ارزیابی اثر خود خنک کنندگی بر عملکرد ماژول های ترموالکتریک

تاکنون تحقیقات متعددی پیرامون بهینه سازی عملکرد ماژول های ترموالکتریک صورت پذیرفته است. در این مقاله هدف امکان سنجی بهره گیری از اثر خود خنک کنندگی در ماژول های ترموالکتریک در حالت استفاده در شرایط یخچالی به منظور بهبود عملکرد مجموعه می باشد. طبق تعریف برگرداندن درصدی از هوای خنک شده در تماس با مبدل حرارتی قرار گرفته بر روی طرف سرد شده ماژول ترموالکتریک، به مبدل حرارتی در تماس با طرف گرم شده ماژول تحت عنوان اثر خود خنک کنندگی شناخته می شود. از آنجا که کاهش هرچه بیشتر دمای طرف گرم شده ماژول ترموالکتریک ضمن کاهش بیشتر دمای طرف سرد شده، باعث افزایش ضریب عملکرد یخچالی مجموعه می شود، انتظار می رود بهره گیری از اثر خود خنک کنندگی بتواند در بهبود عملکرد مجموعه مفید باشد. همچنین از طرفی برگرداندن درصدی از هوای سرد شده به کانال گرم، با افزایش دبی هوای عبوری از روی مبدل حرارتی سرد و گرم و افزایش ضریب انتقال حرارت جابه جایی، می تواند باعث کاهش مقاومت حرارتی فین ها شده و مجددا موجبات افزایش ضریب عملکرد مجموعه را فراهم کند. با توجه به روابط ریاضی ارایه شده در مدل سازی ریاضی، در هر دمای محیط و دبی هوای مورد تقاضای مشخص، عملکرد ماژول ترموالکتریک تنها تابعی از جریان الکتریکی اعمالی به ماژول و نسبت هوای برگشتی می باشد. از همین ضریب عملکرد یخچالی مجموعه در شرایط مختلف بر حسب تغییرات جریان الکتریکی و نسبت برگشت هوا بررسی شده است. بر اساس نتایج در هر دبی و دمای مورد تقاضای مشخص، برای دست یابی به بهترین عملکرد مجموعه لازم است تا جریان الکتریکی اعمالی به ماژول و همچنین نسبت هوای برگشتی تا حد امکان کاهش داده شوند. با توجه به این موضوع بهره گیری از هوای برگشتی در شرایط مورد بررسی در این مقاله کمکی در بهبود عملکرد مجموعه نداشته است.

کلیدواژه ها:

ماژول ترموالکتریک ، اثر خود خنک کنندگی ، هوای برگشتی ، ضریب عملکرد یخچالی ، مبدل حرارتی هوا خنک