| Revista: | Revista mexicana de física |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000340001 |
| ISSN: | 0035-001X |
| Autors: | Lingen Chen1 Fankai Meng1 Fengrui Sun1 |
| Institucions: | 1Naval University of Engineering, Postgraduate School, Wuhan, Hubei. China |
| Any: | 2009 |
| Període: | Ago |
| Volum: | 55 |
| Número: | 4 |
| Paginació: | 282-291 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental |
| Resumen en español | En el presente trabajo se propone un modelo de una bomba de calor termoeléctrica controlada por un generador termoeléctrico con transferencia de calor externa irreversible. Se analiza el desempeño de la bomba de calor combinada, la cual obedece a la ley de Newton de transferencia de calor, usando la combinación de termodinámica de tiempo finito y termodinámica fuera de equilibrio. Se obtienen dos formulas analíticas: para la carga de calor y para el coeficiente de desempeño, ambas en función del trabajo de corriente eléctrica. Se realiza una optimización de la posición de la superficie de transferencia de calor entre cuatro intercambiadores para maximizar la carga de calor y el coeficiente de desempeño de la bomba de calor termoeléctrica combinada. Para este mismo fin, se optimiza también la razón entre el número de elementos termoeléctricos del generador y el total. Se analiza, mediante ejemplos numéricos detallados, la influencia entre las posiciones del elemento termoeléctrico y del área de transferencia de calor |
| Resumen en inglés | A model of a thermoelectric heat pump driven by a thermoelectric generator with external heat transfer irreversibility is proposed. The performance of the combined thermoelectric heat pump device obeying Newton's heat transfer law is analyzed using the combination of finite time thermodynamics and non–equilibrium thermodynamics. Two analytical formulae for heating load versus working electrical current, and the coefficient of performance (COP) versus working electrical current, are derived. For a fixed total heat transfer surface area of four heat exchangers, the allocations of the heat transfer surface area among the four heat exchangers are optimized for maximizing the heating load and the COP of the combined thermoelectric heat pump device. For a fixed total number of thermoelectric elements, the ratio of the number of thermoelectric elements of the generator to the total number of thermoelectric elements is also optimized for maximizing both the heating load and the COP of the combined thermoelectric heat pump device. The influences of thermoelectric element allocation and heat transfer area allocation are analyzed by detailed numerical examples. The optimum working electrical currents for maximum heating load and maximum COP at different total numbers of thermoelectric elements and different total heat transfer areas are provided, respectively |
| Disciplines | Ingeniería |
| Paraules clau: | Ingeniería de control, Ingeniería eléctrica, Ingeniería mecánica, Bombas de calor, Transferencia de calor, Termodinámica, Termoeléctricas |
| Keyword: | Engineering, Control engineering, Electrical engineering, Mechanical engineering, Thermodynamics, Thermoelectricity, Heat pumps, Heat transfer |
| Text complet: | Texto completo (Ver PDF) |
