Modeling Study and Performance Investigation of a Thermoelectric Refrigerator

Authors : Haydar KEPEKÇİ, Ergin KOSA, Cüneyt EZGİ

Pages : 715-730

View : 24 | Download : 10

Publication Date : 2021-12-08

Article Type : Research Paper

Abstract :Termoelektrik soğutucular elektronik, medikal ve gıda endüstrisi uygulama alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. İki farklı malzemeden oluşan kapalı bir devreden sadece küçük bir akım geçirerek herhangi bir hareketli parça kullanmadan da bir soğutma etkisi elde edilebilir. Bu etkiye Peltier etkisi, bu prensibe göre çalışan soğutucuya ise termoelektrik soğutucu denir. Bu sistemler, biri soğuk diğeri sıcak iki termal iletken plaka arasına sıkıştırılmış birkaç termoelektrik bacaktan oluşurlar. Termoelektrik soğutucular, düşük performans katsayıları insert ignore into journalissuearticles values(COP); nedeniyle şu anda buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleri ile rekabet edememektedir. Ancak bazı uygulamalarda küçük boyutları, sadeliği, sessizliği ve güvenilirliği nedeniyle tercih edilmişlerdir. Bu çalışmada, maksimum soğutma gücü 50 W olan, 40mmx40mmx3.6mm boyutlarında bir termoelektrik soğutucu hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı kullanılarak modellenmiştir. Ayrıca, bir termoelektrik soğutucunun performansı araştırılmıştır. Yapılan hesaplamalarda seramik plakalar arasındaki sıcaklık farkı ve elektrik akım hesapları yapılmıştır. Ayrıca simülasyondan elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Analizlerden elde edilen veriler deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış ve birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür. 25 oC ve 50 oC yüzey sıcaklıkları için maksimum performans katsayıları sırasıyla 1.091 ve 1.445 olarak hesaplanmıştır. Genel olarak, aynı sıcaklık farkları için sıcak yüzeylerin sıcaklığı arttıkça termoelektrik soğutucunun COP değeri artmıştır.
Keywords : Termoelektrik, COP, soğutucu, HAD, modelleme

ORIGINAL ARTICLE URL