Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов моделирования теплофизических свойств термоэлектрических материалов и структур и создание эффективных термоэлектрических тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии

Докладчик: Миронов Ростислав Евгеньевич

Должность: Доцент, к.т.н.

Цель проекта:
1. Разработка методов моделирования теплофизических свойств термоэлектрических материалов и структур и создание эффективных термоэлектрических тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии. 2. Создание эффективных термоэлектрических тепловых насосов, преобразующих геотермальную тепловую энергию с целью отопления и кондиционирования зданий и сооружений.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Краткое описание основных результатов.
1) аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы по термическому расширению твердых растворов на основе теллурида висмута (Bi2Te3), наиболее эффективного термоэлектрического материала для изготовления термоэлектрических модулей для тепловых насосов (далее-ТН).
2) обоснование выбора направления исследований, методов и средств моделирования теплофизических свойств термоэлектрических материалов и структур и создания эффективных термоэлектрических тепловых насосов (ТТН) для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии;
3) описание способов обработки имеющихся в литературе экспериментальных данных о тепловом расширении низкотемпературных термоэлектрических материалов, полученных различными методами;
4) описание методов термодинамического моделирования теплового расширения анизотропных кристаллов;
5) описание результатов моделирования теплового коэффициента линейного расширения (далее – ТКЛР) эффективных низкотемпературных термоэлектрических материалов на основе Bi2Te3 вдоль направлений кристаллографических осей «а» и «с»;
6) описание измерительного аппаратно-программного комплекса для проведения экспериментальных исследований линейного теплового расширения материалов в интервале температур от минус 60 °С до 400 °С.
7) описание результатов исследования температурной зависимости ТКЛР твердых растворов на основе Bi2Te3 n - и p – типа проводимости;
8) описание метода и математической модели для определения линейных размеров термоэлектрического устройства при изменении температуры, позволяющие оптимизировать конструкцию и технологию сборки термоэлектрических блоков, работающих в жестких условиях термоциклирования;
9) описание результатов моделирования и расчета изменения линейных размеров термоэлектрических устройств для определения оптимальной толщины переходных слоев и их суммарного термического сопротивления
10) описание методов расчета влияния герметизации на основные параметры термоэлектрических модулей;
11) описание технологии герметизации термоэлектрических модулей, используемых в составе термоэлектрических блоков ТН;
12) описание аппаратно-программных средств для интеллектуальных микропроцессорных систем управления термоэлектрическими устройствами;
13) описание интеллектуальной системы мониторинга термодинамических параметров тепловых насосов, построенной на базе интеллектуальных датчиков с беспроводным интерфейсом, содержащих в своем составе микроконтроллер, управляющий сбором и передачей данных в беспроводную сеть;
15) описание метода и математической модели для определения коэффициента преобразования термоэлектрических тепловых насосов, для различных режимов их эксплуатации. Математические модели, позволяющие рассчитывать коэффициент преобразования основываясь на тепло- и электрофизических свойствах термоэлектрических материалов, используемых при изготовлении теплового насоса или основываясь на характеристиках термоэлектрических модулей;
16) описание программной реализации математической модели для определения коэффициента преобразования термоэлектрических тепловых насосов и оценка ее адекватности;
17) описание результатов моделирования и расчета термоэлектрических блоков для тепловых насосов.
18) описание метода для расчета конструкции внешнего контура теплового насоса для различных теплофизических условий эксплуатации теплового насоса, позволяющие учитывать взаимодействие источников (стоков) тепла контура;
19) описание результатов исследования герметичных термоэлектрических модулей;
20) описание математической модели для интеллектуальных микропроцессорных систем управления термоэлектрическими устройствами;
21) описание программного комплекса для управления устройствами, входящих в состав систем отопления и кондиционирования, использующих тепловые насосы.
22) описание результатов комплексных исследований механической прочности термоэлектрических устройств;
23) описание измерительного комплекса для исследований термоэлектрических устройств;
24) описание результатов испытаний экспериментального образца термоэлектрического блока;
25) описание математической модели для расчета конструкции внешнего контура теплового насоса для различных теплофизических условий эксплуатации теплового насоса, позволяющие учитывать взаимодействие источников (стоков) тепла контура;
26) описание программной реализации математической модели для расчета конструкции внешнего контура теплового насоса и оценка ее адекватности;
27) описание аппаратно-программного измерительного комплекса для исследования основных параметров тепловых насосов;
29) описание результатов испытаний макета теплового насоса;
30) описание электронных компонентов для интеллектуальной системы мониторинга термодинамических параметров ТН:
высокоточных беспроводных датчиков температуры;
счетчиков импульсов;
локальных ретрансляторов.
31) описание аппаратно-программного комплекса для испытаний ТН в составе различных схем построения систем отопления;
32) описание результатов испытаний экспериментального образца ТН;
34) описание программного обеспечения для обработки и хранения данных с электронных компонентов для интеллектуальной системы мониторинга термодинамических параметров тепловых насосов;
35) описание программного обеспечения для статистического анализа данных с электронных компонентов интеллектуальной системы мониторинга термодинамических параметров тепловых насосов.
36) описание итогов обработки и интерпретации результатов экспериментальных исследований;
37) описание итогов сопоставления результатов теоретических и экспериментальных исследований; - описание оценки полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.

2. Основные характеристики планируемых результатов.
Технические параметры термоэлектрического блока для ТН:
- интервал рабочих температур: 0 ºС…+80 ºС;
- тепло - холодопроизводительность: не менее 650 Вт;
- показатель тепловой инерции в составе ТН: не более 30 мин;
- расход теплоносителя в рабочих контурах (внешнем и внутреннем): до 300 л/ч.

Методика и аппаратно-программный измерительный комплекс для исследования основных параметров тепловых насосов. В состав комплекса должны входить:
- два имитационных теплообменных контура – первый имитирует работу контура сбора низкопотенциальной тепловой энергии, а второй внутреннего контура теплового насоса;
- система питания постоянным током, мощностью не менее 800 Вт;
- жидкостной термостат, с диапазоном регулируемых температур от 0 до 80 °С и точностью стабилизации температуры 0,2 °С;
- контрольно-измерительное оборудование и система хранения и обработки измеренных данных.

Методика и измерительный аппаратно-программный комплекс для исследования ТКЛР, должны быть предназначены для исследования различных материалов в интервале температур от минус 60 до 400 °С. Относительная погрешность измерений данной методики не должна превышать 3%. Погрешность измерений должна быть подтверждена проведением тестовых исследований на эталонных мерах ТКЛР.

В состав интеллектуальной системы контроля термодинамических параметров теплоносителя и определения трансформированной тепловой энергии должны входить следующие электронные компоненты:
- интеллектуальные высокоточные беспроводные датчики температуры;
- расходомеры теплоносителя со счетчиками импульсов;
- встроенные приемо-передающие устройства для обеспечения беспроводной технологии связи электронных компонентов;
- локальный ретранслятор с беспроводным интерфейсом, предназначенный для сбора и хранения данных по радиоканалу с электронных компонентов системы и передачи данных на персональный компьютер по RS-485.

Требования к интеллектуальной системе контроля термодинамических параметров теплоносителя и определения трансформированной тепловой энергии:
- погрешность измерения и расчета тепловой энергии, не должна превышать 8%;
- сбор данных и обработка результатов измерения должна проводиться в автоматическом режиме;
- обмен данными между электронными компонентами и передача информации на локальный ретранслятор должны осуществляться по радиоканалу в диапазоне рабочих частот - 433,1 – 434,7 МГц.

Микропроцессорная система управления термоэлектрическими блоками должна иметь следующие характеристики:
- интервал контролируемых температур: от минус 60 ºС до +100 ºС;
- абсолютная погрешность поддержания заданной температуры: 0,2 ºС,
- дискретность установки температуры: 1 ºС;
- мощность управляемых объектов: до 6000 Вт;
- длительность одного интервала времени стабилизации: 1-999 мин.;
- дискретность времени записи данных: 1-60 мин.;
- используемые датчики температуры: терморезисторы, интегральные датчики температуры или термопары.
Технических параметры разрабатываемых источников постоянного тока для ТЭУ:
- электропитание: 220 +22/-20 В, 50 Гц
- мощность: от 400 до 800 Вт;
- плавная регулировка и высокая стабилизация выходного постоянного напряжения в диапазоне от 0 до 30 В;
- дискретность регулирования и отображения выходного напряжения: 0,1 В;
- уровень пульсаций выходного напряжения при максимальной выходной мощности: не более 0,3 %;
- коэффициент мощности (Power factor): не менее 0,99;
- оснащение микропроцессорной системой управления;
- интерфейс связи с ПК: RS-232.

Технические характеристики макетного и экспериментального образцов ТТН:
- интервал рабочих температур: 0 ºС…+80 ºС;
- тепло - холодопроизводительность: не менее 650 Вт;
- расход теплоносителя в рабочих контурах (внешнем и внутреннем): до 300 л/ч;
- контроль температуры теплоносителей во внешнем и внутреннем контурах с погрешностью не более 0,1 ºС;
- контроль расхода теплоносителей во внешнем и внутреннем контурах с погрешностью не более 2 %;
- автоматическое управление режимами и параметрами ТН, обеспечиваемое микропроцессорной системой управления термоэлектрическим блоком и интеллектуальной системой контроля термодинамических параметров;
- визуализация параметров и режимов системы отопления и кондиционирования, обеспечиваемых ТТН на компьютере;
- обеспечение передачи информации в системе ТТН по беспроводным технологиям и, соответственно, возможности дистанционного контроля параметров и режимов ТТН;
- модульный принцип построения ТТН, обеспечивающий возможность оперативного изменения тепло - холодопроизводительности теплового насоса.
- обеспечение возможности оперативного изменения конфигурации и параметров внешнего и внутреннего контуров ТН.

Технические характеристики измерительного аппаратно-программного комплекса для испытаний ТН в составе различных схем построения систем отопления:
- имитация однотрубной и двухтрубной систем отопления;
- максимальная мощность рассеиваемая теплообменниками имитируемых систем отопления - не менее 1,5 кВт;
- регулирование расхода теплоносителя в контуре системы отопления от 30 до 1000 л/час;
- погрешность определения тепловой энергии в контуре системы отопления не более 4%;
- абсолютная погрешность измерения температуры на входе и выходе контуров измерительного стенда не более 0,05 ºС;
- наличие в структуре измерительного комплекса эталонных датчиков температуры и расходомеров с точностью не менее 1%;
- контроль термодинамических параметров системы отопления с помощью разработанной в данном проекте интеллектуальной системы.

3. Оценка элементов новизны научных.
Новизна результатов работы будет заключаться в использовании комплексного, научно-обоснованного подхода к разработке методов моделирования и исследования теплофизических свойств термоэлектрических материалов и структур и создании на основе полученных данных эффективных ТТН для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии, и состоит в следующем:
- Будут разработаны новые методы термодинамического моделирования теплового расширения анизотропных кристаллов по аддитивной схеме и на основе соотношений, полученных из термодинамического выражения Грюнайзена, устанавливающего взаимосвязь между коэффициентом термического расширения кристалла и теплоемкостью. С помощью указанных методов будет проведен расчет ТКЛР термоэлектрических материалов.
- Будет разработана оригинальная методика и измерительный аппаратно-программный комплекс и впервые проведено комплексное исследование теплового расширения эффективных термоэлектрических материалов на основе твердых растворов Bi2Te3.
- Будет разработан оригинальный метод определения линейных размеров ТЭУ при изменении температуры, позволяющий оптимизировать конструкцию и технологию сборки термоэлектрических блоков, работающих в условиях многократного термоциклирования и используемых в ТН.
- В процессе моделирования внешнего контура теплового насоса будет разработан новый метод расчета конструкции этого контура для различных теплофизических условий эксплуатации ТН, позволяющий учитывать взаимодействие источников (стоков) тепла контура.
- В результате проведенных исследований будет разработан новый метод определения коэффициентов преобразования термоэлектрических ТН для различных режимов их эксплуатации. Предложены математические модели, позволяющие рассчитывать коэффициент преобразования (КОП) ТН, основываясь на тепло- и электрофизических свойствах термоэлектрических (ТЭ) материалов, используемых при изготовлении ТН или на характеристиках термоэлектрических модулей.
- Будет разработана новая технология герметизации термоэлектрических модулей и изготовлены эффективные герметичные термоэлектрические модули, не имеющие аналогов, и термоэлектрические устройства и блоки на их основе для термоэлектрических тепловых насосов.
- Будет разработана оригинальная конструкция термоэлектрического блока и на его основе ТН.

4. Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень.
Изучение публикаций в ведущих научных журналах показало, что в настоящее время нет данных о проведении, как в России, так и за рубежом, исследований систем отопления на основе термоэлектрических тепловых насосов (ТТН).
Конкурентные преимущества термоэлектрических тепловых насосов следующие. Термоэлектрические ТН обладают высокой надежностью, отсутствием движущихся частей, практически неограниченным ресурсом работы, малой инерционностью, бесшумностью, возможностью плавного и точного регулирования температуры. При использовании термоэлектрических ТН возможно оперативно переходить от режима нагрева к режиму охлаждения, изменяя полярность питания термоэлектрических модулей, причем делать это в автоматическом режиме по заданной программе регулирования температуры. Высокая экологичность (отсутствие токсичных и фреоносодержащих теплоносителей), несомненно, увеличивают конкурентоспособность термоэлектрических тепловых насосов по сравнению с наиболее распространенными компрессионными, и другими типами тепловых насосов.

5. Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски.
Объект проводимых исследований, как сформулировано в мероприятии 1.3. ФЦП - "Перспективная технология использования низкопотенциального тепла геотермальной среды". В связи с этим в проекте предлагается перспективный способ - термоэлектрический - преобразования низкопотенциального тепла геотермальной среды для отопления и кондиционирования зданий и сооружений. Предмет исследовательских работ - разработка методов моделирования и исследование теплофизических свойств термоэлектрических материалов и структур и создание эффективных термоэлектрических тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии. Таким образом, предмет исследовательских работ включает: методы моделирования и исследование термоэлектрических материалов; разработку технологии и изготовление термоэлектрических структур и на их основе термоэлектрических блоков для ТН; разработку методов и моделирование теплообменных контуров ТН; разработку методов и определение КОП тепловых насосов; разработку и изготовление контрольно-измерительных приборов, источников питания и микропроцессорных систем управления ТН; разработку экспериментального образца термоэлектрического ТН, разработку аппаратно-программных средств для функционирования приборов и ТН в целом; создание метрологического обеспечения для проведения исследований по проекту и испытания изготовленных устройств. В связи с многообразием предмета исследований, достижение цели данного проекта требует проведения комплексных исследований. Это связано с тем, что в процессе создания термоэлектрических ТН решаются проблемы, начиная от исследования полупроводниковых материалов, из которых изготавливается базовая структура любых ТЭУ - термоэлементов и на их основе термоэлектрических модулей, и заканчивая разработкой термоэлектрических блоков, и на их основе термоэлектрических ТН. В связи с этим должна быть проведена многоплановая работа, включающая следующие этапы.
Термодинамическое моделирование и исследование теплофизических свойств ТЭ материалов, для этого необходимо разработать соответствующие методы и измерительные комплексы. Далее из этих материалов должны быть изготовлены, с применением разрабатываемой технологии герметизации, термоэлектрические модули и на их основе разработаны и изготовлены термоэлектрические блоки. Для
конструирования термоэлектрических устройств необходима разработка методов расчета и оптимизации конструкции ТЭУ, эксплуатируемых в режиме многократного термоциклирования, а также проведение моделирования ТЭУ. Для исследований ТЭУ необходимо создание измерительного комплекса. Создание эффективных ТН, требует разработки методов расчета КОП и внешнего контура ТН, а также методик и
измерительного комплекса для исследований функциональных характеристик ТН. Кроме того должны быть разработаны системы питания и микропроцессорная система управления для ТН, а также интеллектуальная система контроля термодинамических параметров ТН. В итоге должны быть проведены комплексные исследования теплового насоса, принцип действия которого основан на термоэлектрическом
эффекте Пельтье. Таким образом, создание эффективных термоэлектрических тепловых насосов, преобразующих низкопотенциальную тепловую энергию с целью отопления и кондиционирования зданий и сооружений, требует комплексного подхода к процессу исследований, в результате которых необходимо решить следующие основные задачи:
- провести анализ современного состояния и проблем создания эффективных тепловых насосов;
- обосновать целесообразность создания нового типа тепловых насосов, работающих на эффекте Пельтье, для использования низкопотенциальной тепловой энергии с целью отопления и кондиционирования зданий и сооружений;
- определить современные проблемы создания эффективных термоэлектрических тепловых насосов и пути их решения;
- провести критический анализ и систематизировать имеющиеся в литературе экспериментальные данные, полученные различными методами, по тепловому расширению термоэлектрических материалов;
- разработать методы расчета термического коэффициента линейного расширения (ТКЛР) анизотропных кристаллов и провести термодинамическое моделирование теплового расширения низкотемпературных ТЭ материалов различного состава;
- разработать методику и изготовить измерительный аппаратно-программный комплекс для исследования теплового расширения материалов;
- провести исследования ТКЛР термоэлектрических материалов на основе теллурида висмута в интервале температур от минус 60 до 60 ºС;
- разработать метод расчета и оптимизации конструкции ТЭУ, эксплуатируемых в режиме многократного термоциклирования;
- провести моделирование и расчет термоэлектрических блоков, разработать их конструкцию;
- разработать методику и измерительный комплекс для исследования ТЭУ;
- разработать технологию изготовления герметичных термоэлектрических модулей, изготовить партию модулей и провести их исследования;
- разработать метод определения коэффициента преобразования ТТН для различных режимов их эксплуатации;
- провести моделирование внешнего контура функционирования электронных приборов и исполнительных устройств интеллектуальной системы
контроля параметров ТН; автоматизации процессов исследований, проводимых на измерительных комплексах; управления режимами ТЭУ.
- основываясь на разрабатываемых методиках и измерительных комплексах, создать метрологическое обеспечение для выполнения работ по проекту и проведения последующих перспективных исследований, связанных с испытаниями планируемых к серийному производству термоэлектрических модулей, конструированием термоэлектрических блоков различной мощности и повышением эффективности ТЭУ;
- разработать конструкцию и изготовить термоэлектрические блоки и на его основе ТТН.
- провести комплексные исследования теплового насоса, принцип действия которого основан на термоэлектрическом эффекте Пельтье.
Методологическими основами проведения исследований должны быть: комплексный, научно-обоснованный подход к исследованию, моделированию теплофизических свойств материалов и статистической обработки данных, а так же использование принципов объектно-ориентированного программирования и построения беспроводных измерительных систем. Предлагаемые методы
исследования базируются на общепринятых методиках проведения и моделирования экспериментов с использованием информационных технологий, научно обоснованы и не противоречат основным научно-практическим представлениям в данной области. Достоверность полученных в процессе исследований результатов должна быть основана на большом объеме экспериментальных работ с использованием разнообразных современных методик, в том числе разработанных в рамках проекта, и высококлассных приборов и оборудования.
Сделанные в работе выводы должны быть научно-обоснованы и базироваться, как на достоверных экспериментальных результатах, так и на большом объеме проработанных литературных данных. Достоверность и обоснованность полученных результатов и рекомендаций должна быть также подтверждена использованием результатов работы в учебном процессе. Результаты решения поставленных задач будут иметь существенное значение для развития термоэлектрического приборостроения и позволят значительно расширить области и эффективность
применения термоэлектрического оборудования, в том числе в качестве ТН для преобразования НТЭ. С точки зрения общественных потребностей, замена традиционных систем кондиционирования и отопления на ТН позволит существенно снизить потребление электрической энергии. Снижение потребления энергии от 30 до 70% в режиме отопления, и от 20 до 50% в режиме кондиционирования.
С учетом коэффициента преобразования ТН, который превышает 300%, и отказа от традиционных энергоресурсов (газа, жидкого топлива и др.) будет осуществляться значительная экономия этих ресурсов. Кроме того, снижается социальная напряженность в регионах, где имеется дефицит традиционных энергоресурсов.
Для решения поставленных задач должны быть разработаны и изготовлены новые методики исследований, аппаратно-программные средства и оригинальные измерительные комплексы. Таким образом, получение новых знаний, определенных рамками данного проекта, определяет получение результатов, способных к правовой охране.
Ограничения по использованию тепловых насосов с вертикальным внешним контуром, заключается в необходимости оформления разрешительных документов на бурение водоносных скважин.
При планируемом финансировании данного проекта риски его выполнения отсутствуют.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Описание областей применения планируемых результатов.
Тепловые насосы будут использоваться в жилищно-коммунальном хозяйстве, промышленных и сельскохозяйственных объектах с целью отопления и кондиционирования и получения горячей воды .
Разработанные и изготовленные в рамках проекта термоэлектрические модули и термоэлектрические устройства могут быть также использованы для регулирования и стабилизации температуры электронной, оптической и лазерной техники, в технологическом и метрологическом оборудовании, исследовательских измерительных комплексах. Можно с уверенностью утверждать, что в электронной технике, оборудование,
реализующее термоэлектрический метод регулирования температуры, является наиболее эффективным. Необходимо особо отметить большие перспективы для применения термоэлектрических устройств в вычислительной технике, а также для практического применения высокотемпературных сверхпроводников. Важное применение термоэлектрические устройства находят, как технологическое оборудование, используемое при производстве, испытании и исследованиях материалов и приборов электронной техники. Для этих целей используют термоэлектрические термостаты, калибраторы, камеры тепла-холода, термоэлектрические установки, обеспечивающие высокую точность регулирования и стабилизации температуры. В этом плане термоэлектрические устройства, по ряду преимуществ, указанных выше, находятся вне конкуренции.

2. Описание практического внедрения планируемых результатов или перспектив их использования.
В настоящее время в мире установлено около 1 млн. тепловых насосов для обеспечения отопления и кондиционирования зданий и сооружений. Последние 10 лет в 30 ведущих странах наблюдается ежегодный 10% рост рынка ТН. В скандинавских странах в 2011г доля тепла,
полученного от ТН, составила более 45% от общего. К 2025 г. в Европе планируется перевести на тепловые насосы 75% систем отопления и кондиционирования. Российский рынок ТН обладает огромным потенциалом. В настоящее время утверждена (распоряжением правительства РФ от 13 ноября 2009 г № 1715-р) Энергетическая стратегия России на период до 2030 г, предусматривающая масштабное внедрение
систем отопления, использующих ТН. Сегодня есть два основных пути развития технологии теплонасосной техники: использование
экологически чистых хладагентов или развитие принципиально новых ТН, работающих на других теплофизических принципов. Первый путь хоть и решает проблему экологической безопасности парокомпрессионных ТН, но не решает другие проблемы этой технологии.
В связи с этим в данном проекте предлагается новый тип тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии, основанный на использовании эффекта Пельтье и его конструкционно-технологическое решение. В результате выполнения работы будет создана принципиально новая продукция - термоэлектрический тепловой насос для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии для отопления и кондиционирования зданий и сооружений.

3. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие научно-технических и технологических направлений.
Ожидаемый народно-хозяйственный эффект должен быть существенным. Необходимо отметить, что замена традиционных систем кондиционирования и отопления на ТН позволит существенно снизить потребление электрической энергии. Снижение потребления энергии от 30 до 70% в режиме отопления, и от 20 до 50% в режиме кондиционирования.
Результаты исследований, несомненно, будут интересны для использования в учебных процессах ВУЗов, при проведении научно-технологической практики, подготовке магистерских и кандидатских диссертаций, подготовке учебно-методических пособий, что планируется в процессе выполнения НИР.

Текущие результаты проекта:
Результаты выполнения первого этапа:
- Аналитический обзор. Проведение анализа современных источников информации по тематике проекта.
- Выбор и обоснование направлений исследований.
- Способы обработки имеющихся в литературе экспериментальных данные о тепловом расширении низкотемпературных термоэлектрических материалов, полученных различными методами.
- Методы термодинамического моделирования теплового расширения анизотропных кристаллов.
- Результаты моделирования ТКЛР анизотропных кристаллов твердых растворов на основе Bi2Te3.
- Программа и методики проведения экспериментальных исследований линейного теплового расширения материалов в интервале температур от минус 60 °С до 400 °С (включая твердые растворы на основе Bi2Te3 n - и p – типа проводимости).
- Измерительный аппаратно-программный комплекс для проведения экспериментальных исследований линейного теплового расширения материалов в интервале температур от минус 60 °С до 400 °С.
- Результаты исследования температурной зависимости ТКЛР твердых растворов на основе Bi2Te3 n - и p – типа проводимости.
- Метод определения линейных размеров термоэлектрического устройства.
- Математическая модель для определения линейных размеров термоэлектрического устройства.
- Результаты моделирования и расчета изменения линейных размеров термоэлектрических устройств, определение оптимальной толщины переходных слоев и их суммарного термического сопротивления.
- Отчет о патентных исследованиях.
- Метод расчета влияния герметизации на основные параметры термоэлектрических модулей.
- Технология герметизации термоэлектрических модулей, используемых в составе термоэлектрических блоков ТН.
- Конструкторская документация на герметичные термоэлектрические модули.
- Экспериментальные образцы герметичных модулей для термоэлектрических блоков.
- Аппаратно-программные средства для интеллектуальных микропроцессорных систем управления термоэлектрическими устройствами.
- Структурная схема интеллектуальной системы мониторинга термодинамических параметров систем отопления и кондиционирования, использующих тепловые насосы.