-

Abstract

In the study, performance values of thermoelectric (TE) modules with connected serially have been studied experimentally. Serialconnected thermoelectric modules have been run in the voltage range of 5V to 15V, and under air-cooled and water-cooled conditions. While the coefficient of performance value (COP) of thermoelectric modules under air-cooled condition is 0.57 for the voltage range of 5V, this value is 0.35 for the voltage range of 15V. In the water-cooled condition, the COP values of the thermoelectric modules are 0.12 and 0.14 for the voltage range of 5V and 15V, respectively. Considering all of the experimental results, it was obtained that the cooling capacity values for air- and water-cooled system increased depending on increasing of the electrical power applied on the system. Also, it was observed that the differences in the response rate under the same conditions

Keywords

• Two-stage thermoelectric Cooler, Serial-connected

SERİ BAĞLI ARDIŞIK TERMOELEKTRİK SOĞUTUCULARIN SOĞUTMA PERFORMANSLARININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Öz

Çalışmada, seri bağlı termoelektrik (TE) modüllerinin performans değerleri deneysel olarak incelenmiştir. Seri olarak bağlanmış modüller 5V ile 15V gerilim değerleri aralığında, her gerilim değeri için hava ve su soğutmalı biçimde çalıştırılmıştır. 5V değerinde hava soğutmalı deneyde ulaşılan soğutma performans değeri (COP) 0.57 iken 15 V’ta bu değer 0.35 olmaktadır. Su soğutmalı sistemde ise, 5V gerilimde COP değeri 0.12 ve 15 V gerilimde 0.14 olarak tespit edilmiştir. Deneysel sonuçların tamamı göz önünde bulundurulduğunda, hava ve su soğutmalı sistemlerde soğutma kapasitesi değerleri uygulanan elektriksel gücün artışına bağlı olarak artış gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca, aynı şartlar altındaki sistemlerin tepki hızlarında farklılıklar ortaya çıktığı gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• İki Kademeli Termoelektrik Soğutucu, Seri Bağlı, COP, Soğutma Kapasitesi.

References

1. Riffat, S.B. and Qiu, G., (2004). Comparative Investigation of Thermoelectric Air-Conditioners Versus Vapour Compression and Absorption Air-Conditioners, Thermal Engineering, 24: 1979-1993.
2. Gao, M. and Rowe, D.M., (2005). Experimental Evaluation of Prototype Thermoelectric Domestic Refrigerators, Applied Energy, 83(2): 1-20.
3. Bulut, H., (2005). Termoelektrik Soğutma Sistemleri, Harran Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Soğutma Dünyası Dergisi, 31:9-16
4. Xuan, X.C., Ng, K.C., Yap, C., and Chua, H.T., (2002). The Maximum Temperature Difference and Polar Characteristic of Two-Stage Thermoelectric Coolers, Cryogenics, 42:273–278.
5. Wang, X., Wang, Q., and Xu, J., (2014). Performance Analysis of Two-Stage Tecs (Thermoelectric Coolers) Using A Three-Dimensional Heat-Electricity Coupled Model, Energy, 65: 419-429.
6. Yavuz, C., Özkaymak, M. ve Kaya, M., (2010). Termoelektrik Modüllü Su Soğutucusunda Farklı Hava Debilerinin Sistem Performansına Etkileri, e-Journal of New World Sciences Academy, 5:2, 1306-3111.
7. Erel, Ş., Akdaş, M. Ve Tugay, M., (2010). Güneş Enerjisiyle Çalışan Bir Termoelektrik Jeneratörde Sıcaklık Faktörünün Etkisi, Int. J. Eng. Research & Development, 2:7-10.
8. Usta, H. Ve Kırmacı V., (2002). Termoelektrik Etkiler ve Soğutma Etkinliğinin Uygulanması, Teknoloji, 3-4:65-71.

9. Cheng, Y. and Shih, C., (2006). Maximizing the Cooling Capacity and COP of Two-Stage Thermoelectric Coolers through Genetic Algorithm, Applied Thermal Engineering, 26:937–947.
10. Karimi G., Culham J.R., and Kazerouni V., (2011). Performance Analysis of Multi-Stage Thermoelectric Coolers, International Journal of Refrigeration, 34:2129-2135.