Моделирование и исследование теплофизических параметров материалов и структур на основе теллурида висмута и разработка термоэлектрических насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Миронов, Ростислав Евгеньевич

• Миронов, Ростислав Евгеньевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Миронов, Ростислав Евгеньевич

Оглавление

Глава 1. Перспективы и проблемы использования термоэлектрических тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии

1.1 Перспективы использования тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии

1.2 Актуальность использования термоэлектрических ТН

1.3 Тепловое расширение твердых растворов термоэлектрических материалов

структур

1.3.2. Анализ методов исследования теплового расширения материалов

1.4 Проблемы конструирования прецизионных термоэлектрических систем

1.4.1 Конструктивные особенности термоэлектрических устройств, работающих в условиях термоциклирования и повышенной влажности

1.4.2 Коэффициент преобразования тепловых насосов

1.4.3 Анализ методик расчета внешнего контура грунтового теплового насоса43

1.4.4. Метрологическое обеспечение диссертационных исследований

1.4.5 Аппаратно-программные решения для диссертационных исследований

1.5 Выводы по 1 главе

Глава 2. Математическое моделирование теплового расширения термоэлектрических материалов

2.1 Критический анализ данных по тепловому расширению термоэлектрических материалов

2.2 Разработка методики расчета ТКЛР анизотропных кристаллов по правилу Вегарда

2.3 Расчет ТКЛР из соотношения Грюнайзена

2.4 Выводы по 2 главе

Глава 3. Разработка методики и измерение ТКЛР низкотемпературных

термоэлектрических материалов

3.1 Разработка методики и измерительного аппаратно-программного комплекса для исследования ТКЛР материалов

3.2 Исследование теплового расширения термоэлектрических материалов

3.3 Выводы по главе 3

Глава 4. Моделирование и разработка термоэлектрических блоков для тепловых насосов

4.1 Разработка методики и расчет термоэлектрических устройств, работающих в условиях термоциклирования

4.2 Моделирование и разработка конструкции термоэлектрического блока для теплового насоса

4.3 Термоэлектрические модули, для эксплуатации в условиях повышенной

влажности

4.4. Выводы по главе 4

Глава 5. Моделирование, разработка конструкции и исследование термоэлектрического теплового насоса

5.1 Математическое моделирование внешнего контура теплового насоса

5.1.1 Краевые условия математической модели

5.1.2 Моделирование внешнего контура для трех источников тепловой энергии

5.2 Разработка методики, измерительного аппаратно-программного комплекса и исследование термоэлектрического теплового насоса

5.2.1 Расчет имитационного контура внешнего теплообменника теплового насоса

5.2.2 Результаты исследований энергоэффективности термоэлектрического блока теплового насоса

5.3 Разработка аппаратно-программных средств для исследования и эксплуатации термоэлектрических тепловых насосов

5.3.1 Программное обеспечение измерительного комплекса для исследования TKJIP материалов

5.3.2 Аппаратно-программное решение для мониторинга термодинамических параметров теплового насоса

5.4 Выводы по главе 5

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование и исследование теплофизических параметров материалов и структур на основе теллурида висмута и разработка термоэлектрических насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии»

Введение

Актуальность работы

Поддержание комфортных температурных условий в зданиях требует затрат огромного количества энергии. Для этого, по данным Международного Энергетического Агентства, используется до половины всего мирового производства энергии. Перспективный способ решения этой проблемы - использование альтернативных возобновляемых источников тепловой энергии. Среди различных видов таких источников необходимо выделить низкопотенциальную тепловую энергию (НТЭ), которая может эффективно использоваться для отопления и кондиционирования помещений, а так же обеспечения потребностей в горячем водоснабжении. Для использования НТЭ применяют тепловой насос (ТН) - устройство, которое преобразовывает НТЭ и передает её конечному потребителю.

Естественными возобновляемыми источниками НТЭ являются земля и грунтовые воды (геотермальная энергия), воздух, открытые водоемы и т.д. Грунт в качестве источника НТЭ является наиболее распространенным в настоящее время, так как 46 % солнечной энергии усваивается землей. Поэтому грунтовые тепловые насосы (ГТН) являются самыми востребованными ТН, которые принято различать по типу используемого внешнего теплообменного контура, с вертикальным или горизонтальным контуром. В настоящей работе рассматриваются горизонтальные тепловые контуры, так как они менее изучены, к тому же, вертикальные контуры требуют значительных затрат при монтаже и для обеспечения циркуляции теплоносителя.

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.

В настоящее время в мире установлено около 1 млн. ТН. Последние 10 лет в 30 ведущих странах наблюдается ежегодный 10% рост рынка ТН. В скандинав-

ских странах в 2011г доля тепла, полученного от ТН, составила более 45% от общего. 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. Таким образом, исследования в данном направлении являются весьма актуальными.

Самый распространенный тип ТН, это парокомпрессионные ТН, однако они имеют ряд технических недостатков по сравнению с термоэлектрическими. Меньший ресурс работы, более сложная схема преобразования энергии и переключения режимов обогрев - кондиционирование, повышенные требования к внешнему контуру и, наконец, использование теплоносителей, вызывающих разрушение озонового слоя.

В связи с этим, в данной диссертационной работе предложено новое конструкционно-технологическое решение ТН, работающего на эффекте Пельтье. 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). Целесообразность создания ТТН можно обосновать несколькими причинами. Термоэлектрические устройства (ТЭУ) обладают рядом достоинств по сравнению с другими системами регулирования температуры: высокой надежностью, отсутствием движущихся частей, практически неограниченным ресурсом работы, небольшими габаритами и весом, малой инерционностью, бесшумностью, независимостью от ориентации в пространстве, возможностью плавного и точного регулирования температуры. При использовании ТТН возможно оперативно переходить от режима отопления к режиму кондиционирования, изменяя полярность питания ТЭУ, причем делать это в автоматическом режиме по заданной программе. Кроме того, высокая экологичность несомненно, увеличивают конкурентоспособность ТТН по сравнению с другими типами ТН.

Отметим основные проблемы создания ТТН. Работа ТЭУ осуществляется в условиях многократного термоциклирования в широком диапазоне температур

(150 - 450 К) при наличии больших температурных градиентов, превышающих 70 К/мм. Жесткие условия эксплуатации ТЭУ предъявляют повышенные требования к механической прочности этих устройств. Механическая прочность материалов термоэлементов значительно ниже прочности материалов других элементов конструкции ТЭУ. Поэтому прочность конструкции ТЭУ лимитируется прочностью термоэлектрических материалов. Наличие достоверных данных, в первую очередь, по термическим коэффициентам линейного расширения (TKJIP) термоэлектрических (ТЭ) материалов, а также их температурной зависимости, является необходимым условием при конструировании ТЭУ. В связи с этим, необходим критический анализ имеющихся в литературе экспериментальных данных по тепловому расширению эффективных ТЭ материалов, на основе соединений Bi2Te3.

Анализ источников информации показал, что тепловое расширение низкотемпературных ТЭ материалов изучено весьма ограниченно, а полученные данные по TKJIP нуждаются в дополнительной проверке. Поэтому исследования теплового расширения этих материалов представляются актуальной задачей. Используя полученные данные, необходимо проведение моделирования и разработка методов расчета ТЭУ с учетом теплового расширения конструкционных элементов.

В ТН эффективность определяется соотношением, называемым коэффициентом преобразования (КОП), равным отношению тепловой энергии, затраченной на обогрев, к электрической энергии, используемой для функционирования ТН. Один и тот же ТН может иметь разные значения КОП, в зависимости от условий работы. Поэтому, одной из задач исследований являлась разработка методики определения КОП ТТН в зависимости, от свойств ТЭ материалов, эффективности ТЭУ и от условий работы ТН.

Одним из основных узлов, определяющих эффективность ТН, является внешний контур. Проведенный анализ методов расчета внешних контуров ГТН показал, что проектированию горизонтальных геотермальных контуров в литературе уделено незначительное внимание, а методы и подходы, предложенные для их расчёта, не в полной мере учитывают условия их эксплуатации.

Эффективная эксплуатация ТН, требует оперативного контроля параметров основных узлов ТТН. Для этих целей целесообразно применение интеллектуальных датчиков и микропроцессорных систем управления режимами работы ТЭУ, а также разработка соответствующего программного обеспечения.

Таким образом, анализ состояния научных исследований и проблем в области современного развития термоэлектрического приборостроения и использования альтернативных источников энергии позволил сделать вывод о том, что моделирование и исследование теплофизических параметров материалов и структур на основе теллурида висмута и разработка ТТН являются актуальными научно-техническими задачами, решение которых имеет существенное значение для развития термоэлектрического приборостроения и позволяет значительно расширить области и эффективность применения термоэлектрического оборудования, в том числе в качестве ТН для преобразования НТЭ.

Цель диссертационной работы - разработка методов моделирования и исследование теплофизических свойств термоэлектрических материалов и структур, создание на основе полученных данных эффективных термоэлектрических тепловых насосов для преобразования НТЭ.

Реализация поставленной цели, требует комплексного подхода к процессу исследований. Проведенный системно-структурный анализ современных проблем создания эффективных ТЭУ и на их основе ТТН для преобразования НТЭ позволил определить следующие основные задачи диссертационных исследований:

- провести критический анализ и систематизировать имеющиеся в литературе экспериментальные данные, полученные различными методами, по тепловому расширению термоэлектрических материалов;

- разработать методы расчета 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 °С;

- разработать метод расчета и оптимизации конструкции ТЭУ, эксплуатируемых в режиме многократного термоциклирования;

- провести моделирование термоэлектрических блоков и разработать метод определения коэффициента преобразования ТТН для различных режимов их эксплуатации;

- провести моделирование внешнего контура ТН, разработать метод расчета его конструкции для различных теплофизических условий эксплуатации;

разработать методику и изготовить измерительный аппаратно-программный комплекс для исследования параметров основных узлов и функциональных характеристик ТН;

- разработать аппаратно-программные средства для: расчета параметров ТЭ материалов и устройств; функционирования электронных приборов и исполнительных устройств интеллектуальной системы контроля параметров ТН; автоматизации процессов исследований, проводимых на измерительных комплексах; управления режимами ТЭУ.

Научная новизна диссертационной работы заключается в использовании комплексного, научно-обоснованного подхода к разработке методов моделирования и исследования теплофизических свойств термоэлектрических материалов и структур и создание на основе полученных данных эффективных ТТН для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии, и состоит в следующем:

1. Разработаны 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 проведен расчет ТКЛР термоэлектрических материалов на основе ЕНгТез вдоль направлений кристаллографических осей «а» и «с».

2. В результате исследования температурной зависимости ТКЛР твердых растворов на основе В12Те3 п - и р - типа, экспериментально установлено, что критерий анизотропии ТКЛР (отношение ас /аа) составляет 1,6 для материала В12Те3 - В128е3, а для материала В12Те3 - 8Ь2Те3, ас /аа изменяется от 1,0 при низких температурах, до 1,6 при 60 °С. Значения ТКЛР в исследованной области температур положительные, а на температурных зависимостях этого параметра не наблюдается аномалий, что определяет отсутствие фазовых переходов в рассматриваемых материалах. Данные по температурным зависимостям теплового расширения твердых растворов В^Те3 - В128е3 и В12Те3 - 8Ь2Те3 вдоль оси «с» получены впервые.

3. Разработан метод определения линейных размеров ТЭУ при изменении температуры, позволяющий оптимизировать конструкцию и технологию сборки термоэлектрических блоков, работающих в условиях многократного термоцикли-рования.

4. В процессе моделирования внешнего контура ТН разработан метод расчета конструкции этого контура для различных теплофизических условий эксплуатации ТН, позволяющий учитывать взаимодействие источников (стоков) тепла контура.

5. В результате проведенных исследований разработаны метод определения коэффициентов преобразования термоэлектрических ТН для различных режимов их эксплуатации. Предложены математические модели, позволяющие рассчитывать КОП, основываясь на тепло- и электрофизических свойствах ТЭ материалов, используемых при изготовлении ТН или на характеристиках термоэлектрических модулей.

Практическая значимость

1. Для проведения экспериментальных исследований линейного теплового расширения материалов в интервале температур от минус 60 до 400 °С разработана методика и измерительный аппаратно-программный комплекс. Относительная погрешность измерений данной методики не превышает 2%, что коррелирует с расчетными данными этого параметра. При создании методики и измерительного

комплекса применены оригинальные схемотехнические, конструкторские и программные решения, которые защищены свидетельствами о регистрации программного обеспечения.

2. Данные по TKJIP термоэлектрических материалов, а также их температурной зависимости, полученные в диссертационной работе, являются необходимым условием при конструировании ТЭУ.

3. Предложенные методы расчета TKJIP могут быть использованы исследователями для определения теплового расширения материалов и установления механизмов теплофизических процессов.

4. Метод расчета и оптимизации конструкции термоэлектрических устройств, эксплуатируемых в условиях многократного термоциклирования, использован при разработке термоэлектрических блоков.

5. Метод определения коэффициента преобразования термоэлектрических тепловых насосов для различных режимов их эксплуатации может быть использован при проектировании тепловых насосов.

6. Метод расчета конструкции внешнего контура для различных теплофизических условий эксплуатации может быть использован при разработке и установке любых типов грунтовых тепловых насосов.

7. Изготовленные эффективные термоэлектрические модули выпускаются серийно, термоэлектрические блоки использованы для создания термоэлектрического теплового насоса.

8. Методика и измерительный аппаратно-программный комплекс для исследования параметров основных узлов и функциональных характеристик ТН используются в процессе их разработки, а также в учебном процессе для проведения лабораторных работ.

9. Результаты диссертационной работы использованы при подготовке учебного пособия "Термометрия", авторы Штерн Ю.И., Шерченков A.A., Миронов P.E., М.: МИЭТ, 2013г.-256 с.

10. Результаты диссертационных исследований использованы при подготовке Учебно-методических комплексов в МИЭТ для образовательных программ

по профилям "Интеллектуальные энергосберегающие системы", "Полупроводниковые преобразователи энергии."

Разработанные в диссертации: приборы, методики, измерительные комплексы, аппаратно-программные средства, внедрены и используются на ряде предприятий. Акты внедрения прилагаются в диссертации.

Новизна и практическая значимость аппаратно-программных решений, используемых в диссертационной работе, подтверждена 20 свидетельствами о государственной регистрации программного продукта в РОСПАТЕНТЕ.

Методологическими основами проведенных исследований являются: комплексный, научно-обоснованный подход к исследованию и моделированию теп-лофизических 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.

На защиту выносятся:

1. Результаты моделирования и исследования теплофизических параметров ТЭ материалов. Методы расчета теплового расширения ТЭ материалов. Теоретически и экспериментально установленные критерии анизотропии ТКЛР ТЭ материалов ЕНгТез - БЙ28ез и В12Тез - 8Ь2Тез вдоль кристаллографических осей «а» и «с», что связано с особенностями химической связи в слоистой структуре этих материалов.

2. Комплексный подход к разработке и оптимизации конструкции ТТН, основывающийся на результатах моделирования и исследования, как свойств термоэлектрических материалов, так и параметров ТЭУ и других элементов конструкции тепловых насосов.

3. Методы теплофизических расчетов элементов конструкции ТН: термоэлектрического устройства; термоэлектрического блока; внешнего теплового кон-

тура, позволяющие определить: изменения геометрических параметров термоэлектрических устройств при изменении температуры; коэффициент преобразования ТН для различных режимов его эксплуатации; оптимальные конструкторские решения для внешнего контура ТН.

4. Методики, измерительные комплексы, аппаратно-программные средства, предназначенные для исследования теплофизических параметров материалов и структур, функциональных и эксплуатационных характеристик ТЭУ и ТН.

Достоверность

Достоверность полученных в диссертации результатов основана на большом объеме экспериментальных работ с использованием разнообразных современных методик, в том числе разработанных автором диссертационной работы, и высококлассных приборов и оборудования. Сделанные в работе выводы научно-обоснованы и базируются, как на достоверных экспериментальных результатах, так и на большом объеме проработанных литературных данных. Достоверность и обоснованность полученных результатов и рекомендаций подтверждается также успешным внедрением в серийное производство термоэлектрических модулей и использованием в учебном процессе и при выполнении НИР оборудования, методик и измерительных комплексов, разработанных в рамках диссертационной работы.

Апробация

Основные результаты, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на 10 Международных и 5 Всероссийских НТ конференциях: Всерос. НТ конф. «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2008; Межд. форум по термоэлектричеству, Киев, 2009; Межд. НТ конф. по термоэлектричеству, Фрайбург, Германия, 2009; Межд. НТ конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века», Воронеж, 2009-2013; Всерос. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика», М., 2010-2012; Межд. НТ конф. «Энергосбережение в системе теплоснабжения. Повышение энергетической эффективности», СПб, 2010; Межд. НТ конф. «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высо-

ких технологий в промышленности», СПб, 2011; Всерос. НТ конф. «Энергосбережение и энергоэффективность технологий передачи, распределения и потребления электрической энергии», М.: МЭИ, 2012; Межд. НТ конф. «Энергосбережение в системах тепло- и газоснабжения. Повышение энергетической эффективности», СПб, 2013.

Глава 1. Перспективы и проблемы использования термоэлектрических тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой

энергии

Поддержание комфортных температурных условий в зданиях требует затрат огромного количества энергии. Согласно данным Международного Энергетического Агентства (МЭА) [1] до половины всего мирового потребления энергии приходится на производство тепла (рисунок 1.1). В связи с этим одной из основных тенденций в науке и технике является стремление максимально эффективно использовать первичную энергию [2]. Одним из перспективных способ решения этой проблемы - использование альтернативных источников тепловой энергии. По этой причине в последние годы альтернативные источники энергии получили широкое развитие за счет основных своих преимуществ, таких как экологичность и использование возобновляемых источников энергии. Среди различных видов альтернативных источников тепловой энергии (биомасса, биогаз, энергия ветра, солнечная энергия и др.) выделяется низкопотенциальная тепловая энергия, которая может эффективно использоваться для отопления и кондиционирования помещений, а так же для обеспечения потребностей в горячем водоснабжении.

ф Тепло ф Транспорт Электричество ф Другое Рисунок 1.1 - Мировое потребление энергии [1]

В Европе и США крупные котельные и теплоэлектростанции плавно уходят в прошлое. Глубокий износ протяжённых трубопроводных систем теплоснабжения и высокая стоимость их модернизации при многократном снижении потребности зданий в тепле делают их экономически не выгодными, не говоря о их экологическом вреде. Уже сегодня в ряде случаев бывает дешевле построить новую и современную децентрализованную систему теплоснабжения, чем модернизировать тысячи километров постоянно разрушающейся трубопроводной сети [3].

1.1 Перспективы использования тепловых насосов для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии

Тепловой насос - это устройство, которое преобразовывает низкопотенциальную тепловую энергию из возобновляемых источников и передает её конечному потребителю. Принцип работы теплового насоса (ТН) определен Карно в описании цикла Карно, опубликованном в его диссертации в 1824 году [4].

Первую практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. Она была названа умножителем тепла и показывала, как можно холодильную машину эффективно использовать для целей отопления. В обосновании своего предложения Кельвин указывал, что ограниченность энергетических ресурсов не позволит непрерывно сжигать топливо в печах для отопления, и что его умножитель тепла будет потреблять меньше топлива, чем обычные печи [5]. В качестве низкопотенциального источника тепла умножитель тепла Кельвина использовал окружающий воздух [6].

Тепловой насос представляет собой обращенную тепловую машину. Тепловая машина получает тепло от высокотемпературного источника и отдает его при низкой температуре, при этом совершая полезную работу. Тепловой насос наоборот требует затраты работы для получения тепла при низкой температуре и отдачи его при более высокой (рисунок 1.2).

источник

Тн и Тс - температуры горячего и холодного тела соответственно, Qц и Qc- тепловые потоки между рабочим и более горячим телами, и между рабочим и более холодным телами соответственно, ¡V - электрическая энергия.

Рисунок 1.2 - Термодинамическая схема ТН (а) и тепловой машины (б)

Как видно из рисунка 1.2, любой тепловой насос, как и тепловая машина состоит из трех основных частей: рабочее тело, охладитель и нагреватель. В зависимости от режима работы теплового насоса (отопление или кондиционирование) в роли охладителя и нагревателя выступают внешний и внутренний контуры ТН. Внешний контур ТН - это теплообменник, который является коллектором низкопотенциальной тепловой энергии, в то время как внутренний контур ТН представляет собой систему отопления или кондиционирования, установленную в помещении, температурный режим которого регулируется ТН.

Рабочее тело теплового насоса - это всегда агрегат, который непосредственно преобразует низкопотенциальную энергию по определенному принципу. Можно выделить несколько типов тепловых насосов, работающих по различным принципам:

- воздушно-компрессорные тепловые насосы;

- тепловые насосы с механической компрессией пара (парокомпрессионный цикл);

- абсорбционные тепловые насосы;

- тепловые насосы, основанные на использовании эффекта Ранка;

- тепловые насосы, основанные на использовании двойного цикла Ренкина;

- тепловые насосы, работающие по циклу Стерлинга;

- тепловые насосы, работающие по циклу Брайтона;

- термоэлектрические тепловые насосы;

- обращенный топливный элемент;

- тепловые насосы с использованием теплоты плавления;

- тепловые насосы с использованием механохимического эффекта;

- тепловые насосы с использованием магнетокалорического эффекта. Основу эксплуатируемого сегодня в мире парка ТН составляют пароком-

прессионные тепловые насосы [7]. В связи с этим для понимания процесса преобразования низкопотенциальной энергии рассмотрим устройство и принцип работы теплового насоса, основанного на парокомпрессионном цикле.

На рисунке 1.3 представлена структурная схема парокомпрессионного теплового насоса. Для термодинамического понимания принципа работы ТН на рисунке 1.4 представлена р-Ь (давление - удельная энтальпия) диаграмма цикла с механической компрессией пара.

Газообразный

хладагент 1=5 °С Нагрев

Хладагент 1=75 °С

Жидкий хладагент {=0 °С

Газожидкостная смесь

Рисунок 1.3 - Структурная схема парокомпрессионного теплового насоса

Рисунок 1.4 -р-к диаграмма идеального парокомпрессионного цикла

Рассмотрим поэтапно парокомпрессионный цикл при работе теплового насоса в режиме отопления. Низкоптенциальная энергия поступает из внешнего контура в испаритель (1 на рис. 1.3), где рабочее вещество компрессионного ТН -хладагент испаряется, забирая низкопотенциальную энергию (£>с)- При этом, за счет внешнего контура, температура испарителя должна поддерживаться больше значения температуры испарения хладагента. Это связано с тем, что на выходе из испарителя необходимо получить сухой перегретый пар, так как попадание жидкости вместе с паром на вход компрессора снижает срок его эксплуатации и в конечном итоге может вывести его из строя. Процесс испарения хладагента показан отрезком 1-2 на рисунке 1.4. Далее сухой пар попадает в компрессор (2 на рисунке 1.3), здесь за счет электрической энергии (Я7) компрессор совершает работу над газообразным хладагентом. При этом происходит его изоэнтропийное сжатие и как следствие повышение температуры. Процесс сжатия газообразного хладагента представлен отрезком 2-3 на рисунке 1.4.

После компрессора пар попадает в конденсатор (3 на рисунке 1.3), где его следует охладить при постоянном давлении (3-4 на рисунке 1.4), после чего он начнет конденсироваться (4-5 на рисунке 1.4), при этом отдавая тепло ((1Н) во

внутренний контур теплового насоса (в систему отопления). Перед тем, как паро-жидкостная смесь хладагента из конденсатора снова попадет в испаритель, необходимо сбросить давление. В ТН за это отвечает дроссельный вентиль (4 на рис. 1.3). Процесс адиабатического расширения хладагента представлен отрезком 5-1 на рисунке 1.4.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Миронов, Ростислав Евгеньевич, 2013 год

Список литературы

1. М. Beerepoot, A. Marmion. Policies for renewable heat. An integrated approach.

2. Ю.И. Штерн, P.E. Миронов, М.Ю. Штерн. Математическое моделирование термического расширения термоэлектрического блока теплового насоса // 14-я Международная научно-техническая конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века». - Воронеж, 2013. - Т. 2. - С. 440 - 447.

3. В. Степаненко. Каким будет теплоснабжение Украины в 21 веке [Электронный ресурс] // Международная конф. «Тепловые насосы в странах СНГ». -2013. - Режим доступа: http://conf.esco.co.ua/pages/article_stepanenko.htm.

4. Рей Д., Макмайкл Д. «Тепловые насосы» Пер. с англ. - М.: Энергоиздат,

1982.

5. Thomson, W. On the economy of the heating or cooling of buildings by means of currents of air. Proc. Glasgow Phil. Soc., Vol, III, pp. 666-675, Dec. 1852.

6. Fearon, J, Heat from cold-energy recovery with heat pumps. Chartered Mechanical Engineer, pp. 49-53, Sept. 1978.

7. Штерн Ю.И., Миронов P.E., Штерн М.Ю., Чирков Д.А., Рогачев М.С. Термоэлектрические блоки для тепловых насосов, использующих низкопотенциальную энергию // Сборник статей XII Международной научно-практической конференции "Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности". С-Пб., Изд-во Политехи, ун-та, 2011.-Т. 2.-С. 399-401.

8. Egle, М. The heating of the Zurich Town Hall by the heat pump. SEV Bulletin, Vol. 29, pp 261-273, 27 May 1978.

9. Von Cube, H.L. and Steimle, F. Warmepumpen. Grundlagen und Praxis. VDI-Verlag GmbH, Dusseldorf, 1978.

10. Sumner, J.A. A summary of heat pump development and use in Great Britain. J.Inst, of Fuel, pp 318-321, Jan 1953.

11. J. Meyer, D. Pride, J. O'Toole, C. Craven, V. Spencer. Ground-Source Heat Pumps in Cold Climates [Электронный ресурс]. -2011. - Режим доступа:

www.uaf.edu/files/acep/ACEP-Community-Lecture-Presentation.pdf

12. Васильев Г. П. Теплохладоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциальной тепловой энергии поверхностных слоев Земли: Монография. Издательский дом «Граница». - М.: Красная звезда, 2006.

13. Clean energy project analysis: RETScreen® engineering & cases textbook [Электронный ресурс]. -2005. - Режим доступа:

www.retscreen.net/download.php/ang/1016/0/Textbook.pdf.

14. Sumner, J.A. Domestic Heat Pumps. Dorchester: Prism Press, 1976. - p. 117.

15. Крылов Э.Г. «Парокомпрессионные тепловые насосы» // Интеллектуальные системы в производстве. 2006. № 1. С. 173-180.

16. Lund, J.W. et al., Geothermal (Ground-Source) Heat Pumps - A World Overview, edited and updated version of the article from Renewable Energy World ( July-Aug, 2003, Vol. 6, No. 4), Geo-Heat Center (GHC) Quarterly Bulletin, Vol. 25, No. 3, ISSN 0276-1084, September 2004, 10 pp.

17. U.S. Department of Energy (DOE), Geothermal Heat pumps for Medium and Large Buildings, Office of Geothermal Technologies, 1000 Independence Avenue, SW Washington, DC 20585-0121, USA, DOE/GO-10098-648, September 1998, reprinted April 1999, 4 pp.

18. The Accelerated Phase-out Schedule Of The Montreal Protocol [Электронный ресурс] // Engineering system solutions. -2007. - Режим доступа: http://www.daikinapplied.com.

19. Булат Л.П., Ведерников М.В. Вялов А.П. и др. Термоэлектрическое охлаждение: Текст лекций/ Под ред. Л.П. Булата. СПб.: СПбГУНиПТ, 2002.-147с.

20. Шерченков А.А., Штерн Ю.И. Термоэлектричество: современное состояние, использование достижений нанотехнологии, диагностика наноматериалов. Труды Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению "Диагностика наноматериалов и наноструктур": Сборник. Рязань: РГРТУ, 2011. Том I, с. 248-287.

21. Ufimtsev V.B., Osvensky V.B., Bublik V.T., Sagalova T.B., Jouravlev O.E. Structure, homogeneity and properties of thermoelectric materials based on ternary solid solutions of bismuth and antimony chalcogenides // Advanced Performance Materials. -1997. - T. 4. - № 2. - C. 189-197.

22. Штерн Ю.И., Павлова JI.M., Миронов P.E. Тепловое расширение анизотропных низкотемпературных термоэлектрических материалов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» -НМТ-2008. - М.: МАТИ, 2008. - Т. 2. - С. 138-139.

23. Павлова Л.М., Штерн Ю.И., Миронов P.E. Термодинамическое моделирование теплового расширения анизотропных кристаллов // Методы и средства контроля технологий материалов и изделий в микроэлектронике: межвузовский сборник. - М.: МИЭТ, 2009. - С. 181 - 193.

24. Штерн Ю.И., Павлова Л.М., Миронов P.E. Критическая оценка и прогнозирование коэффициентов линейного термического расширения низкотемпературных термоэлектрических материалов [Электронный ресурс]. - 2009. Режим доступа: http://itc.cv.ukrtel.net/forum/annotationukr.

25. Бублик В.Т., Каратаев В.В., Освенский В.Б., Сагалова Т.Б., Фролов A.B. Зависимость растрескивания от характера структуры поликристаллических слитков на основе твердых растворов Bi2Te3-Bi2Se3 // Кристаллография. 1998. - Т. 43. № 1.-С. 104.

26. Глазов В.М., Чижевская С.Н., Глаголева H.H. Жидкие полупроводники. М.: Наука, 1967. 244 с.

27. Абдуллаев H.A. Особенности упругих свойств слоистых кристаллов // ФТТ. 2006. Т. 48. № 4. С. 623.

28. Булат Л.П., Табачкова Н.Ю., Бублик В.Т., Каратаев В.В., Освенский В.Б., Пивоваров Г.И. Методы исследования механических свойств и структуры наноматериалов для термоэлектрических охладителей // Вестник Международной академии холода. -2009. - № 3. - С. 4-7.

29. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел.//Наука, Москва, 1974

30. D.K.C. McDonald, S.K. Roy. Phys. Rev., 1955, 97, 673.

31. American Society for Testing and Materials 2011 ASTM E 228-11.

32. American Society for Testing and Materials 2010 ASTM E 289-04

33. Bhattachar V.S. Ibstantaneous Coefficients of Linear Thermal Expansion-a New Definition // J. Testing and Evaluation. 1997. V. 25. № 5. P. 479.

34. The TPRC Data Series. Thermophysical Properties of Matter. V. 13. Thermal Expansion Nonmetallic Solids / Eds. Touloukian Y.S., Kirby R.K., Taylor R.E., Lee T.Y.R. N.Y., Washington: IFI / PLENUM, 1977. 1658 p.

35. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Тарасов P. Ю., Барабанов Д.Ю. Перспективы развития низкотемпературного термоэлектрического приборостроения // Известия вузов. Электроника, 2005, № 4-5. - С. 179-184.

36. Штерн Ю.И. Принципы конструирования эффективных термоэлектрических систем для прецизионного регулирования и стабилизации температуры // Краткие сообщения XXVIII Российской школе по проблемам науки и технологий / Межрегиональный совет по науке и технологиям. - Миасс, 2008. - С. 66-69.

37. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Штерн М.Ю. Термоэлектрические модули специального назначения // Тезисы докладов на международной научно-технической конференции «Микроэлектроника и наноинженерия - 2008». - М.: МИЭТ, 2008.-С. 180-181.

38. Осипков А.С. Обеспечение надежности термоэлектрических модулей приборов методом акустической эмиссии на этапе их технологических испытаний. / Автореферат дис. канд. техн. наук. -М.:2010.

39. Kavanaugh S.P., Rafferty К. Ground source heat pumps. Design of geothermal systems for commercial and institutional buildings. - Atlanta: ASHRAE, 1997.

40. ASHRAE Handbook: heating, ventilating and air-conditioning applica-tions.Ch. 32. Geothermal energy. - Atlanta: ASHRAE, 2007. - 995 p.

41. Guideline VDI 4640, Part 2. Thermal use of the underground - Ground source heat pump systems. - Berlin: Beuth Verlag, 2001. - 43 p.

42. Справочник по проектированию и монтажу тепловых насосов. Проектная документация компании Buderus. - Wetzlar: ВВТ Thermotechnik, 2005. - 142 с.

43. Большаков В.И., Данишевский В.В., Кушнеров Е.А. Теплотехническое моделирование вертикальных грунтовых коллекторов тепловых насосов методом конечных разностей // Строительство, материаловедение, машиностроение. -2010.

44. A.Benazza, Е. Blanco, M.Aichouba, Jose Luis Rio, S.Laouedj. Numerical Investigation of Horizontal Ground Coupled Heat Exchanger // Energy Procedia. - 2011. -V. 6.-pp. 29-35.

45. Литовский Е.И. Потоки энергии и эксергии. - М.: Наука, 1988. - 144 с.

46. Laloui L., Moreni М., Vulliet L. Behavior of a dual-purpose pile as foundation and heat exchangers // Canadian Geotech. J. -2003. -V.40. -P.388-402.

47. Laloui L., Nuth M., Vulliet L. Experimental and numerical investigations of the behavior of a heat exchanger pile // Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech. -2006. -V.30. -P.763-781.

48. Carslaw H.S., Jaeger J.C. Conduction of heat in solids. - Oxford: Clarendon Press, 1947.-386 p.

49. Ingersoll L., Zobel O., Ingersoll A. Heat conduction; with engineering, geological, and other applications. 2nd ed. - New York: McGraw-Hill, 1954.

50. Mei V.C., Baxter V.D. Performance of a ground-coupled heat pump with multiple dissimilar U-tube coils in series // ASHRAE Trans. -1986. -V.92. -P.22-25.

51. Eskilson P., Thermal analysis of heat extraction systems. Ph.D. thesis, Lund University, Sweden, 1987.

52. Hellstrom G., Ground heat storage. Thermal analysis of duct storage systems. Part I. Theory. Ph.D. thesis, University of Lund, Sweden, 1991.

53. Yavusturk C., Splitter J. A short time step response factor model for vertical ground loop heat exchangers // ASHRAE Trans. -1999. -V.105. -P.475^80.

54. Rottmayer SP, Beckman WA and Mitchell JW. Simulation of a single vertical U-tube ground heat exchanger in an infinite medium. Ashrae Transactions 1997; Vol. 103, No. 2: 651-8.

55. Muraya NK et al. Thermal interference of adjacent legs in a vertical U-tube heat exchanger for a ground-coupled heat pump. Ashrae Transactions 1996; Vol. 102, No. 2: 12-21.

56. Mei VC. Horizontal ground-coil heat exchanger: Theoretical and experimental analysis, ORNL/CON-193, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN; 1986.

57. Piechowski M. A ground coupled heat pump system with energy storage. PhD thesis, The University of Melbourne; 1996.

58. Demir H, Koyun A and Temir G. Heat transfer of horizontal parallel pipe ground heat exchanger and experimental verification. Applied Thermal Engineering 2009; 29: 224-233.

59. S.A. M. Said, M .A. Habib, E.M.A. Mokheimer, N. Al-Shayea and M. Shar-qawi. Horizontal Ground Heat Exchanger Design for Ground-Coupled Heat Pumps / Ecologic vehicles and renewable energies. Monaco, 2009.

60. Kundra K.D., Ali Z. Unit-cell data and expansion coefficients of seleno - telluride // J. Phys. D: Appl Phys. - 1971. - V. 4. - N 5. - P. 685 - 689.

61. Francombe M.H. Structure-cell data and expansion coefficients of bismuth telluride // Brit. J. Appl. Phys. - 1958. - V. 9. - N. 10. - P. 415 - 417.

62. Barnes J.O., Rayne J.A., Ure R.W. Lattice expansion of Bi2Te3 from 4.2 К to 600 К//Phys. Letters A. - 1974.-V. 46.5. - P.317 - 318.

63. Francombe M.H. Crystal Growth anf Orientation in Sputtered Films of Bismuth Telluride // Phil. Mag. Ser. A. - 1964. - V. 10. - N. 108. - P. 989 -1010.

64. Глазов B.M., Чижевская C.H., Глаголева H.H. Жидкие полупроводники. -М.: Наука, 1967. - 244 с.

65. Taylor K.N.R. Thermal expansions of bismuth telluride // Brit. J. Appl. Phys.

- 1961.-V. 12.-N. 12.-P. 717.

66. Тимошин A.C. Тепловое расширение твёрдых растворов системы Bi2Te3

- Bi2Se3 / A.C. Тимошин, Ю.Г. Политанский, В.П. Шварц, Ю.М. Белов // Неорган, материалы. - 1988. - Т. 24. - № 8. - С. 26-38.

67. Евгеньев С.Б. Исследование теплового расширения и плотности полупроводниковых веществ различных структурных групп в твердой и жидкой фазах // Дис. канд. техн. наук. - М.: МИСиС, 1967. - 189 с.

68. Марченков Е.И., Шипуль В.П. Исследование термического расширения полупроводниковых материалов // Инж.-физ. журнал. - 1994. - Т. 66. - № 5. - С. 612-616.

69. Yashima I., Sato Т., Toshio Y. Thermoelectric and mechanical properties of Bi - Те materials prepared by hot press method // Nippon seramikkusu kyokai gakujut-su ronbunshi. - 1997. - V. 105. - N. 2. - P. 152 - 155.

70. Гольцман Б.М., Кутасов B.A., Лукьянова Л.Н. Механизм формирования текстуры и ее влияние на прочность термоэлектрика p-Bio.5Sb1.5Te3 // ФТТ. 2009. Т. 51. №4. С. 706.

71. Банкина В.Ф., Абрикосов Н.Х. Система Bi2Te3-Bi2Se3 // Неорг. материалы. 1964. Т. 9. №4. С. 931.

72. Madelung О., Rossler U., Schulz М. Non-tetrahedrally bonded elements and binary compounds I / Landolt-Bornstein - Group III condensed matter. Numerical Data and functional relationships in science and technology. // Semiconductors. - SpringerVerlag, 1998.-V.41C.-P 1-2.

73. Krost A., Grosse P. Growth of Sb2Te3 single crystals by hot-wall-epitaxy / Eds. E. Gornik, H. Heinrich, L. Palmetshofer. Lecture notes in physics. Proceedings of the 4th intern, conference on physics of narrow gap semiconductors. September 14-17. Australia. - Linz, 1981. - V. 152. - P. 49-53.

74. Johnson R.G.R. The preparation and evaluation of indium - antimony - tellurium alloys for thermoelectric power generation in thermoelectricity // Westinghouse electric corp. quarterly progress rept. - 1962. - N. 2. - 15 p.

75. The TPRC Data Series. Thermophysical properties of matter. Thermal expansion metallic elements and alloys / Ed. Y.S. Touloukian. N.Y., Washington: IFI. Plenum. - N.Y., 1975. - V.12.- 1446 p.

76. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ // Справочник. - М.: Наука, 1978. - 340 с.

77. Tamaki N. Thermal expansion coefficient in Bio.5Sb1.5Te3.In / N. Tamaki, A. Onodera, M. Ido, K. Fukuda, H. Imaizumi, T. Ishii; Ed. M.V. Vedernikov // Proceed-

ings of the XIV International Conference on Thermoelectrics. - St. Petersburg, 1995. -P. 100- 103.

78. Булат Л.П., Бублик B.T., Драбкин И.А., Каратаев В.В., Освенский В.Б., Пивоваров Г.И., Пшенай-Северин Д.А., Татьянин Е.В., Табачкова Н.Ю. Объемные наноструктурные термоэлектрики на основе теллурида висмута. Термоэлектричество. -2009. - № 3. - С. 70-75.

79. O.B.Sokolov, S.Ya.Skipidarov, N.I.Duvankov, G.G.Shabunina. Chemical Reactions on the Bi2Te3-BÍ2Se3 Section in the Process of Crystal Growth // J. Crystal Growth. -2004. - V. 262. - pp. 442-448.

80. Чижевская C.H. Критическая оценка и согласование данных по фазовой диаграмме системы Bi-Te-Se и кристаллической структуре сплавов разреза Bi2Te3 - Bi2Se3 / C.H. Чижевская, Л.Е. Шелимова, В.И. Косяков, В.А. Шестаков // Неорган. материалы. - 1997. - Т. 33. - №. 8. - С. 903 -911.

81. Соколов О.Б. Фазовая диаграмма и термоэлектрические свойства сплавов системы Bi2Te3 - Bi2Se3 / О.Б. Соколов, С.Я. Скипидаров, Н.И. Дуванков, Г.Г. Шабунина // Неорган, материалы. - 2007. - Т. 43. - № 1. - С. 10-13.

82. Глазов В.М., Павлова Л.М. Экспериментальное исследование объемных свойств расплавов в бинарных системах с промежуточными полупроводниковыми фазами // Неорган, материалы. 1992. Т.23. №2. С. 254 - 282.

83. Штерн Ю.И., Пашинкин A.C., Малкова A.C., Федоров В.А. Теплоемкость твердых растворов Bi2Te2,88Seo;12 (n-типа) и Bi0,52Sb]548Te3 (р-типа)// Неорган, материалы. 2008. Т.44. №10. С. 1184 -1186.

84. Пашинкин A.C., Малкова A.C., Михайлова М.С.// Теплоемкость твердого теллурида висмута // Изв. Вузов. Электроника. 2007. №5. С. 78 - 79.

85. Пашинкин A.C., Малкова A.C. Теплоемкость твердого селенида висмута (Bi2Se3) // ЖФХ. 2005. Т.79. №7. С. 1325 - 1327.

86. Беленький Г.Л., Салаев Э.Ю., Сулейменов P.A. Деформационные явления в слоистых кристаллах// УФН. 1988. Т.155.№1. С. 89 - 127.

87. Абдуллаев H.A. Параметры Грюнайзена в слоистых кристаллах // ФТТ.2001. Т.43. №4. С.697 - 700.

88. Цагарейшвили Д.Ш. Методы расчета термических и упругих свойств кристаллических неорганических веществ. Тбилиси: Мецниереба. 1977.264 с.

89. Mahan G.D. Good thermoelectrics // Solid State Phys. - 1998. - V. 51. - P. 81-157.

90. Kumar V., Sastry B.S.R. Relationship between the thermal expansion coefficient, plasmon energy, and bond length of ternary chalcopyrite semiconductors// J. Phys. Chem. Solids. 2002. V.63. P. 107-112.

91. Gorbachuk N. P., Bolgar A. S., Sidorko V.R., Goncharuk L.V. Heat capacity and enthalpy of Bi2Se3 and Bi2Te3 in the temperature range 58 - 1012K// Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2004. V.43. N.5-6. P.284 -290.

92. Павлова JI.M., Штерн Ю.И., Миронов P.E. Термическое расширение теллурида висмута // Теплофизика высоких температур. - 2011. - Т. 49. - № 3. -С. 379-389.

93. Свидетельство № 2012660698 от 28.11.2012, Российская Федерация. «Программа для микропроцессорной системы управления термоэлектрическим оборудованием» / Беспалов В.А., Рыгалин Д.Б., Миронов Р.Е., Караваев И.С. Заявка №2012618445 от 09.10.2012 г.

94. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыков В.М., Миронов Р.Е., Штерн М.Ю. Разработка математических моделей для интеллектуальных систем управления прецизионным термическим оборудованием// Изв. вузов. Электроника. 2010. - № 2 (82)-С. 52- 59.

95. Свидетельство № 2011610218 от 11.01.2011, Российская Федерация. «Программа для многоканальных мультиметров» / Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыгалин Д.Б., Рыков В.М., Штерн М.Ю., Миронов Р.Е.

96. Свидетельство № 2011610849 от 19.01.2011, Российская Федерация. «Универсальная программа для многоканальных средств измерения температуры» / Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Штерн М. Ю., Миронов Р. Е.

97. Свидетельство № 2011610850 от 19.01.2011, Российская Федерация. «Универсальная программа для высокоточных средств измерения температуры» / Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Миронов Р. Е., Штерн М. Ю.

98. Свидетельство № 2011610219 от 11.01.2011, Российская Федерация. / «Программа для дистанционного мониторинга высокоточных средств измерения температуры» / Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Лисичкин Д. П., Штерн М. Ю., Миронов Р. Е.

99. Stern Yu., Pavlova L., Mironov R. Thermal expansion of n-type doped Bi2Te2. ssSeo.n and p-type doped Bio.52Sbi.48Te3 solid solutions from 200 К to 700 K. The 28 International Conference on Thermoelectrics and The 7 European Conference on Thermoelectrics, 2009 Freiburg, Germany, http://ict2009.its.org

100. Yu. Stern, L. Pavlova and R. Mironov. Thermal Expansion of n-Type Doped Bi2Te2 88Seo.i2 and p-Type Doped Bio.52Sbi.48Te3 Solid Solutions from ~60°C to +60°C //Journal of Electronic Materials. - 2010. - V. 39, Issue 9. - P. 1422-1428

101. Миронов P.E. Термодинамическое моделирование теплового расширения низкотемпературных термоэлектрических материалов // 18-я Всероссийская межвуз. научно-техническая конф. «Микроэлектроника и информатика — 2011». — М.: МИЭТ, 2011.-С. 44.

102. Штерн Ю.И. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.

103. А.Ф. Чудновский. Теплофизика почв. - М.: «Наука», 1976. - 352 с.

104. Д. X. Беленький, А. Ф. Чудновский и др.. Статистический подход к описанию температурного процесса в почве. Труды ИЭМ, 3 (4), 1972.

105. Н. В. Мамонтов. Статистические и вероятностные характеристики эквивалентно-эффективной температуры в Западной Сибири. Труды НРГМЦ, вып. 5, Гидрометеоиздат, 1971.

106. И.А.Корнева, М.А.Локощенко. Многолетние изменения температуры грунта на разных глубинах в Москве // Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты: труды XVI Международной школы-конференции молодых ученых - М.: Институт физики атмосферы им. A.M. Обухова РАН, 2012.-232 с.

107. Sanner В. Ground Heat Sources tor Heat Pumps (classification, characteristics, advantages). Course on geothermal heat pumps, 2002.

108. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. -Л.: Энергия, 1976. 352 с.

109. Г. Карслоу, Д. Егер. Теплопроводность твердых тел. -М, 1964. 488 с.

110. N.N. Lebedev. Special functions and their applications. - Englewood Cliffs, N.J., 1965.-P. 308.

111. СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах».

112. ASHRAE Handbook. 1999 HVAC Application. Chapter 31. Energy resources.

113. Шеин E.B. Курс физики почв. Учебник. М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.

114. IAPWS Industrial Formulation, 1997.

115. Исаченко В. П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. -1975. 448

с.

116. Пупков К.А., Коньков В.Г. Интеллектуальные системы. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. - 348 с.

117. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Шерченков A.A., Рыгалин Д.Б., Миронов P.E. Беспроводные измерители температуры для дистанционного мониторинга и энергосберегающих технологий // X Межд. конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века» / Сборник докладов. - Воронеж, 2009. - Т. 1. - С. 39-45.

118. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Шерченков A.A., Рыгалин Д.Б., Барсуков Е.В., Миронов P.E. Разработка автоматизированного комплекса для исследования беспроводных измерителей температуры // X Межд. конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века» / Сборник докладов. - Воронеж, 2009. - Т. 1- С. 46-53.

119. Штерн Ю.И. Высокоточные электронный средства измерения температуры / Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, В.М. Рыков, P.E. Миронов, М.Ю. Штерн // Кибернетика и высокие технологии XXI века: XI Межд. научно-техническая конф.. Сборник докладов - Воронеж, 2010. - Т. 1. - С. 420 - 432.

120. Штерн Ю.И. Средства измерения для беспроводного мониторинга температуры теплоносителя в системах теплоснабжения / Ю.И. Штерн, Я.С. Кожев-

ников, Д.Б. Рыгалин, В.М. Рыков, P.E. Миронов. // Энергосбережение в системе теплоснабжения. Повышение энергетической эффективности: 1-я Межд. научно-практическая конф. Сборник докладов - СПб, 2010, С.78 - 83.

121. Тымчишин A.B., Миронов P.E. Разработка и исследования средств измерения температуры теплоносителя с беспроводным интерфейсом // 18-я Всероссийская межвуз. научно-техническая конф. «Микроэлектроника и информатика -2011». -М.: МИЭТ, 2011.-С. 116.

122. Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, P.E. Миронов, И.С. Караваев. Инновационный метод учета индивидуального потребления тепловой энергии // 14-я Международная научно-техническая конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века». - Воронеж, 2013. - Т. 2. - С. 448 - 457.

123. Миронов P.E., Чечеткин Ю.М. Анализ и обоснование выбора беспроводных технологий передачи данных для интеллектуальных энергосберегающих систем // 17-я Всероссийская межвуз. научно-техническая конф. «Микроэлектроника и информатика - 2010». - М.: МИЭТ, 2010. - С. 250.

124. Ю.И. Штерн, В.А. Егоров, Я.С. Кожевников, В.М. Рыков, P.E. Миронов, И.С. Караваев Измерительный комплекс для исследования радио-трансиверов беспроводных интеллектуальных устройств // 13-я Международная научно-техническая конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века». — Воронеж, 2012. - Т. 2. - С. 544 - 549

125. Свидетельство № 2011618256 от , Российская Федерация. «Программа для тестирования беспроводных устройств индивидуального учета тепловой энергии» / Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Доронин С. Ю., Рыков В. М., Миронов Р. Е., Штерн М. Ю.

126. Свидетельство № 2011618255, Российская Федерация. «Программа для контроля достоверности приемо-передающих характеристик маломощных радио-трансиверов» / Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Доронин С. Ю., Караваев И. С., Миронов Р. Е.

127. Свидетельство № 2012611047, Российская Федерация. «Программа для измерения приемо-передающих характеристик интеллектуальных датчиков» /

Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Егоров В. А., Миронов P.E., Штерн М. Ю., Караваев И. С. Заявка № 2011619278 от 06.12.2011.

128. Свидетельство 2010610839. РФ. Программа для аналого-цифрового преобразования и передачи данных в беспроводных измерителях температуры / Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыков В.М., Штерн М.Ю, Миронов P.E. - Заявл. 01.12.2009; зарегистр. 27.01.2010

129. Свидетельство 2010611349. РФ. Универсальная программа мониторинга беспроводных средств измерения температуры / Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Доронин С.Ю., Барсуков Е.В., Рыков В.М., Миронов P.E. Заявл. 17.12.2009; зарегистр. 16.02.2010

130. Свидетельство № 2011610220 от 11.01.2011, Российская Федерация. «Программа для тестирования беспроводных измерителей температуры» / Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Доронин С. Ю., Рыков В. М., Миронов Р. Е., Штерн М. Ю.

131. Свидетельство № 2012618647 от 21.09.2012, Российская Федерация. «Программный комплекс для интеллектуального датчика температуры накладного типа с беспроводным интерфейсом» / Штерн Ю. П., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Караваев И. С., Штерн М. Ю., Миронов Р. Е. Заявка № 2012616267 от 24.07.2012.

132. Свидетельство № 2012618646 от 21.09.2012, Российская Федерация. «Программный комплекс для дифференциального измерителя температуры с беспроводным интерфейсом» / Штерн Ю. П., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Штерн М. Ю., Караваев И. С., Миронов Р. Е. Заявка № 2012616265 от 24.07.2012.

133. Штерн Ю.И., Шерченков A.A., Миронов P.E. Термометрия: учебное пособие. -М.: МИЭТ, 2013.-256 с.

134. Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, В.М. Рыков, P.E. Миронов. Математические модели и аппаратно-программные средства для высокоточных электронных измерителей температуры // Изв. вузов. Электроника. - 2013. - № 1 (99). - С. 10-17.

135. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Миронов P.E., Штерн М.Ю., Караваев И.С. Методика и аппаратно-программный комплекс для автоматической калибровки средств измерения температуры с беспроводным интерфейсом // Измерительная техника. -2013. - № 5. - С. 23 - 26.

136. Свидетельство 201061084. РФ. Универсальная программа для испытания автономных элементов питания / Штерн Ю. И., Беспалов В. А., Рыков В М., Кожевников Я. С., Рыгалин Д. Б., Миронов Р. Е.- Заявл. 01.12.2009; зарегистр. 27.01.2010.

137. Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, В.А. Медведев, P.E. Миронов, И.С. Караваев. Методика и измерительный комплекс для аттестации электронных компонентов и интеллектуальных систем контроля и учета потребления энергоресурсов // Метрология. - 2013. - № 4. - С. 25-33.

138. Миронов P.E. Погрешности определения тепловой энергии в интеллектуальных системах контроля энергоресурсов // 19-я Всероссийская межвуз. научно-техническая конф. «Микроэлектроника и информатика - 2012». - М.: МИЭТ, 2012.-С. 35.

139. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Медведев В.А., Миронов P.E., Караваев И.С. Методы определения индивидуального потребления тепловой энергии, реализованные на базе интеллектуальной системы контроля энергоресурсов // Измерительная техника. -2013. - № 2. - С. 46 - 50.

140. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Медведев В.А., Штерн М.Ю., Миронов P.E. Оценка неопределенности измерения индивидуального потребления тепловой энергии // Метрология. - 2013. - № 5. - С. 19-25.

141. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Миронов P.E., Рыков В.М., Караваев И.С. Измеритель распределенного тепла с беспроводным интерфейсом. // Сборник статей XII Международной научно-практической конференции "Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности". С-Пб., Изд-во Политехи, ун-та, 2011. - Т. 2. - С. 402-404.

142. Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, В.А. Медведев, М.Ю. Штерн, P.E. Миронов, Погрешности измерения индивидуального потребления тепловой энергии

с помощью методики, основанной на использовании интеллектуальных датчиков температуры // 13-я Международная научно-техническая конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века». - Воронеж, 2012. - Т. 2. - С. 536 - 543

143. И.С. Караваев, Д.Б. Рыгалин, Я.С. Кожевников, P.E. Миронов Разработка измерителей давления с беспроводным интерфейсом для интеллектуальных систем передачи и распределения энергоресурсов // Всероссийская молодежная научно-техническая конф. «Энергосбережение и энергоэффективность технологий передачи, распределения и потребления электрической энергии». - М.: МЭИ, 2012.-С. 45-46.

144. Ларионов Н.М., Рябышенков A.C., Нефедова Е.Ю. Моделирование гидравлических элементов системы доставки технологических сред в чистых помещениях // Сборник научных трудов «Методы и средства контроля объектов природно-технических геосистем», М,: МИЭТ, 2012.

145. Ларионов Н.М., Рябышенков A.C., Мурзин М.А. Автоматизированная система мониторинга систем передачи энергоносителей // Межвузовский сборник научных трудов «Методы и средства контроля технологий, материалов и изделий в микро- и наноэлектронике», Москва, МИЭТ, 2009

146. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыков В.М., Рыгалин Д.Б., Доронин С.Ю., Миронов P.E., Интеллектуальная система учета индивидуального потребления тепла // 12-я Международная научно-техническая конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века». - Воронеж, 2011. - Т.21. - С. 738 - 744.

147. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыков В.М., Доронин С.Ю., Караваев И.С., Миронов P.E., Кожевников К.С. Разработка математической модели и аппаратно-программного метода термокомпенсации для беспроводных измерителей температуры // 12-я Международная научно-техническая конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века». - Воронеж, 2011. - Т.21. - С. 745 - 754.

148. Свидетельство № 2012610770, Российская Федерация. «Программа для аналого-цифрового преобразования и передачи данных с датчика давления» / Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Штерн М.Ю., Миронов Р. Е., Караваев И. С.

149. Свидетельство № 2012660297 от 14.11.2012, Российская Федерация. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Доронин С.Ю., Рыков В.М., Миронов P.E., Штерн М.Ю. «Программа для испытаний электронных компонентов энергосберегающих систем» / Заявка №2012618011 от 25.09.2012.

150. Свидетельство № 2012660439 от 20.11.2012, Российская Федерация. Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Доронин С. Ю., Штерн М.Ю., Караваев И. С., Миронов Р. Е. «Программа создания графической матрицы для конфигурации интеллектуальной системы контроля и учета энергоресурсов» / Заявка №2012618201 от 02.10.2012.