Isıtma ve Soğutma Uygulamalarında Termoelektrik Sistemlerin Kullanımı


Arıcıoğlu A. K., Çağlar A.

Ulusal İklimlendirme Kongresi İklim 2024, Antalya, Türkiye, 11 - 14 Aralık 2024, ss.271-288

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Antalya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.271-288
  • Akdeniz Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Gelişen teknoloji ve konfor şartlarına olan ilginin artması, ısıtma ve soğutma ihtiyacının da gün geçtikçe artmasına neden olmaktadır. Isıtma ve soğutma genel olarak; konfor, malzemelerin muhafaza edilmesi ve endüstriyel işlemler olarak üç farklı amaç için kullanılmaktadır. Isı pompaları ve soğutma makineleri, iklimlendirme sistemlerinde ısıtma ve soğutma için kullanılan cihazlar olarak adlandırılmaktadır. Bu cihazların kullanımlarında, verimliliklerinin yanı sıra çevreye zarar veren akışkan barındırmaması, sessiz çalışmaları, bakım maliyetlerinin düşük olması ve hassas sıcaklık kontrolü gibi etmenler de göz önüne alınmaktadır. Termoelektrik sistemler, sıcaklık farkından enerji üretiminin yanında ısıtma ve soğutma sistemlerinde de her geçen gün daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Termoelektrik ısıtma ve soğutma sistemlerinin: soğutucu akışkana gereksinim duymadan direkt ısıtma ve soğutma yapabilme kabiliyeti, çevreye zarar veren herhangi bir akışkan bulundurmaması, akımın yönü değiştirilerek ısıtma ve soğutma arasında kolay geçiş sağlanabilmesi, hareketli parça bulundurmadığı için sessiz bir şekilde çalışmaları ve bakım gerektirmeden binlerce saat kesintisiz çalışabilme özellikleri göz önünde bulundurularak, literatürde özellikle küçük ısıtma veya soğutma yüklerinin ihtiyaç duyulduğu sistemlerde kullanıldığı görülmektedir. Bu kapsamda, bu çalışmada termoelektrik sistemlerin son yıllardaki ısıtılan ve soğutulan ortamlardaki kullanım alanları ve malzeme gelişim süreçlerini inceleyen güncel bilimsel çalışmalar özetlenerek, iklimlendirme sistemlerindeki yerine dair önemli çıkarımlar elde edilmiştir.

The increasing interest in advancing technology and comfort conditions has led to a growing demand for heating and cooling. Generally, heating and cooling are used for three different purposes: comfort, the preservation of materials, and industrial processes. Heat pumps and cooling machines are devices used in climate control systems for both heating and cooling. In addition to their efficiency, factors such as the absence of environmentally harmful refrigerants, quiet operation, low maintenance costs, and precise temperature control are considered in their use. Thermoelectric systems, besides generating energy from temperature differences, are also being increasingly used in heating and cooling systems. The unique features of thermoelectric heating and cooling systems, such as their ability to heat and cool directly without the need for refrigerants, the absence of environmentally harmful fluids, easy transition between heating and cooling by reversing the current, silent operation due to the lack of moving parts, and the capability of continuous operation for thousands of hours without maintenance, have made them particularly suitable for systems requiring small heating or cooling loads. In this context, this study reviews recent scientific research on the applications and material development processes of thermoelectric systems in heated and cooled environments, providing significant insights into their role in climate control systems.