Управління показниками надійності однокаскадного термоелектричного охолоджувача при зміні температури середовища

Анотація

Представлено розробку методу керування показниками надійності термоелектричної системи забезпечення тепловими режимами радіоелектронної апаратури, що базується на варіації температури середовища термоелектричних охолоджувачів. Розглянуто математичну модель для дослідження впливу зміни температури середовища на показники надійності однокаскадного термоелектричного охолоджувача за заданого температурного рівня охолодження, теплового навантаження, геометрії гілок термоелементів для різних характерних струмових режимів роботи. Наведено результати розрахунків основних параметрів, показників надійності, динамічних характеристик і здійснено аналіз залежностей для виявлення особливостей процесів керування. Показано, що зі зменшенням температури середовища за заданої конструкції охолоджувачів зменшується величина робочого струму, збільшується холодопродуктивність, зменшується час виходу на стаціонарний режим роботи для різних характерних струмових режимів роботи. Час виходу на стандартний режим роботи зменшується від режиму мінімальної інтенсивності відмов до режиму максимальної холодопродуктивності за фіксованої температури середовища. Мінімальний час виходу на стаціонарний режим роботи забезпечується в режимі максимальної холодопродуктивності. Зазначено зменшення таких значущих для керування показників, як кількість витраченої енергії для різних характерних струмових режимів роботи, необхідної тепловідвідної здатності радіатора, часу виходу на стаціонарний режим. Аналіз результатів досліджень показав можливість керування показниками надійності однокаскадного охолоджувача заданої конструкції за зміни температури середовища за рахунок зміни величини робочого струму. Зміна температури середовища термоелектричного охолоджувача за рахунок зовнішнього забезпечувального пристрою дає змогу варіювати показниками надійності та знайти компроміс між надійністю, динамікою та холодопродуктивністю системи забезпечення теплових режимів