Influence of material parameters on reliability indicators of two-stage Thermoelectric devices Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

3. Исследованы режимы работы, а также получена упрощенная зависимость для определения вольт-амперной характеристики разработанного плазмотрона, которая удовлетворительно коррелирует с экспериментальными данными.

Литература

1. Chen, F. F. Principles of plasma processing [Text] / F. F. Chen, J. P. Chang. — Los Angeles: Plenum/Kluwer Publishers, 2002. — 249 p.

2. Дресвин, С. В. Физика и техника низкотемпературной плазмы [Текст] / С. В. Дресвин, А. В. Донской, В. М. Гольдфарб,

B. С. Клубникин; под общ. ред. С. В. Дресвина. — М.: Атомиздат, 1972. — 352 с.

3. Дзюба, В. Л. Физика, техника и применение низкотемпературной плазмы [Текст]: монографiя / В. Л. Дзюба, К. А. Корсунов. — Луганск: ВНУ им. В. Даля, 2007. — 448 с.

4. Fridman, A. Plasma Chemestry [Text] / A. Fridman. — Cambridge: Cambridge University Press, 2008. — 1022 p. — ISBN-13 978-0-511-39857-5.

5. Способ плазменного напыления покритий [Электронный ресурс]: Патент РФ № 2283364, МПК С 23 С 4/12 / Бекре-нев Н. В., Лясников В. Н., Трофимов Д. В.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет. — № 200413266602; заявл. 09.11.2004; опубл. 10.09.2006. — Режим доступа: \www/ URL: http://www.freepatent.ru/patents/2283364

6. Тополянский, П. А. Плазменное нанесение токнопленочных покрытий на инструмент и технологическую оснастку при атмосферном давлении [Текст] / П. А. Тополянский // Сварка в Сибири. — 2005. — № 1(13). — С. 63-66.

7. Тополянский, П. А. Исследование ионно-плазменных износостойких покрытий на инструментальных сталях [Текст] / П. А. Тополянский // Металлообработка. — 2004. — № 1(19). —

C. 24-30.

8. Крохин, В. П. Декорирование стекла и изделий из него методом плазменного напыления [Текст] / В. П. Крохин,

B. С. Бессмертный, В. А. Панасенко и др. // Стекло и керамика. — 1999. — № 3. — С. 12-14.

9. Авдеев, И. В. Модификация поверхности силикатного стекла ионно-плазменной обработкой [Текст] / И. В. Авдеев,

C. П. Лущин, А. А. Шрам // Физика и химия обработки материалов. — Москва, 2009. — № 2. — С. 54-57.

10. Способ поверхностной модификации стекла и стеклоизде-лий: Декларационный патент на полезную модель № 11329, С 03 С 17/06 / Авдеев И. В., Шрам А. А., Малышко С. Е., Выхованец В. В. — Бюл. № 12. — 2005.

ПЛАЗМОТРОН для МННО-ПЛАЗМОВО! ОбРОбКИ ПОВЕРХН СКЛА ПРИ АТМОСФЕРНОМУ ТИСКУ

Запропоновано конструкщю i дослщжеш режими роботи електродугового плазмотрона постшного струму, який усувае необхщшсть у використанш порошкового матер1алу покриття певного гранулометричного складу, дозволяе використовувати в якост вихщного матерiалу впровадження водш розчини солей i пщвищуе ефективний коефщент використання матер1алу впровадження при поверхневш обробщ скла.

Ключовi слова: плазмотрон, скло, матер1ал впровадження, модифшащя поверхш, покриття.

Шрам Александр Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра электроснабжения промышленных предприятий, Запорожский национальный технический университет, Украина, e-mail: alexshrum@yahoo.com.

Шрам Олександр Анатолтович, кандидат техтчних наук, доцент, кафедра електропостачання промислових тдприемств, 3anopi3bKuü нащональний техтчний утверситет, Украта.

Shram Alexander, Zaporizhzhya National Technical University, Ukraine, e-mail: alexshrum@yahoo.com

УДК 621.362.192 001: 10.15587/2312-8372.2015.44212

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ДВУХКАСКАДНЫХ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Проведен сравнительный анализ основных параметров и показателей надежности двух-каскадных термоэлектрических устройств (ТЭУ) при использовании различных вариантов сочетаний параметров исходных материалов, отличающихся коэффициентами термоЭДС ё и электропроводности с, для перепадов температуры АТ от АТ = 60 К до АТ = 90 К и режимов работы от 0.0тах до \тт, и показана возможность уменьшения суммарной интенсивности отказов двухкаскадных ТЭУ.

Ключевые слова: надежность, термоэлектрические устройства, материалы, температура, интенсивность отказов.

Зайков в. П., Мещеряков в. И., Журавлев Ю. И.

1. Введение

Термоэлектрические охлаждающие устройства относятся к перспективным системам обеспечения тепловых режимов радиоэлектронной аппаратуры, которые имеют преимущество по сравнению с воздушными и жид-

костными системами по массогабаритным параметрам, динамическим характеристикам и показателям надежности, что обусловлено отсутствием подвижных частей и твердотельной природе генерации холода.

Основными параметрами и показателями термоэлектрических охладителей являются: перепад температур,

34 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 3/1(23], 2015, © Зайков В. П., Мещеряков В. И.,

Журавлев Ю. И.

J

холодопроизводительность, холодильный коэффициент, необходимое число термоэлементов, интенсивность отказов, которые в основном определяются параметрами исходными термоэлектрических материалов, в частности, коэффициентом термоЭДС, теплопроводностью, электрическим сопротивлением и эффективностью.

Повышение холодильного коэффициента термоэлектрических охладителей является значимой проблемой холодильной техники, поскольку именно по этому показателю термоэлектрические охладители уступают компрессионным, поэтому усилия, направленные на повышение эффективности термоэлектрических материалов, либо подходы, способствующие росту холодопроизводитель-ности и надежности термоэлектрических охладителей, являются актуальными.

2. Анализ литературных источников и постановка проблемы

Разработке концептуальных основ [1], технологии изготовления материалов [2, 3], созданию новых материалов с повышенной эффективностью [4-6], повышению электрической проводимости при сохранении теплопроводности [7], которые напрямую связаны с показателями надежности, уделяется значительное внимание. Показано, что требования к параметрам материалов и технологии изготовления термоэлектрических модулей для объемных и планарных модулей разнятся [8, 9], как и системам, их основе [10, 11].

При всем этом усредненная эффективность термоэлектрического материала для серийного производства в настоящее время не превышает: Хм = 2,4-2,5 ■ 10-3 ■ 1/К [12], что представляет существенную проблему для развития термоэлектрических охладителей и расширения области их использования.

3. Объект, цель и задачи исследования

Целью работы является повышение показателей надежности термоэлектрических охладителей при использовании исходных термоэлектрических материалов в существующем диапазоне эффективности.

Объект исследования — сравнительный анализ основных параметров и показателей надежности двухкас-кадных термоэлектрических охладительных устройств при использовании различных вариантов сочетаний параметров исходных материалов.

Предмет исследования — связь показателей надежности с основными значимыми параметрами термоэлементов.

Приведенные в работе [12] данные расчетов основных параметров и показателей надежности двухкаскадных ТЭУ для различных режимов работы от <20тах до позволяют провести сравнительный анализ основных параметров и показателей надежности и выбрать такие варианты сочетаний параметров исходных материалов, обеспечивающие повышение показателей надежности двухкаскадных ТЭУ, что является задачами настоящей работы, для следующих исходный данных:

— тепловая нагрузка 00 = 2,0 Вт;

— перепад температур АГ = 60 К; 70 К; 80 К; 90 К;

— температура тепловыделяющего спая Г = 300 К;

— отношение высоты I к площади поперечного сечения 5 ветви термоэлемента ¡^ = 10;

— номинальная интенсивность отказов Х0 = 3 ■ 10-8 х

х 1/час;

— назначенный ресурс t = 104 час.

4. Модели различных вариантов

сочетаний усредненных параметров исходных материалов

В рассматриваемом случае используются одни и те же исходные материалы в каскадах, отличающиеся коэффициентом термоЭДС е и электропроводности о.

Для построения двухкаскадных ТЭУ повышенной надежности воспользуемся, как и в [1], различными вариантами сочетаний усредненных параметров исходных материалов, приведенных в табл. 1 при Г = 300 К; 2М = 2,4 ■ 10-3 1 /К; ¡^ = 10;АГ = 0.

Вариант (3) — это традиционный вариант сочетания параметров исходного материала в модуле, широко используемого в условиях серийного производства. Варианты (4) и (5) отличаются повышенной электропроводностью и большей термоэлектрической мощностью охлаждения у.

4.1. Модель отношения количества термоэлементов в каскадах. Используя соотношение для холодопроиз-водительности первого каскада [1], можно записать выражение для определения количества термоэлементов щ в первом каскаде КТЭУ для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5). Так, для традиционного варианта (3) можно записать в общем виде:

«13 =

0)3

g 13(2B13 --013)'

(1)

где <203 — тепловая нагрузка, Д3 — относительный рабочий ток, ©13 — относительный перепад температуры первого каскада варианта (3), у 13 — термоэлектрическая мощность охлаждения.

Таблица 1

Диапазоны параметров вариантов сочетаний термоэлектрических материалов

Вариант сочетания мкВ См s, — см т „ Вт ае-103, 'См • К Вт e20 104,ксм g = e2oT0 • 1/s, Вт

1 250 550 14,3 0,344 0,310

2 210 800 14,7 0,353 0,318

3 200 900 15,0 0,360 0,325

4 180 1200 16,0 0,390 0,351

5 165 1500 17,0 0,410 0,370

Для i-го варианта:

Тогда выражение (7) примет вид:

Пи =

Oöi

g Ii (2BÜ - B2 — ©ii )•

(2)

Разделив (2) на (1) получим:

n

n2

n1 v__/

П2 n1

g 1i g 23 g2ig 13 '

(8)

Щ = Qßi g i3(2Bi3 — В2з —013) ni3 = Qo3gii(2Bii — Bg —0ii) •

(3)

Если принять условие, что тепловая нагрузка одна и та же = 0о3 = О, режим работы один и тот же Бц = В13 = В1 и относительные перепады равны ©1; = ©13 = ©!. Тогда выражение (3) можно представить в виде:

ПЦ gi3

— =-, т. е. niigii = ni3gi3 = const.

ni3 g ii

(4)

Таким образом, получено соотношение, позволяющее определить количество термоэлементов в первом каскаде КТЭУ для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5) по сравнению с традиционным (3).

Используя соотношение, приведенное в [1], можно записать выражение для определения отношения количества термоэлементов в смежных каскадах п2/п1 для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5).

Так, для традиционного варианта (3) можно записать:

n

n2

V 1 У

gi3

2Bi

. ATmax1 ^

i + — 0i3

T03

+ Bi23 — 0i;

g 23(2B23 — B223 —023)

для i -го варианта:

Таким образом, получено соотношение, позволяющее определить отношение количества термоэлементов в смежных каскадах КТЭУ (п2/п1); для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5) по сравнению с традиционным (3).

4.2. Модель относительной интенсивности отказов в каскадах. Используя соотношение, приведенное в [1], можно записать выражение для определения относительной интенсивности отказов А^/А^ первого каскада КТЭУ для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5).

Так, для традиционного варианта (3) можно записать:

^L

ni3Bi23(0i3 + Ci3)

„ ATmax13

Bi3 +—~-0i3

T03

. ATmax13

i + -0i3

T03

2

-Kti3, (9)

где Кт 13 — коэффициент значимости, зависящий от температуры для варианта (3). Для i -го варианта:

(5)

xl

n1iB12i (01i + Cii)

D ATmax1i ^

B1i +-01i

Ti—1

„ DTmaxli

i+-0ii

Ti—1

2

-Kt ii. (10)

3

2

3

2

3

n

n2

g ii

2Bii

. ATmaxi „ 1 + ^-0ii

Ti—i

+ B2 — 0ii

g2i(2B2i — B2i — 02i )

Разделив (i0) на (9) получим:

(6)

niiB2i (0ii + Cli)

D ATmax1i

Bii + ^-0ii

Ti—1

. ATmax13 ^

1 + ^-0i3

T

03

Kt

Разделив (6) на (5) получим:

Xl

v4

ni3Bl3(0i3 + C13)

„ ATmax13

B13 +—~-013

T03

. ATmax1i „ 1+^-0ii

Kt

/ П2 П1 V 1 У g li i 2Bii f AT maxi 1 + T 0ii 1 Ti—1 \ + B2 — 0« / g 23(2B23 — B223 —023)

in Л П2 П V 1 / g 2i (2B2i — B22i — 02i )g 13 3 2B13 . ATmax13 ^ 1 + T 013 1 3 J + Bi23 —013

(7)

Приняв условие:

Вц = В13 = В1; ©1; = ©13 = ©1; В2г = В2з = В2;

АТтах13 АТтах1г

При условии:

В1г = В13 = ВГ> ©1г =©13 =©1';

~ ~ ~ АТтах1г АТшах13 С1г = С13 = С1;

Ti—1

T03

02 i = 023 = 02;

T03

Ti—

и Kt ii = KT 13 = KT 1.

(11)

2

2

^0 j

2

2

3

Тогда выражение (11) примет вид:

X1

n1i , X1i n1i - = —, либо -— = —.

П13

X13 П13 '

W2 = 2n2g2B2I B2 + A7max2 02

(18)

(12) Тогда отношение мощности потребления i-го W2i варианта сочетания к традиционному можно записать в виде:

Используя соотношение (4), получим:

уЧ

Xo

= g 13 либ0 = g 13

g 1i

X13 g1i

X2i X23

n2i

П23

g23 . g2i .

W^

W23

(13)

ATmaX2

2n2ig2iB2i I B2i +-T-02i

ATmax2

2n23g23B23 I B23 +-T-023

(19)

Используя выражения, приведенные в [1], можно записать выражение для определения относительной интенсивности отказов Х2/Х0 второго каскада КТЭУ для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5). Опустив промежуточные действия, подробно описанные выше, получим:

При условии, что режим работы один и тот же, т. е. В2г = В23 = В2 и перепады температуры одинаковы, т. е.

ДТшах2 ДТшах2

T1

T1

(14)

©2i =©23 =®2 и примет вид:

W>i n2i g 2i n2i

=---, с учетом, что

W23 П23 g 23 П23

Тогда выражение (19)

g23 g2

— (20)

4.3. Модель относительной мощности потребления в каскадах. Мощность потребления первого каскада двухкаскадного ТЭУ можно представить в виде:

W = 2n1g 1B11 B1

ATm

-01

(15)

Тогда отношение мощности потребления г-го варианта сочетания к традиционному можно представить в виде:

W13

2n1ig B | B1i +ATTmaX^ 01i

2n13g 13B131 B13 + ATmx3 013 T03

т. е. 01i = 013 = 01, а так же

ATmax i ATm

ATm

Ti-1 T02 Тогда выражение (16) примет вид:

T0

W2i

Можно принять -ТТ-— = 1, т. е. W2i = W23 = const с по-

W23

грешностью не более 1-2 % для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5) при одном и том же режиме работы и перепаде температуры DT.

4.4. Модель относительного холодильного коэффициента КТЭУ. Холодильный коэффициент E двухкас-кадного ТЭУ можно записать в виде:

E =

Ос

W1 + W2

(21)

(16)

Если принять, что режим работы один и тот же, т. е. В1г = В13 = Вь и перепад температур один и тот же,

Тогда отношение холодильных коэффициентов г-го варианта сочетания Ег к традиционному Е3 можно представить в виде:

Ei E3

ОМ (W13 + W23) :(W1i + W2i )Ос3.

(22)

W1i Пи g 1i W1i g 13 g 1i , / ,_4 -—=---, с учетом (4) -—=---= 1. (17)

W13 П13 g 13 W13 g 1i g13

При условии равенства тепловой нагрузки Ц0г = (З03 = = О, одного и того же режима работы В1г = В13 = В! и В2г = = В23 = В2, и при равенстве перепадов температуры, 01г = = 013 = 01; 02г =023 = 02 , с учетом WU = W^3 и = ^23. Тогда выражение (22) примет вид:

Мощность потребления первого каскада W1i = Wi3 = = const — величина постоянная для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5) при одном и том же режиме работы и перепаде температуры DT.

Мощность потребления второго каскада двухкаскад-ного ТЭУ можно представить в виде:

Ei

-рт = 1, т. е. Ei = E3 = const.

E3

Таким образом, холодильный коэффициент Е двух-каскадного ТЭУ не зависит от варианта сочетания параметров исходного материала (1-5), а зависит от режима работы В и перепада температуры ДТ.

X

v' >

3

3

0

Тогда, используя выражения (13) и (14) суммарную интенсивность отказов Х2 КТЭУ можно представить в виде:

g13 g23

Xj;i = Хц + X 2i = Х13--+ Х23-=

gli g 2i

g13

= A13 — g1i

1 +

X23g 23 g li X^g 13 g 2i

(23)

— относительная величина рабочего тока

h -13

I3

уменьшается (рис. 5) и практически не зависит от режима работы;

— относительная величина интенсивности отказов Х з — Х5

—г-% увеличивается (рис. 6) для различных ре-

Хз

жимов работы.

Таким образом, получены простые функциональные зависимости, связывающие следующие величины КТЭУ: количество термоэлементов в каскадах щ и п2, термоэлектрическая мощность охлаждения в каскадах у 1 и у2, интенсивность отказов Х1 и Х2, мощность потребления W1 и и холодильный коэффициент Е1 и Е2 для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5) по сравнению с традиционным (3).

Полученные соотношения справедливы для любого режима работы В, перепада температуры ДГ, тепловой нагрузке <2о.

5. Обсуждение результатов сравнительного анализа

Сравнительный анализ основных параметров и показателей надежности будем приводить в относительных величинах для любых вариантов сочетаний параметров исходного материала (1-5) в сравнении с вариантом (3). С ростом перепада температуры ДГ:

— функциональная зависимость относительной величины максимальной термоэлектрической мощнос-

У 15 — У 13 0,

ти охлаждения -% первого каскада имеет

У13

экстремум (максимум в точке ДГ = 75 К) (рис. 1, п. 1) и не зависит от режима работы;

— относительная величина максимальной термоэлектрической мощности охлаждения второго каскада уменьшается (рис. 1, п. 2) и не зависит от режима работы;

— функциональная зависимость относительной ве-

П13 — П15

личины количества термоэлементов -% в пер-

П13

вом каскаде имеет экстремум (максимум при ДГ = = 75 К) (рис. 2, п. 1) и не зависит от режима работы;

— функциональная зависимость относительной вели-

Дщ (п21щ)3 — (п2/щ)5

чины — =-% отношения количества

п (Щ/щ)3

термоэлементов в смежных каскадах от перепада температуры ДГ имеет экстремум (минимум при ДГ = = 75 К) (рис. 3) и практически не зависит от режима работы;

— относительная величина суммарного количества тер-

Дп (щ + п2)3 — (щ + п2)5 моэлементов — =-----% уменьшает-

ПХ (П1 + П2)3

ся (рис. 4) и практически не зависит от режима работы;

Ду/у

2-1

2-2

1-2

ДТ,К

Рис. 1. Зависимость относительной величины термоэлектрической

ДУ1 У15 — У13,

мощности охлаждения первого каскада

-100%

Ду2 у^ — у ^ У1 У13

и второго каскада -=-100 % двухкаскадного ТЭУ

У 2 У 23

от общего перепада температуры ДТ для различных режимов работы от Ооша. до Хт|п при Т = 300 К; 0, = 2,0 Вт; (УМ = (//^ = 10.

1-1 —

gl5 -g 13 gl3

1-2 —

2-2 —

g 14 -g13 % g 13 ' g24 - g23 g 23

2-1 —

g25 - g23 g 23

Я13 — Я14

Рис. 2. Зависимость относительной величины Дп =-100 %

п13

в первом каскаде от общего перепада температуры ДТ для различных вариантов сочетаний параметров исходного материала при Т = 300 К; О0 = 2,0 Вт; U/s)l = U/s)2 = 10 для различных режимов

работы от 0Dmax до Ят|п . 1 —

n13 - n15 n13

2 —

n13 - n14 n13

A(n,/n)

ДТ,К

ДА/А

1

2 3

4

дт,к

д| n | =

Рис. 3. Зависимость относительной величины

(л2/л1)з - (лг/П1)5 , л„ -;—-,—:- от общего перепада температуры АТ

(п21 л1)3

для различных режимов работы двухкаскадного ТЭУ при Т = 300 К;

Ов = 2,0 Вт; (УМ = (1/^ = 10

10.000 9.500 $.000 8,500 8.000 /.500 7.000 6.500 6.000 5,500 6.000

Рис. 6. Зависимость относительной величины интенсивности

АХ Х3 — Х5

Дп/п;

ДТ,К

00,0 СЬЛ 70,0 75,0 30,0 85,0 90 О

Рис. 4. Зависимость относительной величины суммарного

( п ^ (п1 + пг)з — (п + пг )5

количества термоэлементов Ау I — =-;-:-100 %

V п ) (п + пг)з

двухкаскадного ТЭУ от общего перепада температуры АТ для

различных режимов работы от ^ти до Хга1п при Т = 300 К;

О0 = 2,0 Вт; (1/4 = (1/4 = 10

— -100 % двухкаскадного ТЭУ от общего перепада

Х Х3

температуры АТ для различных режимов работы при Т = 300 К;

О0 = 2,0 Вт; (l/s)1 = [1/s)г = 10. 1 — режим 00та< ;

2 (°0 \ 3 (°0 \ 4 Х 2 — режим I — ; 3 — режим ; 4 — режим Хт1п

Таким образом, использование варианта сочетания параметров исходного материала (5) по сравнению с (3) в двухкаскадном ТЭУ позволяет:

— увеличить термоэлектрическую мощность охлаждения первого каскада на 6-8 %, второго каскада на 9,5-11 % (рис. 1, п. 1, 2);

— уменьшить количество термоэлементов в первом каскаде, либо увеличить холодопроизводительность на 5-8 % (рис. 2, п. 1);

— отношение количества термоэлементов в смежных каскадах практически не изменяется (в пределах 0,5-4 %) (рис. 3);

— суммарное количество термоэлементов уменьшить на 8-10 % (рис. 4);

— увеличить рабочий ток на 25-35 % (рис. 5);

— уменьшить интенсивность отказов Х на 15-20 % для режима Оспих (рис. 6, п. 1), на 10-15 % для режима Х^п (рис. 6, п. 4).

30.000

25.000

20.000

15.000

10.000

5.000

0.000

30.0

35.0

70.0

75.0

80.0

В5.0

90.0

Рис. 5. Зависимость относительной величины рабочего

А1 15 —13

тока — = —--100 % двухкаскадного ТЭУ от общего перепада

' '3

температуры АТ для различных режимов работы от 00тах до Хт1п при Т = 300 К; 00 = 2,0 Вт; (1/4 = (1/s)2 = 10

Б. Выводы

Сравнительный анализ результатов расчетов основных параметров и показателей надежности двухкаскадных ТЭУ, собранных из различных исходных материалов (1-5) показал возможность уменьшения интенсивности отказов Х для варианта сочетания (5) по сравнению с вариантом сочетания (3) на 10-20 % в зависимости от режима работы и перепада температуры АТ при одинаковой эффективности исходных материалов.

Использование вариантов сочетаний (1) и (2) исходных материалов нецелесообразно, так как приводит к увеличению интенсивности отказов по сравнению с вариантом (3).

По результатам сравнительного анализа основных параметров и показателей надежности для различных вариантов сочетаний параметров исходных материалов получены простые аналитические зависимости, позволяющие найти ряд простых закономерностей, используемых при построении двухкаскадных ТЭУ повышенной надежности.

Применение принципа суперпозиции при построении двухкаскадных ТЭУ повышенной надежности за счет совмещения конструктивных и параметрических методов позволяет дополнительно уменьшить интенсивность отказов на 10-13 %, а, следовательно, увеличить вероятность безотказной работы.

Литература

1. Sootsman, J. R. New and Old Concepts in Thermoelectric Materials [Text] / J. R. Sootsman, D. Y. Chung, M. G. Kanat-zidis // Angewandte Chemie International Edition. — 2009. — Vol. 48, № 46. — P. 8616-8639. doi:10.1002/anie.200900598

2. Шевелев, А. В. Наноструктурированные термоэлектрические материалы [Текст] / А. В. Шевелев. — М.: Научно-образовательный центр по нанотехнологиям МГУ им. М. В. Ломоносова, 2010. — 58 с.

3. Кожемякин, Г. Н. Наноструктурированные теллуриды висмута и сурьмы для термоэлектрического теплового насоса [Текст] / Г. Н. Кожемякин, С. Я. Скипидаров, Ю. М. Кру-тов, А. Н. Паращенко, О. Н. Иванов, О. Н. Соклакова // Термоэлектричество. — 2014. — № 1. — С. 37-47.

4. Brown, S. R. Yb 14 MnSb 11: New High Efficiency Thermoelectric Material for Power Generation [Text] / S. R. Brown, S. M. Kauzlarich, F. Gascoin, G. J. Snyder // Chemistry of Materials. — 2006. — Vol. 18, № 7. — P. 1873-1877. doi:10.1021/ cm060261t

5. Wereszczak, A. A. Thermoelectric Mechanical Reliability [Text] / A. A. Wereszczak, H. Wang // Vehicle Technologies Annual Merit Reviewand Peer Evaluation Meeting. — Arlington, 11 May 2011. — P. 18.

6. Iversen, B. B. Why are Clathrates Good Candidates for Thermoelectric Materials? [Text] / B. B. Iversen, A. E. C. Palmqvist, D. E. Cox, G. S. Nolas, G. D. Stucky, N. P. Blake, H. Me-tiu // Journal of Solid State Chemistry. — 2000. — Vol. 149, № 2. — P. 455-458. doi:10.1006/jssc.1999.8534

7. Нестеров, С. Б. Оценка возможности увеличения термоэлектрической добротности наноструктурированных полупроводниковых материалов для холодильной техники [Текст] / С. Б. Нестеров, А. И. Холопкин // Холодильная техника. — 2014. — № 5. — С. 40-43.

8. Singh, R. Experimental Characterization of Thin Film Thermoelectric Materials and Film Deposition VIA Molecular Beam Epitaxy [Text] / R. Singh. — Santa Cruz: University of California, 2008. — 158 p.

9. Громов, Г. Объемные или тонкопленочные термоэлектрические модули [Текст] / Г. Громов // Компоненты и технологии. — 2014. — № 9. — С. 38-43.

10. Riffat, S. B. Improving the coefficient of performance of thermoelectric cooling systems: a review [Text] / S. B. Riffat, X. Ma // International Journal of Energy Research. — 2004. — Vol. 28, № 9. — P. 753-768. doi:10.1002/er.991

11. Jurgensmeyer, A. L. High Efficiency Thermoelectric Devices Fabricated Using Quantum Well Confinement Techniques [Text] / A. L. Jurgensmeyer. — Colorado State University, 2011. — 59 p.

12. Зайков, В. П. Влияние термоэлектрической эффективности исходных материалов на показатели надежности термоэлектрических охлаждающих устройств. Часть 1: Однокаскадные ТЭУ [Текст] / В. П. Зайков, В. И. Мещеряков, А. А. Гна-товская, Ю. И. Журавлев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2015. — № 1. — С. 44-48.

вплив ПАРАМЕТРШ MATEPiAЛiB НА ПОКАЗИИКИ ИАДШИОСТ ДВОКАСКАДНИХ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧИИХ ПРИСТРОИВ

Наведено порiвняльний анашз основних параметрiв i по-казниюв надшност двокаскадних термоелектричних при-стро!в (ТЕП) при використанш рiзних варiантiв сполучень параметрiв первинних матерiалiв, що вiдрiзняються коефщен-тами термоЕДС ё i електропровщност S, для перепадiв тем-ператури DT вщ DT =60 K до DT = 90 K, i режимiв роботи вщ Qomax до ^min> i показана можливють зменшення сумарно! штенсивност вщмов двокаскадних ТЕП.

Ключовi слова: надшшсть, термоелектричш пристро!, ма-терiали, температура, штенсившсть вщмов.

Зайков Владимир Петрович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, начальник сектора, Научно-исследовательский институт «Шторм», Одесса, Украина, e-mail:gradan@i.ua. Мещеряков Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информатики, Одесский государственный экологический университет, Украина, e-mail: gradan@ua.fm.

Журавлев Юрий Иванович, аспирант, кафедра информатики, Одесский государственный экологический университет, Украина, e-mail: zhuravlov.y@ya.ru.

Зайков Володимир Петрович, кандидат техтчних наук, старший науковий ствробтник, начальник сектору, Науково-дослГд-ницький iнститут «Шторм», Одеса, Украта. Мещеряков Володимир 1ванович, доктор техшчних наук, про-фесор, зав^дувач кафедри тформатики, Одеський державний екологлчний утверситет, Украта.

Журавльов Юрш 1ванович, астрант, кафедра тформатики, Одеський державний екологлчний утверситет, Украта.

Zaikov Vladimir, Research Institute «Storm», Odessa, Ukraine, e-mail: gradan@i.ua.

Mescheryakov Vladimir, Odessa State Environmental University, Ukraine, e-mail: gradan@ua.fm.

Zhuravlov Yurii, Odessa State Environmental University, Ukraine, e-mail: zhuravlov.y@ya.ru