Termoelektrik soğutucularda nanoakışkan kullanımının soğutma gücü ve temel performans parametreleri üzerine etkisi

Termoelektrik soğutucular (TEC'ler), sürdürülebilir enerji dönüşümü sağlamasının yanı sıra, titreşimsiz ve gürültüsüz çalışması, hareketli parça içermemesi gibi çeşitli avantajlarından dolayı küresel ölçekte araştırmacılar tarafından ilgi duyulan bir konudur. TEC, iki seramik plaka arasında elektriksel olarak seri ve termal olarak paralel bağlanmış P tipi ve N tipi yarı iletken malzemelerden oluşur. TEC'ler, elektronik soğutmadan uzay araştırmalarına kadar, mini buzdolapları, araç içi soğutucular, ilaç dolapları, giyilebilir teknolojiler gibi birçok uygulama alanına sahiptir. Bu çalışmada termoelektrik soğutucularda nanoakışkan kullanımının soğutma gücü ve temel performans parametreleri üzerindeki etkileri araştırılmaktadır. Bu amaçla, tasarlanan sistemde TEC'nin sıcak tarafına su soğutmalı bir blok yerleştirilmiş ve ısınan suyu soğutmak amacıyla sisteme sudan havaya bir ısı eşanjörü eklenmiştir. Sistemde çalışan suya kütlece % 0.1, 0.5 ve 1 oranlarında üç farklı nanopartikül (Al2O3, TiO2 ve SiO2) ilave edilerek soğutucu kabinin iç ortamındaki sıcaklık farkları üç farklı dış ortam sıcaklığında (18, 24 ve 30 °C) test edilmektedir. Ayrıca dolabın yüklü durumdaki performansını ölçmek amacıyla dolap içerisine bir litre su bırakılarak testler tekrarlanmıştır. Su ile soğutmaya kıyasla iç ortam sıcaklık farkında en iyi iyileştirme yüksüz durum için %26 olarak 30 °C dış ortam koşullarında kütlece %1 karışım oranında hazırlanan Al2O3-Su nanoakışkanı ile elde edilmiştir. Yüklü durumda ise su ile soğutmaya kıyasla soğutulan ürün sıcaklığında en yüksek sıcaklık farkı 18 °C dış ortam koşullarında %1 karışım oranında hazırlanan Al2O3-Su nanoakışkanı ile %55.1 olarak gözlemlenmiştir.