холодной. В  этом случае энергия на нагрев и охлаждение не тратится, а дезинфекцию можно  осуществить также ультрафиолетовым излучением, используемым на термоэлектрических  устройствах, у которых с одной стороны, генерируется электромагнитное ультрафиолетовое  излучение, а с другой стороны - охлаждение. Такие устройства работают в оптимальном  режиме без тепловыделений. Опреснительная установка может быть использована для  получения пресной воды и концентрированных растворов из любых водных растворов, а  также переработки сточных вод промышленных предприятий. Конструкционные материалы опреснительной установки являются экологически безопасными.


Об авторах

Т. А. Исмаилов
Дагестанский государственный технический университет
Россия

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д.70, Россия

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и  общей электротехники. Ректор Дагестанского государственного технического  университета, Заслуженный деятель науки РФ



Х. М. Гаджиев
Дагестанский государственный технический университет
Россия

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д.70, Россия

кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой радиотехники, телекоммуникаций и микроэлектроники



К. М. Давыдова
Дагестанский государственный технический университет
Россия

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д.70, Россия

аспирант, кафедра физики



П. А. Магомедова
Дагестанский государственный технический университет
Россия

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д.70, Россия

аспирант, кафедра теоретической и общей электротехники



Т. А. Челушкина
Дагестанский государственный технический университет
Россия

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, д.70, Россия

кандидат технических наук, кафедра теоретической и общей электротехники



Список литературы

1. Исмаилов Т.А. Термоэлектрические полупроводниковые устройства и интенсификаторы теплопередачи. – С.-Пб.: ОАО «Издательство «Политехник»», 2005. – 534 с.

2. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Термоэлектрическое охлаждение тепловыделяющих компонентов микроэлектронной техники. – М.: «Академия», 2012. – 136 с.

3. Патент RU №2368877. МПК: G01K 7/22. Термостат с дискретными полупроводниковыми термоэлектрическими преобразователями/ Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Гафуров К.А.// Опубл. 08.08.2006. Бюл. №27.

4. Патент RU №2535597, МПК: F28D 15/06. Способ интенсификации теплообмена в тепловой трубе / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д.// Опубл. 20.12.2014. Бюл. №35

5. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Нежведилов Т.Д. Термостабилизация микроэлектронной аппаратуры при помощи полупроводниковых термоэлектрических устройств. - Махачкала: ИПЦ ДГТУ, 2013. – 149 с.

6. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Челушкина Т.А., Челушкин Д.А. Интенсификация теплопереноса от кристалла интегральной схемы к теплоотводу за счет применения нанопленочного термоэлектрического теплового насоса // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2014. - №32. – С. 7-15.

7. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Челушкина Т.А., Челушкин Д.А. Высокоэффективные полупроводниковые термоэлектрические устройства и приборы. – Махачкала: ИПЦ ФГБОУ ВПО «ДГТУ», 2014. –112 с.

8. Патент RU №2156424. МПК: F28D7/10, F28D21/00. Термоэлектрический полупроводниковый теплообменник / Исмаилов Т.А, Магомедов К.А, Гаджиева С.М, Мурадова М.М.// Опубл. 20.09.2000.

9. Патент RU №2575650. МПК: G02F 1/04, B01D 1/22, B01D 5/00/ Способ опреснения морской воды при помощи тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового насоса цилиндрической формы / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гафурова З.М., Челушкин Д.А., Челушкна Т.А. // Опубл. 20.09.2016.

10. Патент RU №2405230, МПК: H01L 23/38, H05K 7/20, G06F 1/20. Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде излучения / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.// Опубл. 01.06.2009. Бюл. №33.

11. Патент RU №2205279, МПК: F01P3/20. Термоэлектрический автомобильный радиатор / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Зарат А., Гафуров К.А.// Опубл. 27.05.2003. Бюл. №27.

12. Патент RU №2098725, МПК: F25B21/02, H01M10/50. Способ охлаждения объекта каскадной термоэлектрической батареей и устройство для его осуществления / Манухин В.В., Дубинин Н.И., Колобаев В.А., Кудрявцев А.В., Волков В.Ю., Марковский М.А.// Опубл. 10.12.1997.

13. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Гаджиева С.М. Многослойное излучающее термоэлектрическое устройство // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. – 2013. - №1.- С.90-93.

14. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Гаджиева С.М. Тонкопленочные термоэлектрические устройства с отводом тепла в виде излучения для охлаждения микросистемной техники // Научное приборостроение. - 2013. – Т.23. - №3. - С.120-124.

15. Патент RU №2507613. МПК: G12B 15/06, H01L 23/34, H01L 23/38, H05K 7/20, G06F 1/20. Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.// Опубл. 20.02.2014. Бюл. №5.

16. Исмаилов Т.А. Гаджиев Х.М. Микроэлектронные компоненты с интегральным использованием эффекта Пельтье и оптического излучения. – Махачкала: ИПЦ ФГБОУ ВО «ДГТУ», 2015. –112 с.

17. Гаджиев Х.М. Челушкин Д.А. Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для термостатирования компьютерного процессора с применением материалов в состоянии фазового перехода // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2015. - №38– С.37-43.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Давыдова К.М., Магомедова П.А., Челушкина Т.А. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017;44(3):61-71. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-61-71

For citation: Ismailov T.A., Gajiyev K.M., Davidova K.M., Magomedova P.A., Chelushkina T.A. ENERGY EFFICIENT DESALINATOR. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2017;44(3):61-71. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-61-71

Просмотров: 139

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)