• 제목/요약/키워드: Thermoelectric cooling

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온수를 이용한 열전발전기에서 유량변화에 따른 발전 특성 (Characteristic of Electric Generation for the Water Flow Rate in Thermoelctric Generator Using Hot Water)

  • 우병철;이희웅;서창민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권10호
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    • pp.1333-1340
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    • 2002
  • The objective of this study is to develop a thermoelectric generation system which converts unused energy from close-at-hand sources such as garbage incineration heat and industrial exhaust etc. into electricity. This paper presents applicability of a commercially available thermoelectric generator f3r waster heat recovery. The test facility consists of water heater, pump, thermoelectric module and aluminium tubes and hot and cold water is used as heat source and sink fluids. It is shown that the three components of thermoelectric research exist in manufacturing a thermoelectric generator. The first component is fabrication of thermoelectric materials, the second is manufacturing of thermoelectric generator with 32 thermoelectric modules. The last one is characteristic measuring of thermoelectric generator with 32 thermoelectric modules of two types, cooling and power purpose. It was found that the rate of cold and hot water is 25 and 37 liter per minute and the maximum power of thermoelectric generator is 28Watts and its efficiency is 1.04%.

PCM을 장착한 열전소자 냉각시스템의 저장 중 피망의 품질 평가 (Quality evaluations of bell pepper in cold system combined with TEM (thermoelectric materials) and PCM (phase change material))

  • 성정민;김소희;김병삼;김종훈;김지영;권기현
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.471-478
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    • 2016
  • 본 연구에서는 신선식품의 품질유통 시스템 구축을 위하여 Peltier 효과를 기반으로 한 열전소자 배송시스템에 잠열재를 탑재한 이동식 저온 컨테이너를 농산물의 유통에 적용하고자 하였다. 실험 방법은 개발된 열전소자 배송시스템 및 개발잠열재를 이용한 이동식 저온 컨테이너에 저장 중 피망의 품질을 평가하여 대조구인 EPS 박스의 피망과 비교 평가하였다. 피망의 저장 중 품질측정 결과, 중량 감소량은 증가하였으나 수분함량은 저장기간동안 90.96~94.43% 수준을 유지하였다. 비타민 C 함량은 감소하는 경향을 나타내었으며 처리구(BPT-5, 10)의 경우 대조구(BPC)에 비해 감소율이 낮게 나타났다. 색도 측정 결과 ${\Delta}E$ 값은 저장기간동안 증가하였으며 21일 때 BPT-5의 ${\Delta}E$ 값은 5.05인데 반해 BPC의 값은 41.8로 크게 증가함을 알 수 있었다. 총균수 또한 저장 21일째 대조구에 비해 BPT-5 처리구가 약 1 log scale 낮은 수준을 나타내어 연구에서 개발한 수배송 용기가 품질 유지에 효과적인 것으로 판단된다. 전체적인 결과를 종합하였을 때, 본 연구를 위하여 개발된 이동식 저온 컨테이너가 피망의 저장성 증가에 효과가 있는 것으로 판단되었다. 하지만 이동식 저온 컨테이너의 개발은 초기단계이며 잠열재의 무게로 인해 하중부담이 크다는 단점을 보완하기 위해 더 많은 연구가 이루어져야 할 것이다.

해군 함정 VRTU의 과열방지를 위한 열전소자 냉각장치의 적용에 따른 기관실 및 VRTU 내부 열 유동특성 분석 (An Analysis of the Thermal Flow Characteristics in Engine-Room and VTRU in accordance with Application of Thermoelectric Device Cooling System to Prevent Overheating of the Korean Navy Ship VRTU)

  • 정영인
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.610-616
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    • 2020
  • 본 연구에서는 대한민국 해군 함정의 하절기 운용 및 적도지병 파병 간 발생하고 있는 VRTU 과열로 인한 고온경보 발생과 장비정지 발생현상을 해결하기 위하여 해군 군수사령부 함정기술연구소와 공동연구를 수행하였다. 열전소자 냉각장치 설치에 따른 냉각효과를 확인하고, 전산 열 유동해석을 수행하여 VRTU 내부 열 유동특성을 분석하였다. 또 해석을 통해 기관실(디젤엔진룸) 내부의 온도분포를 살펴보고 VRTU 과열방지를 위한 최적의 설치위치를 알아보았다. 분석결과, 냉각장치를 설치함에 따라 VRTU 내부 평균 체적온도가 약 10 ℃ 감소하는 것을 확인하였으며 냉각장치에 설치된 Fan은 열 순환을 원활하게 하여 냉각효과를 높였다. 기관실 내부는 디젤엔진 상부에서 높은 온도분포를 나타냈고 통풍관 디퓨저 하부에서 가장 낮은 온도분포를 보였다. 열전소자 냉각장치는 높은 냉각성능을 나타내었으며, VRTU는 과열방지를 위하여 기관실의 통풍관 디퓨저 하부에 설치하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

Temperature Control using Peltier Element by PWM Method

  • Pang, Du-Yeol;Jeon, Won-Suk;Choi, Kwang-Hoon;Kwon, Tae-Kyu;Kim, Nam-Gyun;Lee, Seong-Cheol
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1400-1404
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    • 2005
  • This paper presents the temperature control of aluminum plate by using Peltier element. Peltier effect is heat pumping phenomena by electric energy as one of the thermoelectric effect. So if current is charged to Peltier element, it absorbs heat from low temperature side and emits heat to high temperature side. In this experiment, Peltier element is used to control the temperature of small aluminum plate with current control and operating cooling fan only while cooling duration. Operating cooling fan only while cooling duration is proper to get more rapid heating and cooling duration. As a result of experiment, it takes about 100sec period to repeating temperature between $35^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$ and about 80sec from $40^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$ in ambient air temperature $25^{\circ}C$ and while operating cooling fan only in cooling duration. Future aim is to apply this temperature control method in actuating SMHA(special metal hydride actuator) which is applicable in Siver project acting in low frequency range by using Peltier element for heating and cooling.

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열전모듈 냉장고의 에너지 효율에 미치는 설계인자의 영향 (The Effect of Design Parameters on the Energy Efficiency of a TEM Refrigerator)

  • 이태희;김진호
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.29-34
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    • 2018
  • To present the design direction of the thermoelectric module (TEM) refrigerator, analysis of the effect of the design parameters on the energy efficiency and performance of the refrigerator is performed. The design parameters considered are the cooling capacity of the TEM and the heat transfer performance of the heating and cooling surface of the TEM. The heat transfer performance is the most effective design parameter for improving cooling power. The smaller ΔT and cooling capacity of the TEM make the higher efficiency of the refrigerator.

열발전소자의 자동차 엔진 냉각시스템 적용 연구 (Study on Application of Cooling System of Automotive Engine for Thermoelectric Generator)

  • 박명환;허태영;양영준
    • 에너지공학
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    • 제25권4호
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    • pp.133-140
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    • 2016
  • 제벡 및 펠티에 효과를 이용하는 열발전소자 또는 열전소자는 많은 산업 분야에서 활용되어지고 있다. 특히 군사용으로서 북극 및 남극에서 활동하는 잠수함에서부터 실생활에서 우리가 늘 접하는 냉온수기에 이르기까지 온도차를 이용하여 전력을 생산하거나 또는 전력을 투입하여 온도차를 발생시키는 장치의 효용성은 충분히 입증되었다고 할 수 있다. 자동차 분야에서 제벡효과를 이용한 열발전소자의 활용은 주로 고온의 배기가스를 이용하는데 집중되어 왔다. 본 연구에서는 자동차 내 엔진을 냉각 시킨 후 배출되는 고온의 냉각수를 활용하여 보조전력을 생산할 수 있는 가능성을 조사하였다. 그 결과 전력보조장치의 형태에 따라 전력생산량이 다르며 본 실험에서는 최대 약 1.5 V를 나타내었다.

Implementation of Single-Wire Communication Protocol for 3D IC Thermal Management Systems using a Thin Film Thermoelectric Cooler

  • Kim, Nam-Jae;Lee, Hyun-Ju;Kim, Shi-Ho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권1호
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    • pp.18-23
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    • 2012
  • We propose and implement a single-wire communication protocol for thermal management systems using thin film thermoelectric modules for 3D IC cooling. The proposed single-wire communication protocol connects the temperature sensors, located near hot spots, to measure the local temperature of the chip. A unique ID number identifying the location of each hot spot is assigned to each temperature sensor. The prototype chip was fabricated by a $0.13{\mu}m$ CMOS MPW process, and the operation of the chip is verified.

자연대류에서 유한요소법을 이용한 히트싱크의 성능비교 (A performance comparison of heat sink using FEM in the natural convection)

  • 이민;이춘규
    • Design & Manufacturing
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    • 제12권1호
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    • pp.31-35
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    • 2018
  • The peltier thermoelectric module are used to cool the heat generated by electronic equipment. In order to increase the efficiency of the peltier thermoelectric module, the heat must be released to the outside. A heat sink is used to discharge such heat to the outside. in this paper, two types of heat sinks with internal tunnels were designed. And the heating and cooling performance of the heat sink with internal tunnel structure was compared and analyzed through ANSYS. The heat sink of the A type had better heat transfer than the heat sink of the B type. Which is about 70% improved.

열전소자를 이용한 가정용 의류 건조기의 성능에 관한 실험적 연구 (A Study on the Performance of Home Clothes Dryer using Thermoelectric Module)

  • 이민재;공상운;김종수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2073-2078
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    • 2007
  • This study was performed to develop a dryer for home clothes using thermoelectric module. The thermoelectric module was used as a heat source and a dehumidification device because it has heating part and cooling part at once. To design for maximizing the energy efficiency and the rate of dehumidification, the parameters of the dryer using thermoelectric module are heat capacity and air flow rate. This study showed that the thermoelectric module can be used in the clothes dryer and energy efficiency of clothes dryer be better than that of electric heating dryer.

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알루미나 나노 Particle의 분산 평가 및 최적화

  • 박국효;신효순;여동훈;홍연우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.251-251
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    • 2009
  • The generation of energy and the cooling of system using thermoelectric semiconductor material have been in spotlight. Thermoelectric effect increases with the decrease of the thermal conductivity. In the thermoelectric devices, thermal conductivity is related to phonon scattering. Therefore, few studies have been conducted in the thermoelectric materials dispersed nano oxide particle for increasing the phonon scattering. However, core-shell structure which nano particle disperses in solvents and then which thermoelectric materials coated on the nano oxide particles has not been reported. In this study, we selected commercial nano powder such as $Al_2O_3$. This nano particle was about 20nm and was crushed aggregate by mechanical treatment. We have developed the effect of the dispersant and the solvent. The properties of particles were evaluated by SEM, TEM, particle size analysis, and BET. Dispersion and dispersion stability were evaluated by electronic microscope and turbidity.

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