Исследование и разработка термоэлектрических устройств для радиоэлектронных систем с регулированием микроклимата в объеме (заключительный)

В настоящее время серьезной задачей в приборостроении и народном хозяйстве является исследование и разработка устройств защиты радиоэлектронных систем от перегрева, создание отличительно новых конструкций термостабилизации, которые решают нестандартные требования, оптимизация массогабаритных и энергетических характеристик. Температурные режимы, связанные с отводом тепла от радиоэлектронных устройств в замкнутом объеме - это основополагающие факторы, отвечающие за надежность и функционирование устройств. Устройств и систем, которые отвечают за отвод теплоты и термостабилизацию, на сегодняшний момент выпущено немало, но не все они соответствуют специфическим требованиям по установке, наладке и монтажу. Лидирующие позиции в этом направлении получили термоэлектрические устройства на полупроводниках в различных отраслях народного хозяйства не только в России, но и за рубежом. Цель работы - изучение тепловых процессов в радиоэлектронных системах, отвечающих за поддержание оптимально комфортной температуры для радиоэлектронных систем телекоммуникационного оборудования с возможностью применения термоэлектрического охлаждения с использованием тепловых труб; создание модели теплового поля системы охлаждения в заданном объеме с использованием различных источников теплоты, с применением термоэлектрических модулей и тепловых труб. Анализ и разработка математической модели термоэлектрического шкафа, а также создание опытного образца. Изучение теплофизических процессов в объёме шкафа при комбинированном охлаждении с использованием термоэлектрических преобразователей и тепловых труб. Выполнен обзор литературы, перечислены существующие методы охлаждения для телекоммуникационных систем с термоэлектрическими охладителями для обеспечения тепловых режимов радиоэлектронных систем, указаны их достоинства и недостатки. Подготовлены математические модели систем отвода тепла в блоках радиоэлектронных систем телекоммуникационного оборудования с использованием термоэлектрических охлаждающих устройств; математическая модель одиночного канала радиоэлектронного блока телекоммуникационного оборудования. Выполнены математическое моделирование и расчет термоэлектрического охладителя воздушного потока. Рассмотрены вопросы термостатирования элементов и блоков терморегулирования в радиоэлектронных системах телекоммуникационного оборудования, изучены методы и средства термостатирования объектов, а также характеристика тепловых воздействий объекта управления. Представлены теплофизические модели термостатов, в том числе тепловые модели термоэлектрических термостатов и результаты термостатирования объектов с помощью тепловых труб. Представлена разработанная математическая модель времени выхода термостата в стационарный режим. Выполнены экспериментальные исследования систем охлаждения радиоэлектронных систем с использованием термоэлектрических охлаждающих устройств. Разработано охлаждающее устройство для обеспечения тепловых режимов в радиоэлектронных системах. Сделан вывод, что разработанная система теплоотвода существенно повышает надежность и эффективность работы аппаратуры за счет создания наиболее оптимального температурного режима ее работы. По итогам работы были предложены практические рекомендации по применению теплоотводящих систем для различных нагрузок с применением полупроводниковых элементов, которые нашли применение в работе по теме «Исследование электро- и теплофизических процессов в полупроводниковых термоэлектрических системах теплоотвода и создание математических моделей и устройств на их основе» на кафедре «Теоретической и общей электротехники» Дагестанского государственного технического университета.