Wpływ parametrów prądu zasilającego wentylator na efekty chłodzenia układu z ogniwem Peltiera

• Autorzy: Smoła R. , Gołębiowska J. , Żelazna A.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2018.12(1)024

Warianty tytułu

EN

The influence of the fan power supply parameters on cooling effect of the system with Peltier module

• Konferencja: ECOpole’17 Conference (4-7.10.2017 ; Polanica Zdrój, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ogniwa termoelektryczne, zwane również ogniwami Peltiera, są stosowane głównie do dwóch celów: generowania prądu elektrycznego i chłodzenia. Spośród tych zastosowań chłodzenie jest tematem wielu badań naukowych już od kilku dekad. Dzieje się tak, ponieważ ogniwa Peltiera mogą być umieszczane w różnych konfiguracjach, w urządzeniach medycznych, przemysłowych, laboratoryjnych i militarnych. Głównymi zaletami technologii termoelektrycznych są: kompaktowy rozmiar, niska awaryjność, niski poziom hałasu i wibracji, proste wykorzystanie, brak szkodliwych czynników chłodniczych i fakt, że są zasilane prądem stałym, czyli mogą być zasilanie bezpośrednio z ogniw PV. Ze względu na niewielką wydajność chłodniczą bardzo ważną kwestią jest zapewnienie odpowiedniego odbioru ciepła po obydwu stronach modułu termoelektrycznego. W niniejszej pracy przedstawiono badania wpływu parametrów prądu zasilającego wentylator na wydajność chłodniczą układu z ogniwem Peltiera, zastosowanego do schłodzenia komory o wymiarach 0,5 m x 0,5 m x 0,5 m o 8 °C. Wyniki pokazały, że najkorzystniejsze efekty chłodzenia uzyskano dla napięcia zasilającego wentylator o wartości 8 V. Zwiększenie napięcia nie wpłynęło na polepszenie efektów chłodzenia, natomiast zmniejszenie wartości napięcia spowodowało znaczny spadek wydajności chłodniczej układu.

EN

Thermoelectric modules, also called Peltier modules, are used mainly for two purposes: electricity generation and cooling. Among that, cooling has been a subject of research for several decades. This is because Peltier modules can be used in different configurations in medical, industrial, laboratory or military devices. The main advantages of thermoelectric technologies are: compact size, low failure rate, low levels of noise and vibration, simple use, lack of harmful refrigerant, and the fact that they can be powered by direct current, thus modules can be powered directly by PV. Due to the low cooling capacity, it is very important to ensure proper heat transfer on both sides of the thermoelectric module. This paper presents the study of the influence of fan power supply parameters on the cooling capacity of designed system with Peltier module used to cool down an experimental room of dimensions 0.5 m x 0.5 m x 0.5 m by 8 °C. The results showed that the most favorable cooling effects were obtained for a fun supplying voltage of 8 V. Increasing the voltage did not improve the cooling effect, while reducing the voltage caused a significant decrease in cooling capacity.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo termoelektryczne; ogniwo Peltiera; wydajność chłodnicza

EN

thermoelectric module; Peltier module; cooling capacity

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 12, No. 1
• Strony: 247--252
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Smoła R.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

autor

Gołębiowska J.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

autor

Żelazna A.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Rowe DM, Min G. J. Power Sources. 1998;73(2):193-198. DOI: 10.1016/S0378-7753(97)02801-2
• [2] He W, Zhou J, Hou J, Chen C, Ji J. Appl Energy. 2013;107: 89-97. DOI: 10.1016/j.apenergy.2013.01.055.
• [3] O’Shaughnessy SM, Deasy MJ, Kinsella CE, Doyle JV. Appl Energy. 2013;102:374-385. DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.07.032.
• [4] Liu C, Chen P, Li K. Int J Hydrogen Energy. 2014;39(28):15497-15505. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2014.07.163.
• [5] Zhang Z, Li W, Kan J. Energy Conv Manage. 2015;97:178-187. DOI: 10.1016/j.enconman.2015.03.060.
• [6] Champier D. Energy Conv Manage. 2017;140:167-181. DOI: 10.1016/j.enconman.2017.02.070.
• [7] Longman J, Pedryc N, Łapczyńska-Kordon B. Zastosowanie modułu Peltiera w inżynierii rolniczej. Inż Rolnicza. 2006;10:295-302.
• [8] Su S, Chen X, Wang J, Chen J. Int J Refrigeration. 2015;60:62-69. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2015.07.035.
• [9] Astrain D, Vián JG, Albizua J. Appl Thermal Eng. 2005;25(17):3149-3162. DOI:10.1016/j.applthermaleng.2005.04.003.
• [10] Choi HS, Yun S, Whang KI. Appl Thermal Eng. 2007;27(17):2841-2849. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2006.09.004.
• [11] Xu X, Van Dessel S, Messac A. Building Environ. 2007;42(3):1489-1502. DOI: 10.1016/j.buildenv.2005.12.021.
• [12] Cosnier M, Fraisse G, Luo L. Int J Refrig. 2008;31(6):1051-1062. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2007.12.009.
• [13] Liu ZB, Zhang L, Gong G, Luo Y, Meng F. Energy Buildings. 2015;86:619-625. DOI: 10.1016/j.enbuild.2014.10.053.
• [14] Huang MJ, Yen RH, Wang AB. Int J Heat Mass Transfer. 2005;48(2):413-418. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2004.05.040.
• [15] Kim HS, Liu W, Ren Z. J Appl Phys. 2015;118(11):115103. DOI: 10.1063/1.4930869.
• [16] Mitrani D, Salazar J, Turó A, García MJ, Chávez JA. Microelectronics J. 2009;40(9):1398-1405. DOI: 10.1016/j.mejo.2008.04.001.
• [17] Wang XD, Huang YX, Cheng CH, Lin, DT W, Kang CH. Energy. 2012;47(1):488-497. DOI: 10.1016/j.energy.2012.09.019.
• [18] Riffat SB, Ma X. Int J Energy Res. 2004;28(9):753-768. DOI: 10.1002/er.991.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).