Термоелектричний тепловий насос

Реферат: Термоелектричний тепловий насос включає сукупність термоелектричних модулів, систем підведення та відведення теплового потоку. Сукупність термоелектричних модулів згрупована у секції, кожна з яких має індивідуальну систему живлення. Кожна секція складається із спеціалізованих термоелектричних модулів. UA 107067 U (54) ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИЙ ТЕПЛОВИЙ НАСОС UA 107067 U UA 107067 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі термоелектричних пристроїв охолодження та нагріву і може бути використана в системах кондиціонування повітря, охолодження або нагріву теплоносіїв. Відомими аналогами є пристрої, де використовуються термоелектричні теплові насоси [1-5]. Їх загальною особливістю є використання термоелектричних модулів охолодження в сукупності з теплообмінними системами для підведення і відведення теплового потоку. При цьому в таких пристроях використовуються однакові термоелектричні модулі, що живляться оптимальним струмом (однаковим для всіх модулів) для досягнення найвищої ефективності в межах існуючих теплових та температурних умов. Проте реальні температурні і теплові умови для різних термоелектричних модулів, що є складовими термоелектричного теплового насоса, можуть сильно відрізнятися. Це призводить до ситуації, коли оптимальні параметри перетворення енергії досягаються лише тими модулями, що знаходяться в центральній частині теплового насоса, де фактично наявні оптимальні усереднені значення температури і теплового потоку. Оцінки показують, що це призводить до зниження загальної ефективності (опалювального та холодильного коефіцієнтів) термоелектричного теплового насоса на 5-20 % залежно від того, наскільки відрізняються теплові і температурні умови вздовж теплового насоса. Найближчим аналогом до корисної моделі є термоелектричний кондиціонер [4]. Такий пристрій містить 80 однакових термоелектричних модулів, з'єднаних між собою послідовнопаралельно та живляться однаковим оптимальним струмом. Недоліком найближчого аналога є неефективне використання можливосте термоелектричних модулів, що не всі працюють в своїх оптимальних умовах. В основу корисної моделі поставлена задача підвищити ефективність перетворення енергії термоелектричним тепловим насосом. Поставлена задача вирішується тим, що сукупність термоелектричних модулів згрупована у секції, кожна з яких має індивідуальну систему живлення;. кожна секція складається із спеціалізованих термоелектричних модулів. Корисна модель пояснюється кресленням, де представлено схему термоелектричного теплового насоса: 1 - система підведення теплового потоку, 2 - система відведення теплового потоку, 3-n-на секція термоелектричного теплового насоса, G - витрата теплоносія, Іn - струм живлення n-ної секції термоелектричного теплового насоса. Корисна модель працює наступним чином. Система живлення секцій термоелектричних модулів 3 забезпечує диференційоване живлення оптимальним електричним струмом I n індивідуально кожну секцію термоелектричного теплового насоса відповідно до їх оптимальних умов функціонування. Системи підведення 1 та відведення теплового потоку 2 забезпечують ефективний теплообмін між термоелектричними модулями і цільовим об'єктом (повітря, рідинний теплоносій). Результати комп'ютерних розрахунків та оптимізації запропонованої конструкції термоелектричного теплового насоса засвідчують її перевагу перед відомими аналогами на 520 % залежно від типу теплового насоса. Джерело інформації: 1. Анатичук Л.І., Барабаш П.А., Ріферт В.Г., Розвер Ю.Ю., Усенко В.І., Черкез Р.Г. Термоелектричний тепловий насос, як засіб підвищення ефективності системи очищення води для біологічних потреб при космічних польотах // Термоелектрика. - № 6. - 2013. - С. 78-83. http://jt.inst.cv.ua/jt 2013_06_ru.pdf 2. Пат. UA 68665. Термоелектричний охолоджувальний пристрій / Анатичук Л.І., Вихор Л.М., Рассамакін Б.М., Розвер Ю.Ю.; Інститут термоелектрики. - № u201110682; 10.04.2012. 3. Пат. UA 80251. Термоелектричний тепловий насос / Кожемякін Г.М., Олейникова Г.М.; Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля. - № u201211411; 03.10.2012. 4. Пат. UA 84745. Термоелектричний кондиціонер / Анатичук Л.І.; Інститут термоелектрики. № а200611151; 23.10.2006. 5. Пат. UA 29400. Термоелектричний кондиціонер кабіни транспортного засобу / Анатичук Л.І.; Інститут термоелектрики. - № u200710599; 24.09.2007. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Термоелектричний тепловий насос, що включає сукупність термоелектричних модулів, систем підведення та відведення теплового потоку, який відрізняється тим, що сукупність термоелектричних модулів згрупована у секції, кожна з яких має індивідуальну систему живлення. 1 UA 107067 U 2. Термоелектричний тепловий насос за п. 1, який відрізняється тим, що кожна секція складається із спеціалізованих термоелектричних модулів. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2