مدیریت حرارتی سیستم مولد ترموالکتریک با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده

مولد های ترموالکتریک دستگاه منحصر به فردی می باشندکه با استفاده از اختلاف دمای دو سمت آنها به عنوان منبع انرژی ورودی، برق تولید می کنند. این مولد ها به دلیل داشتن ویژگی های خوبی نظیر قابلیت اطمینان بالا، سازگاری بسیارخوب با محیط زیست و پوشش رنج گسترده ای از اختلاف دمای کارکردی، محبوبیت زیادی را بدست آورده-اند. از آنجا که در بیشتر کاربردها، مولد های ترموالکتریکی دارای شرایط مرزی دمایی ناپایدار می باشند، یکی از چالش های مهم سیستم های حرارتی شامل مولدهای ترموالکتریک، مدیریت حرارتی شرایط مرزی سیستم به منظور مدیریت توان و ولتاژ تولیدی سیستم می باشد. در این مقاله، به دلیل ویژگی های ذاتی مواد تغییر فاز دهنده در ذخیره سازی انرژی حرارتی به عنوان گرمای نهان، اثر استفاده از این مواد برای کنترل دمای سمت گرم یک مولد ترموالکتریک، در نرم افزار COMSOL Multiphysics شبیه سازی گشته و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که پس از اعمال 300 وات توان به هیتر الکتریکی برای مدت 30 دقیقه، زمانی که حداکثر دمای هیتر به حدود 590 درجه سانتیگراد می رسد ماده تغییر فاز دهنده قادر است حداکثر دمای سمت گرم ماژول را در حدود 480 درجه سانتیگراد نگه دارد. از طرفی دیگر سیستم برای مدت 4200 ثانیه پس از خاموش کردن هیتر حداقل 0/44 ولت الکتریسیته تولید نماید.

Keywords:

مدیریت حرارتی , مولد ترموالکتریک , مواد تغییر فاز دهنده , شبیه سازی , نرم افزار COMSOL Multiphysics