The paper presents the methodology and results of a numerical simulation of coupled thermal and electrical phenomena in a thermoelectric (TE) cooler module obtained with the MOOSE Framework released by Idaho National Laboratory. The coupled system of partial differential equations is solved for the value of electric potential and temperature fields. Equations include contributions from electric conduction, Seebeck effect, thermal conduction, Joule heating as well as Peltier and Thomson effects. The values of the cooling capacity and the voltage drop of the module are calculated and compared with the data provided by the manufacturer of the thermoelectric cooler in order to determine if the simplified assumptions adopted in the numerical model are appropriate to reliably infer about the performance of the TE module composed of over one hundred thermoelectric pairs.
Artykuł prezentuje metodologię i wyniki symulacji numerycznej zjawisk cieplnych i elektrycznych w module chłodziarki termoelektrycznej otrzymane przy użyciu środowiska MOOSE Framework. Układ równań różniczkowych rozwiązano dla szukanych wartości potencjału elektrycznego oraz temperatury. Sformułowane równania uwzględniają przewodzenie prądu elektrycznego, efekt Seebecka, przewodzenie ciepła, generację ciepła Joule’a oraz efekty Peltiera i Thomsona. Otrzymane wartości wydajności chłodniczej oraz spadku napięcia modułu zostały porównane ze specyfikacją opublikowaną przez producenta urządzenia w celu oceny, czy przyjęte w modelu numerycznym założenia upraszczające pozwalają poprawnie określić wydajność modułu złożonego z ponad stu par termoelektrycznych.
