تحلیل انرژی و اگزرژی عملکرد یک سیستم ترموالکتریک دومرحله ای با اهداف گرمایش و سرمایش

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22060/mej.2017.12073.5254
چکیده

در مقاله حاضر یک سیستم ترموالکتریک دومرحله­ای که برای اهداف سرمایش و گرمایش مورد استفاده قرار می­گیرد از دیدگاه قوانین اول و دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفته است. طبق نتایج بدست آمده از تحلیل قانون اول ترمودینامیک در هر دو حالت گرمایش و سرمایش مقدار ضریب عملکرد سیستم با تغییرات جریان الکتریسیته بهینه می­گردد که با افزایش اختلاف دمای بین سطوح سرد و گرم مقدار بیشینه ضریب عملکرد کاهش یافته و در مقادیر بالاتری از جریان الکتریسیته رخ می­دهد. بعلاوه، طبق نتایج قانون دوم ترمودینامیک، در حالت گرمایش، با افزایش اختلاف دمای بین سطح سرد و گرم دما بازده اگزرژی افزایش می یابد درحالی که در حالت سرمایش، افزایش اختلاف دمای بین سطح سرد و گرم مقدار بازده اگزرژی را کاهش می­دهد. محدوده مقادیر بدست آمده برای بازده اگزرژی ترموالکتریک دومرحله ای کولر بسیار پایین تر از ترموالکتریک دومرحله ای هیتر می­باشد. مطابق نتایج، مقدار راندمان اگزرژی بهینه با تغییر جریان الکتریسیته برای حالت گرمایش به ترتیب برابر 181 / 0، 193 / 0 و 208 / 0 به ازای اختلاف دماهای سطح سرد و گرم 15 ، 30 و 45 درجه می باشد. همچنین مقدار بهینه راندمان اگزرژی برای حالت سرمایش به ترتیب برابر 096 / 0، 073 / 0 و 04 / 0 به ازای اختلاف دماهای سطح سرد و گرم 15 ، 30و 45 درجه می­ باشد.