Operation of a system with thermoelectric module applied to cooling an experimental room

• Autorzy: Gołębiowska Justyna , Żelazna Agnieszka , Widomski Marcin K.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2019.13(1)003

Warianty tytułu

PL

Działanie układu z ogniwem termoelektrycznym zastosowanym do chłodzenia komory badawczej

• Konferencja: ECOpole’18 Conference (10-13.10.2018 ; Polanica Zdrój, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thermoelectric modules (TE), also called Peltier modules, can be used for the cooling processes in various system configurations. The thermoelectric modules act as a heat pump - supplying electrical energy to the TE module causes energy transport from its one side, called the cold side, to the other one, called the hot side. The effects of the Peltier module operation depend on the applied heat exchangers type and the intensity of the current supplied to the module. In this paper, the operation of a selected thermoelectric module used for cooling experimental room of a 0.125 m3 is presented. The heat exchangers, consisting of aluminum radiators integrated with fans, were used to improve the heat exchange process on both sides of the applied TE module. During the tests, the temperature changes inside the experimental room and on the heat sinks on the cold and the hot sides of the TE module at variable current supply from 4 to 6 A were followed. The best results of cooling performance were obtained with 4 and 5 A currents. In these cases, the temperature inside the experimental room was reduced by approx. 9 °C.

PL

Ogniwa termoelektryczne, zwane również ogniwami Peltiera, mogą być wykorzystywane do procesu chłodzenia w różnych rozwiązaniach konfiguracyjnych. Ogniwa termoelektryczne działają jak pompa ciepła dostarczenie energii do ogniwa powoduje, że energią z jego jeden strony, zwanej stroną zimną, jest pobierana i transportowana na drugą, zwaną stroną gorącą. Efekty działania ogniwa Peltiera zależą od zastosowanych wymienników ciepła oraz od natężenia prądu zasilającego ogniowo. W pracy przedstawiono działanie wybranego ogniwa termoelektrycznego wykorzystanego do chłodzenia komory badawczej o kubaturze 0,125 m3. Po obu stronach ogniwa zastosowano wymienniki składające się z radiatorów aluminiowych i wentylatorów w celu usprawnienia procesu wymiany ciepła. Podczas trwania badań śledzono zmianę temperatury wewnątrz komory badawczej, na radiatorze po stronie zimnej oraz na radiatorze po stronie gorącej ogniwa termoelektrycznego przy zmiennym natężeniu prądu zasilającego wynoszącym od 4 do 8 A. Najlepsze efekty chłodzenia otrzymano przy natężeniach prądu 4 i 5 A. W tych przypadkach udało się obniżyć temperaturę wewnątrz komory badawczej o ok. 8 °C. W przypadku zasilenia ogniwa prądem o natężeniu 8 A doszło do ogrzania komory badawczej o ponad 5 °C.

Słowa kluczowe

EN

thermoelectric module; Peltier module; cooling effect

PL

ogniwo termoelektryczne; moduły Peltiera; efekt chłodzenia

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 13, No. 1-2
• Strony: 27--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gołębiowska Justyna

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland, phone [phone], fax [phone]

autor

Żelazna Agnieszka

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland, phone [phone], fax [phone]

autor

Widomski Marcin K.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland, phone [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Zhao D, Tan G. Appl Thermal Eng. 2014;66:14-24. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2014.01.074.
• [2] Champier D. Energy Conv Manage. 2017;140:167-181. DOI: 10.1016/j.enconman.2017.02.070.
• [3] Bansal P, Vineyard E, Abdelaziz O. Int J Sust Built Environ. 2012;1;85-101. DOI: 10.1016/j.ijsbe.2012.07.003.
• [4] Enescu D, Virjoghe EO. Renew Sust Energ Rev. 2014;38:903-916. DOI: 10.1016/j.rser.2014.07.045.
• [5] Goldsmid HJ. The Thermoelectric and Related Effects. In Introduction to Thermoelectricity. Heidelberg: Springer; 2016. ISBN 978-3-662-49255-0
• [6] Gołębiowska J, Żelazna A, Zioło P. Proc. SPIE 10445. DOI: 10.1117/12.2281042.
• [7] Zhang M, Tian Y, Xie H, Wu Z, Wang Y. Int J Heat Mass Transfer. 2019;137;1183-1190. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.03.155.
• [8] Chen WH, Liao CY, Hung CI. Appl Energy. 2012;89:464-473. DOI: 10.1016/j.apenergy.2011.08.022.
• [9] Kim HS, Liu W, Ren Z. J Appl Phys. 2015;118(11):115103. DOI: 10.1063/1.4930869.
• [10] Novak V, Podobnik B, Možina J. Appl Thermal Eng. 2013;57:99-106. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.03.060.
• [11] Liu D, Zhao FY, Yang HX, Tang GF. Energy. 2015;83:29-36. DOI: 10.1016/j.energy.2015.01.098.
• [12] Siecker J, Kusakana K, Numbi BP. Renew Sust Energy Rev. 2017;79:192-203. DOI: 10.1016/j.rser.2017.05.053.
• [13] Twaha S, Zhu J, Yan Y, Li B. Renew Sust Energy Rev. 2016;65:698-726. DOI: 10.1016/j.rser.2016.07.034.
• [14] Liu Z, Zhang L, Gong G. Energy Convers Manage. 2014;87:559-565. DOI: 10.1016/j.enconman.2014.07.05.
• [15] Liu ZB, Zhang L, Gong G, Luo Y, Meng F. Energy Buildings. 2015;86:619-625. DOI: 10.1016/j.enbuild.2014.10.053.
• [16] Wiriyasart S, Naphon P, Hommalee C. Case Studies Thermal Eng. 2019;13;100369. DOI: 10.1016/j.csite.2018.100369.
• [17] Matuska T, Zmrhal V, Zavrel V, Slanina P. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2019;290;012080. DOI: 10.1088/1755-1315/290/1/012080.
• [18] Liu ZB, Li W, Zhang L, Wu Z, Luo Y. Energy Buildings. 2019;186:46-55. DOI: 10.1016/j.enbuild.2019.01.017.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).