Управління тепловим режимом термоелектричних охолоджувачів у рівномірному полі температур

Анотація

Наведено порівняльний аналіз засобів керування тепловим режимом при мінімізації комплексу основних параметрів у різних комбінаціях з показниками надійності та динаміки функціонування одно каскадного термоелектричного охолоджувача. Дослідження проведено для робочого діапазону перепадів температур, стандартного теплового навантаження і різній геометрії гілок термоелементів. За результатами досліджень з мінімізації комплексів основних параметрів у взаємодії з показниками надійності та динаміки роботи розроблено ряд струмових режимів роботи. Проаналізовано розроблені математичні моделі для оптимального робочого струму від відносної різниці температур та тепловіддачі радіатора для запропонованих режимів роботи. Наведено результати розрахунків основних параметрів, показників надійності, часу переходу в стаціонарний режим роботи для різних струмових режимів роботи в діапазоні перепадів температур для різної геометрії гілок термоелементів. Визначено екстремуми залежностей коефіцієнта охолодження, тепловідвідної здатності радіатора, кількості енергії, що споживається, від відносного робочого струму, що суттєво для реалізації функції управління. Показано можливість вибору струмового режиму роботи для оптимального регулювання теплового режиму одно каскадних термоелектричних приладів, виготовлених за однією технологією, з урахуванням маси, розмірів, енергії, показників надійності та динамічних характеристик. Розроблений метод оптимального регулювання теплового режиму одно каскадного термоелектричного охолоджувача на основі мінімізації комплексу основних параметрів дає змогу знаходити та обирати компромісні рішення з урахуванням важливості кожного з обмежувальних факторів.