Thermoelectric modules can find practical application in clothing with a cooling function. A personal cooling system using Peltier modules integrated with clothing was developed and tested with the participation of a person. A dedicated electronic controller was designed that enabled the power or temperature to be controlled and recorded. In the research, the influence of heat sinks and the method of controlling the operation of the module on the cooling efficiency was assessed. The research was aimed at selecting the operating mode of the controller and choosing the arrangement of modules comparing cooling efficiency. The research showed that by selection of appropriate controlling mode, the electric power used can be reduced while keeping the cooling efficiency at the same level. The location of Peltier modules in places where they can tightly adhere to the body increases their performance.
In recent times, more and more workers are exposed to thermal stress due to climate changes and increased ambient temperature. Demanding physical activities and the use of protective clothing are additional sources of thermal load for workers. Therefore, recent research has focused on the development of protective clothing with a cooling function. Phase change materials, air or liquid, were mainly used for this purpose; only a few publications were concerned the use of thermoelectric modules. This publication analyzes the influence of such factors as supplied current, ambient temperature, and the type of heat sink on the amount of heat flux transferred by a thermoelectric cooler (TEC) and the electric power consumed by it. In the course of laboratory tests, a flexible thermoelectric module and three heat sink variants were tested. For this purpose, a polymer TEGway heat sink, a metal one, and a self-made one based on a superabsorbent were used. The research showed that at a temperature of 30 °C and above, the amount of the heat flux transferred by a TEC with a total area of 58 cm2, and an active area of 10 cm2 should be expected to be from 1 W to 1.5 W. An increase in ambient temperature from 20 to 35 °C caused a significant reduction in the heat flux by about 1 W. The results obtained indicated that the type of heat sink affects the heat flux drawn by the TEC to a statistically significant extent. The heat sink using the evaporation effect turned out to be the most efficient.
Thermoelectric (TE) technology is promising for reducing thermal discomfort of workers during their routine professional activities. In this manuscript, a preliminary evaluation of a newly developed personal cooling system (PCS) with flexible TE modules is presented based on an analysis of cooling efficiency and power consumption. For this purpose, tests with human participation were performed involving the monitoring of local skin temperature changes and electrical parameters of the controller. Thanks to TE cooling, a significant reduction of local skin temperature was observed at the beginning of the experiment, reaching as much as 6 °C. However, the observed effect systematically became weaker with time, with the temperature difference decreasing to about 3 °C. Cooling efficiency stayed at the same level over the ambient temperature range from 25 °C to 35 °C. The obtained results showed that a proper fitting of the PCS to the human body is a crucial factor influencing the PCS cooling efficiency.
Integracja mikroelektroniki i elektroniki noszonej ze środkami ochrony indywidualnej, w tym z odzieżą ochronną, z jednej strony sprawia, że można uzyskać zupełnie nowe funkcje tych środków, jednak z drugiej strony niewłaściwe ich zaprojektowanie może być potencjalnym źródłem zagrożenia dla użytkownika, np. przez spowodowanie nadmiernego obciążenia psychofizycznego. Z tego względu niezbędne jest badanie odzieży ochronnej wyposażonej w elektronikę noszoną pod kątem jej wpływu na obciążenie psychofizyczne człowieka. W Centralnym Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym podjęto działania w kierunku opracowania nowej metodyki badań, która pozwoliłaby ocenić wpływ aktywnej odzieży ochronnej, w tym z wbudowanymi czujnikami i modułami mikroelektronicznymi, na obciążenie psychofizyczne jej użytkownika w symulowanych warunkach przewidywanego stosowania.
Dobór odzieży ciepłochronnej dla pracowników, którzy wykonują czynności o różnym wydatku energetycznym lub są narażeni na znaczne zmiany temperatury podczas pracy, stanowi istotny problem. W celu ograniczenia obciążenia cieplnego pracowników oraz poprawy ergonomii odzieży, w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym opracowano model innowacyjnej kurtki ciepłochronnej z dodatkiem wysokoizolacyjnego, lekkiego aerożelu oraz PCM. Opracowaną odzież oceniano pod względem ciepłochronności (izolacyjności cieplnej) oraz efektywności chłodzenia na podstawie wyników badań gęstości strumienia ciepła z manekina termicznego. Uzyskane zwiększenie wartości strumienia ciepła w obszarach z PCM bezpośrednio po założeniu kurtki świadczy o efekcie chłodzenia manekina, aczkolwiek efekt ten utrzymuje się tylko przez ok. 5-10 minut. Wyniki izolacyjności cieplnej wskazują, że działanie aerożelu jest najbardziej skuteczne w tych obszarach kurtki, w których występuje on samodzielnie (bez PCM).
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.