[go: up one dir, main page]

RU2820571C1 - Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature - Google Patents

Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature Download PDF

Info

Publication number
RU2820571C1
RU2820571C1 RU2023129646A RU2023129646A RU2820571C1 RU 2820571 C1 RU2820571 C1 RU 2820571C1 RU 2023129646 A RU2023129646 A RU 2023129646A RU 2023129646 A RU2023129646 A RU 2023129646A RU 2820571 C1 RU2820571 C1 RU 2820571C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermoelectric
air ducts
transport
media
thermoelectric battery
Prior art date
Application number
RU2023129646A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Иванченко
Олег Викторович Евдулов
Марина Александровна Евдулова
Original Assignee
Общество ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" filed Critical Общество ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод"
Application granted granted Critical
Publication of RU2820571C1 publication Critical patent/RU2820571C1/en

Links

Abstract

FIELD: thermoelectric equipment.
SUBSTANCE: invention relates to thermoelectric equipment, in particular to thermoelectric devices for intensification of heat exchange between flows of liquids or gases (media) with different temperature. Device consists of thermoelectric battery composed of thermoelements identical in size and physical properties, powered by main source of electric energy, which both surfaces have direct thermal contact with walls of two transport zones with media moving in them. In each of the transport zones there are two groups of through air ducts in several rows, the number of which varies from 3 to 5, arranged in a corridor order. At that, in each transport zone the air ducts have a mirror arrangement relative to the central vertical plane at an angle to it within range of 25-45 degrees. Pairs of air ducts in the first and second transport zones are mirrored in the central horizontal plane. Above surfaces of transport zones, opposite to contact with thermoelectric battery, air flow is created by means of exhaust system, which is directed from surfaces of thermoelectric battery through air ducts into environment.
EFFECT: intensification of heat exchange between thermoelectric battery and media flowing around it.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к термоэлектрической технике, в частности к термоэлектрическим устройствам для интенсификации теплообмена между потоками жидкостей или газов (средами) с различной температурой.The invention relates to thermoelectric technology, in particular to thermoelectric devices for intensifying heat exchange between flows of liquids or gases (media) with different temperatures.

Прототипом является конструкция, описанная в [1]. Устройство состоит из термоэлектрической батареи, составленной из идентичных по размерам и физическим свойствам термоэлементов, питаемой источником электрической энергии, одна поверхность которой через разделяющую стенку первой транспортной зоны обтекается средой с более низкой температурой, а другая также через разделяющую стенку второй транспортной зоны - средой с более высокой температурой. Термоэлектрическая батарея выполняет функции интенсификатора теплопередачи между двумя потоками жидкости или газа за счет поглощения и выделения теплоты Пельтье на спаях термоэлементов, находящихся в тепловом контакте с ними.The prototype is the design described in [1]. The device consists of a thermoelectric battery composed of thermoelements identical in size and physical properties, powered by a source of electrical energy, one surface of which flows around a medium with a lower temperature through the dividing wall of the first transport zone, and the other, also through the dividing wall of the second transport zone, flows around a medium with a higher temperature. high temperature. The thermoelectric battery acts as a heat transfer intensifier between two flows of liquid or gas due to the absorption and release of Peltier heat at the junctions of thermoelements that are in thermal contact with them.

Недостатком устройства является относительно низкая интенсивность теплообмена между спаями термоэлементов, составляющих термоэлектрическую батарею, и соответствующими средами. Данное обстоятельство связано с теплообменом между средами и термоэлектрической батареей только за счет кондуктивного механизма, при котором коэффициент теплопередачи достаточно невысок.The disadvantage of the device is the relatively low intensity of heat exchange between the junctions of the thermoelements that make up the thermoelectric battery and the corresponding media. This circumstance is associated with heat exchange between the media and the thermoelectric battery only due to the conductive mechanism, in which the heat transfer coefficient is quite low.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена между термоэлектрической батареей и обтекающими ее средами.The purpose of the invention is to intensify heat exchange between a thermoelectric battery and the media flowing around it.

Цель достигается тем, что в каждой из транспортных зон выполнены две группы сквозных воздуховодов в несколько рядов, количество которых варьируется от 3 до 5, расположенных в коридорном порядке, причем в каждой транспортной зоне воздуховоды имеют зеркальное расположение относительно центральной вертикальной плоскости под углом к ней, находящемся в пределах 25-45 градусов. Пары воздуховодов в первой и второй транспортных зонах зеркально отражены в центральной горизонтальной плоскости. Над поверхностями транспортных зон, противоположных контакту с термоэлектрической батареей создается воздушный поток с помощью вытяжной системы, направленный от поверхностей термоэлектрической батареи через воздуховоды в окружающую среду.The goal is achieved by the fact that in each of the transport zones there are two groups of through air ducts in several rows, the number of which varies from 3 to 5, located in a corridor order, and in each transport zone the air ducts have a mirror arrangement relative to the central vertical plane at an angle to it, located within 25-45 degrees. Pairs of air ducts in the first and second transport zones are mirrored in the central horizontal plane. Above the surfaces of the transport zones opposite the contact with the thermoelectric battery, an air flow is created using an exhaust system, directed from the surfaces of the thermoelectric battery through air ducts into the environment.

Конструкция термоэлектрического интенсификатора теплопередачи приведена на фиг. 1. Устройство состоит из термоэлектрической батареи 1, составленной из идентичных по размерам и физическим свойствам термоэлементов, питаемой источником электрической энергии (на фиг. не показан), обе поверхности которой имеют непосредственный тепловой контакт со стенками 2 двух транспортных зон 3 с движущимися в них средами 4. В каждой из транспортных зон 3 выполнены две группы сквозных воздуховодов 5, 6 и 7, 8 в несколько рядов, количество которых варьируется от 3 до 5, расположенных в коридорном порядке. Причем в каждой транспортной зоне 3 воздуховоды 5, 6 и 7, 8 имеют зеркальное расположение относительно центральной вертикальной плоскости 9 под углом к ней, находящемся в пределах 25-45 градусов. Пары воздуховодов 5, 6 в первой и 7, 8 второй транспортных зонах 3 зеркально отражены в центральной горизонтальной плоскости 10. Над поверхностями транспортных зон 3, противоположных контакту с термоэлектрической батареей 1 создается воздушный поток с помощью вытяжной системы (на фиг. не показан), направленный от поверхностей термоэлектрической батареи 1 через воздуховоды в окружающую среду.The design of a thermoelectric heat transfer intensifier is shown in Fig. 1. The device consists of a thermoelectric battery 1, composed of thermoelements identical in size and physical properties, powered by a source of electrical energy (not shown in the figure), both surfaces of which have direct thermal contact with the walls 2 of two transport zones 3 with media moving in them 4. In each of the transport zones 3, there are two groups of through air ducts 5, 6 and 7, 8 in several rows, the number of which varies from 3 to 5, located in a corridor order. Moreover, in each transport zone 3, the air ducts 5, 6 and 7, 8 have a mirror arrangement relative to the central vertical plane 9 at an angle to it, located in the range of 25-45 degrees. Pairs of air ducts 5, 6 in the first and 7, 8 of the second transport zones 3 are mirrored in the central horizontal plane 10. Above the surfaces of the transport zones 3, opposite the contact with the thermoelectric battery 1, an air flow is created using an exhaust system (not shown in the figure), directed from the surfaces of the thermoelectric battery 1 through the air ducts into the environment.

Термоэлектрический интенсификатор теплопередачи работает следующим образом. При пропускании через термоэлектрическую батарею 1 постоянного электрического тока от источника энергии на одних спаях термоэлементов будет поглощаться теплота Пельтье, а на других - выделяться. Если холодные спаи термоэлементов будут находиться в непосредственном контакте со стенкой 2 транспортной зоны 3 с горячей движущейся средой 4, а горячие спаи термоэлементов - со стенкой 2 транспортной зоны 3 с холодной движущейся средой, то за счет имеющегося перепада температур будет происходить интенсификация обмена тепловой энергией между двумя потоками сред. Воздушный поток от поверхностей термоэлектрической батареи 1 даст возможность дополнительно к кондуктивному теплообмену между поверхностями термоэлектрической батареи 1 и стенками 2 транспортных зон добавить конвективный теплообмен в области воздуховодов 5,6, 7 и 8.The thermoelectric heat transfer intensifier works as follows. When direct electric current from an energy source is passed through thermoelectric battery 1, Peltier heat will be absorbed at some junctions of the thermoelements, and released at others. If the cold junctions of the thermoelements are in direct contact with the wall 2 of the transport zone 3 with the hot moving medium 4, and the hot junctions of the thermoelements are in direct contact with the wall 2 of the transport zone 3 with the cold moving medium, then due to the existing temperature difference there will be an intensification of the exchange of thermal energy between two streams of media. The air flow from the surfaces of the thermoelectric battery 1 will make it possible, in addition to the conductive heat exchange between the surfaces of the thermoelectric battery 1 and the walls of the 2 transport zones, to add convective heat exchange in the area of the air ducts 5,6, 7 and 8.

ЛитератураLiterature

1. Каганов М.А., Привин М.Р. Термоэлектрические тепловые насосы. Л.: Энергия. - 1970. - С. 175.1. Kaganov M.A., Privin M.R. Thermoelectric heat pumps. L.: Energy. - 1970. - P. 175.

Claims (1)

Термоэлектрический интенсификатор теплопередачи между потоками сред с различной температурой, состоящий из термоэлектрической батареи, составленной из идентичных по размерам и физическим свойствам термоэлементов, питаемой источником электрической энергии, одна поверхность которой через разделяющую стенку первой транспортной зоны обтекается средой с более низкой температурой, а другая также через разделяющую стенку второй транспортной зоны - средой с более высокой температурой, отличающийся тем, что в каждой из транспортных зон выполнены две группы сквозных воздуховодов в несколько рядов, количество которых варьируется от 3 до 5, расположенных в коридорном порядке, причем в каждой транспортной зоне воздуховоды имеют зеркальное расположение относительно центральной вертикальной плоскости под углом к ней, находящимся в пределах 25-45 градусов, а пары воздуховодов в первой и второй транспортных зонах зеркально отражены в центральной горизонтальной плоскости, при этом над поверхностями транспортных зон, противоположных контакту с термоэлектрической батареей, создается воздушный поток с помощью вытяжной системы, направленный от поверхностей термоэлектрической батареи через воздуховоды в окружающую среду.Thermoelectric heat transfer intensifier between media flows with different temperatures, consisting of a thermoelectric battery composed of thermoelements identical in size and physical properties, powered by a source of electrical energy, one surface of which is flown around a medium with a lower temperature through the dividing wall of the first transport zone, and the other, also through the dividing wall of the second transport zone, is flown around a medium with a higher temperature temperature, characterized in that in each of the transport zones there are two groups of through air ducts in several rows, the number of which varies from 3 to 5, located in a corridor order, and in each transport zone the air ducts have a mirror arrangement relative to the central vertical plane at an angle to it , located within 25-45 degrees, and pairs of air ducts in the first and second transport zones are mirrored in the central horizontal plane, while above the surfaces of the transport zones opposite to the contact with the thermoelectric battery, an air flow is created using an exhaust system directed from the surfaces of the thermoelectric battery batteries through air ducts into the environment.
RU2023129646A 2023-11-15 Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature RU2820571C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2820571C1 true RU2820571C1 (en) 2024-06-05

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2203457C2 (en) * 2001-06-18 2003-04-27 Открытое акционерное общество "НИТЕЛ" Thermoelectric cooling device
RU2651112C1 (en) * 2017-04-20 2018-04-18 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Thermoelectric heat transfer intensifier between media streams with a different temperatures
RU2797713C1 (en) * 2023-01-31 2023-06-08 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2203457C2 (en) * 2001-06-18 2003-04-27 Открытое акционерное общество "НИТЕЛ" Thermoelectric cooling device
RU2651112C1 (en) * 2017-04-20 2018-04-18 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Thermoelectric heat transfer intensifier between media streams with a different temperatures
RU2797713C1 (en) * 2023-01-31 2023-06-08 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Thermoelectric device for heat removal from electronic equipment elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9500698B2 (en) High and low temperature test equipment
CA2887962C (en) Thermoelectric cooling device including a liquid heat exchanger disposed between air heat exchangers
SE8001378L (en) PORTABLE COOLING DEVICE
US20130174578A1 (en) Heating and Cooling Unit with Semiconductor Device and Heat Pipe
RU2820571C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2820250C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2820573C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2825037C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2825040C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2820249C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2820572C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2820251C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2825038C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2820257C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2820259C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2818412C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2759307C1 (en) Thermoelectric heat transfer intensifier between media flows with different temperatures
RU2823843C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2825039C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2823841C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2788025C1 (en) Thermoelectric heat transfer intensifier between media flows with different temperatures
RU2823839C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2823840C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
RU2823842C1 (en) Thermoelectric intensifier of heat transfer between flows of media with different temperature
KR101882839B1 (en) Generation system using solar heatcollector