Energy characteristics of thermoelectric converters powered by human body heat
Keywords:
human body, energy characteristics, resting state, physical stress, computer simulationAbstract
The paper presents a three-dimensional physical model, analytical description and results of computer simulation of thermoelectric converters placed on the surface of the human body. The optimal properties of thermoelectric converters are determined, at which the maximum values of electrical power Wmax and efficiency are achieved in the resting state and during physical stress of the human body.
References
1. Анатичук Л.І., Іващук О.І., Кобилянський Р.Р., Постевка І.Д., Бодяка В.Ю., Гушул І.Я. Термоелектричний прилад для вимірювання температури і густини теплового потоку "АЛТЕК-10008" // Термоелектрика. − № 1. – 2016. – С.76-84.
2. Гищук В.С., Кобилянський Р.Р., Черкез Р.Г. Багатоканальний прилад для вимірювання температури і густини теплових потоків // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т. 3, Вип. 1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2014. – с. 96-100.
3. Кобилянський Р.Р., Бойчук В.В. Використання термоелектричних тепломірів у медичній діагностиці // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т.4, Вип.1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2015. – С. 90-96.
4. Демчук Б.М., Кушнерик Л.Я., Рубленик І.М. Термоелектричні датчики для ортопедії // Термоелектрика. – 2002. – №4. – с. 80-85.
5. Ащеулов А.А., Кушнерик Л.Я. Термоэлектрический прибор для медико-биологической экспресс-диагностики // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – №4. – 2004. – c. 38-39.
6. Ладыка Р.Б., Москаль Д.Н., Дидух В.Д. Полупроводниковые тепломеры в диагностике и лечении заболеваний суставов // Медицинская техника. – 1992. – №6. – с. 34-35.
7. Ладыка Р.Б., Дакалюк О.Н., Булат Л.П., Мягкота А.П. Применение полупроводниковых тепломеров в диагностике и лечении // Медицинская техника. – 1996. – №6. – с. 36-37.
8. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства: Справочник. – К.: Наукова думка, 1979. – 766 с.
9. Анатычук Л.И., Лозинский Н.Г., Микитюк П.Д., Розвер Ю.Ю. Термоэлектрический полупроводниковый тепломер // Приборы и техника эксперимента. – 1983. – №5. – с. 236.
10. Анатычук Л.И., Булат Л.П., Гуцал Д.Д., Мягкота А.П. Термоэлектрический тепломер // Приборы и техника эксперимента. – 1989. – №4. – с. 248.
11. Геращенко О.А. Основи теплометрии. – К.: Наукова думка, 1971. – 192 с.
12. Jiang S.C., Ma N., Li H.J., Zhang X.X. Effects of thermal properties and geometrical dimensions on skin burn injuries // Burns. – 28. – 2002. – p. 713-717.
13. Cetingul M.P., Herman C. Identification of skin lesions from the ransient thermal response using infrared imaging technique // IEEE. – 2008. – p. 1219-1222.
14. Ciesielski M., Mochnacki B., Szopa R. Numerical modeling of biological tissue heating. Admissible thermal dose // Scientific Research of the Institute of Mathematics and Computer Science, 1(10) 2011, p. 11-20.
15. Florin Filipoiu, Andrei Ioan Bogdan, Iulia Maria Carstea. Computer-aided analysis of the heat transfer in skin tissue // Proceedings of the 3rd WSEAS Int. Conference on Finite Differences - Finite Elements - Finite Volumes - Boundary Elements. – 2010. − p. 53-59.
16. Daniela Carstea, Ion Carstea, Iulia Maria Carstea. Interdisciplinarity in computer-aided analysis of thermal therapies // WSEAS Transactions on Systems and Control. – V.6. − №4. − 2011. – p. 115-124.
17. COMSOL Multiphysics User’s Guide // COMSOLAB. 2010. 804 p.
18. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р. Дослідження впливу термоелектричного тепломіра на визначення тепловиділення людини // Термоелектрика. − № 4. – 2012. – с. 60-66.
19. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р. 3D-модель для визначення впливу термоелектричного тепломіра на точність вимірювання тепловиділення людини // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т. 2, Вип. 1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2012. – с. 15-20.
20. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р. Комп’ютерне моделювання показів термоелектричного тепломіра в умовах реальної експлуатації // Термоелектрика. − № 1. – 2013. – с. 53-60.
21. Анатичук Л.І., Гіба Р.Г., Кобилянський Р.Р. Про деякі особливості використання медичних тепломірів при дослідженні локальних тепловиділень людини // Термоелектрика. − № 2. – 2013. – с. 67-73.
22. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р. Про точність визначення температури електронним медичним термометром з термоелектричним джерелом живлення // Термоелектрика. − № 5. – 2013. – с. 75-79.
23. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р., Константинович І.А. Про вплив термоелектричного джерела живлення на точність вимірювання температури і теплового потоку // Термоелектрика. − № 6. – 2013. – с. 53-61.
24. Гищук В.С., Кобилянський Р.Р., Черкез Р.Г. Багатоканальний прилад для вимірювання температури і густини теплових потоків // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т. 3, Вип. 1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2014. – с. 96-100.
25. Кобилянський Р.Р., Маник О.М., Романюк С.Б. Електронний медичний термометр з термоелектричним джерелом живлення // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т. 3, Вип. 1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2014. – с. 105-111.
26. Анатычук Л.И., Кобылянский Р.Р., Константинович И.А. Термоэлектрический источник питания для электронного медицинского термометра // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – №4. – 2014. – с. 28-32. – DOI: 10.15222/TKEA2014.4.28.
27. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р., Константинович І.А. Градуювання термоелектричних сенсорів теплового потоку // Труди XV Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та електронні технології» 26 30 травня 2014 року. – Т. 2. – Одеса, Україна. – 2014. – с. 30-31.
28. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р. Про деякі особливості динамічних режимів роботи термогенератора, що використовує тепло людини // Термоелектрика. − № 3. – 2014. – с. 60-74.
29. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р. Про зростання ефективності термогенератора при використанні теплової енергії людини в динамічних режимах // Термоелектрика. − № 4. – 2014. – c. 70-80.
30. Аnatychuk L.І., Kobylyanskyi R.R. Electronic medical thermometer with thermoelectric power supply // Materials Today: Proceedings 2 (2015) 849-857. – 12th European Conference on Thermoelectricity (ECT-2014); Published by Elsevier Ltd. ISSN: 2214-7853 (doi: 10.1016/j.matpr.2015.05.109).
31. Анатичук Л.І., Іващук О.І., Кобилянський Р.Р., Постевка І.Д., Бодяка В.Ю., Гушул І.Я. Термоелектричний прилад для вимірювання температури і густини теплового потоку "АЛТЕК-10008" // Термоелектрика. − № 1. – 2016. – С.76-84.
32. Кобилянський Р.Р. Комп’ютерне моделювання показів термоелектричного сенсора медичного призначення // Термоелектрика. − № 4. – 2016. – С.69-77.
33. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р., Константинович І.А., Лисько В.В., Пуганцева О.В., Розвер Ю.Ю., Тюменцев В.А. Стенд для градуювання термоелектричних перетворювачів теплового потоку // Термоелектрика. − № 5. – 2016. – С. 71-79.
34. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р., Константинович І.А., Кузь Р.В., Маник О.М., Ніцович О.В., Черкез Р.Г. Технологія виготовлення термоелектричних мікробатарей // Термоелектрика. − № 6. – 2016. – С. 49-54.
35. Анатичук Л.І., Кобилянський Р.Р., Каденюк Т.Я. Комп’ютерне моделювання локального теплового впливу на шкіру людини // Термоелектрика. − № 1. – 2017. – С. 69-79.
36. Анатичук Л.І., Разіньков В.В., Бухараєва Н.Р., Кобилянський Р.Р. Термоелектричний браслет // Термоелектрика. − № 2. – 2017. – С. 58-72.
37. Анатичук Л.І., Лусте О.Я., Кобилянський Р.Р. Інформаційно-енергетична теорія термоелектричних сенсорів температури і теплового потоку медичного призначення // Термоелектрика. − № 4. – 2017. – С. 5-20.
38. Анатичук Л.І., Тодуров Б.М., Кобилянський Р.Р., Джал С.А. Про використання термоелектричних мікрогенераторів для живлення електрокардіостимуляторів // Термоелектрика. − № 5. – 2019. – С. 60-88.
39. Yuryk, O., Anatychuk, L., Kobylianskyi, R., Yuryk, N. (2023). Measurement of heat flux density as a new method of diagnosing neurological. Modern methods of diagnosing disaeses. Kharkiv: PC Technology Center, 31–68. doi: https://doi.org/10.15587/978-617-7319-65-7.ch2
