半导体制冷在空调中应用的研究

本文针对半导体制冷方式在空气调节中的应用进行了性能分析,提出改善半导体制冷系数的基本方向是改进半导体材料性能。目前,可通过改善传热条件,提高半导体制冷的性能。     

一种新型便携式制冷保温容器的试验研究

研制一种新型便携式制冷保温容器制冷系统，主要用于保存血液。确定半导体制冷核心部件的参数，如半导体制冷片的选择、容器内部结构及系统的匹配。通过性能试验进行优化，对影响半导体制冷的因素进行讨论。实验结果表明，将半导体制冷应用于保温容器是可行的，而且是有利的。该研究结果对半导体制冷技术在小型制冷保温容器中的进一步研究和应用具有一定的指导意义。     

载流子注入与半导体制冷

本文着重讨论了载流子注入半导体制冷的关系，并且对其制冷性能进行了比较分析。     

水冷式半导体冰箱制冷性能的研究

研究了水冷式散热方法对半导体冰箱制冷性能的提高.以常用的半导体小冰箱为实例,分别测试了在风冷、循环水和恒温水条件下小冰箱的制冷性能.结果表明,水冷制冷效果明显优于传统风冷式,且其制冷性能与冷却水的温度有关.水温越低,半导体制冷器的制冷效率越高,制冷温度越低.当冷却水温度为171 ℃时,水冷半导体小冰箱很快达到冷冻.建立了水冷式半导体冰箱的制冷模型,计算分析了在不同恒定冷却水温度下半导体制冷器冷端温度随时间的变化关系,并将理论结果与实验测量结果进行了拟合分析,发现理论模型与实验测量结果一致.研究结果为水冷式半导体冰箱制冷性能的提高提供了实验和理论依据.     

基于蒸发冷却的半导体制冷装置制冷性能研究

研究了热端蒸发冷却条件下半导体制冷装置的制冷性能,分别对热端利用空气强制对流、加装超声波加湿器和喷水器的半导体制冷装置进行了实验测试,结果表明,增加强制对流散热强度、加装超声波加湿器和喷水器均可有效提高半导体制冷装置的制冷量和COP.当强制对流风速从1.52 m/s提高到1.87 m/s时,COP和EER分别提高26....     

一种新型半导体制冷保温容器核心部件的设计

研制一种新型半导体制冷保温容器制冷系统，主要用于保存血液。确定半导体制冷核心部件的参数，如半导体制冷片的选择、容器内部结构及系统的匹配。将半导体制冷应用于保温容器是可行的，而且是有利的。该研究结果对半导体制冷技术在小型制冷保温容器中的进一步研究和应用具有一定的指导意义。     

基于DS18B20温度传感器的半导体制冷装置研制

针对大空间半导体制冷装置设计问题,研制半导体制冷系统和温度监测系统。系统采用分布式DS18B20温度传感器,实现制冷装置温度的智能控制与调节,得到在不同电流下制冷片两端的温差及箱体内平均温度随制冷片工作时间的变化情况。试验结果表明:温度监测系统实时性好,控制精度高,为分析半导体制冷片制冷性能提供数据依据,为研制装甲车辆驾驶舱半导体制冷装置奠定理论与试验基础。     

半导体制冷冰箱产业化发展的关键技术问题

本文说明了半导体冰箱的结构与工作特点，对半导体冰箱商品化应用存在的技术难题进行了讨论，指出提高半导体材料的优值系数和优化设计热端的散热系统是研制半导体冰箱的技术关键。介绍了几种性能较好的半导体制冷器材料，总结了提高材料优值系数的方法；同时针对半导体制冷散热器存在的问题，认为可采用热管技术加以解决。     

新型膜蒸馏组件中半导体制冷性能试验研究

提出一种具有半导体制冷的新型膜蒸馏组件,基于半导体制冷原理,选择最佳散热方式——水冷散热,试验研究在同种条件下静态和扰动水域的变化对半导体制冷组件性能的影响。研究结果表明：散热水域的温度以及搅动对其制冷性能影响较大,半导体制冷组件在一定工况运行时,制冷表面温度稳定,保持在-3.2℃,可以满足膜蒸馏进行所需的冷端条件,证明半导体制冷组件可以与膜蒸馏过程耦合,为半导体制冷组件在膜蒸馏试验中的应用提供试验依据。     

应用半导体制冷的冷藏链用储藏箱性能实验研究

半导体制冷片因其体积小、制冷速度快的优点在冷藏链运输领域具有很强的应用潜力。为测试半导体制冷箱的制冷效率,本文搭建了制冷储藏箱性能测试实验台,对应用两片TEC1-12706型及TEC1-12712型半导体制冷片的制冷储藏箱的工作性能进行实验研究。实验中分别在储藏箱中加入2 000 m L冰块开始实验及应用1 500 mL冰块与3 kg食材及3瓶500 mL矿泉水的组合开始实验,两次实验中同时改变热端散热方式及冷端风扇吹风方式。结果表明:对于同型号半导体制冷片,水冷方式时制冷效果更好,但持久性不强;同型号半导体制冷片冷端风扇下吹方式与侧吹方式相比气流组织更好。当容积为0. 1 m^3的储藏箱面向冷藏需求时,可应用两片采取热端风冷方式的TEC1-12706型半导体制冷片,此时10 h内箱体中心温度最大约为6℃,最小约为0℃;当容积为0. 1 m^3的储藏箱面向冷冻需求时,可应用两片TEC1-12712型半导体制冷片结合水冷式热端和风扇下吹式冷端,能维持3 h箱体内温度不高于0℃。     

半导体制冷热端散热强度的研究

影响半导体制冷性能的一个重要因素为半导体热端散热强度。针对这一问题本文首先选取了风冷散热、热管散热以及水冷散热三种散热方式进行了实验研究,得出水冷散热方式下制冷效果最佳的结论。其次,在最佳散热方式即水冷散热方式下,通过改变热端散热水流量从而改变散热强度的方法,选取6组热端散热水流量,进行半导体热端散热强度的实验研究,得出热端散热强度对半导体制冷性能的影响规律。     

太阳能半导体制冷的实验研究与数值分析

建立了以水为热交换媒介的太阳能光伏半导体制冷模块实验系统.制冷装置模块化,用以适应制冷功率变化较大的不同空间布局,通过太阳能光电半导体制冷实验获得了不同工作状态下电流、制冷量、制冷系数等重要参数,该参数可为确定系统最佳工作区域提供可靠依据.给出了太阳能热电制冷系统组合方案,介绍了一种新型组合式半导体制冷器和半导体热电发电装置,其数值计算的结构参数、最大制冷系数和制冷率等重要参数以及热电器件最佳工作区域和结构参数的最优范围,可为系统优化设计的配置提供理论上的指导.     

太阳能半导体冰箱的性能分析

介绍了太阳能电池驱动的半导体制冷冰箱系统的基本结构，建立了太阳能电池驱动的半导体冰箱的理论模型，并对系统性能进行了数值模拟，分析了太阳辐射强度和环境风速的变化对太阳能半导体制冷系统性能的影响。研究表明针对设计的太阳能半导体制冷系统，在某一太阳辐射强度下，系统的制冷量输出最大，并且在辐射强度200～1000W/m^2时，制冷系数随着太阳辐射强度的减小而减小。在给定的工况下，环境风速增加使得系统工作电流朝靠近最佳工作电流数值方向增加。     

半导体制冷散热强度对制冷性能的影响

通过对半导体制冷电偶对进行传热分析,得到了半导体制冷性能与热端散热强度之间的微分方程。在第三类边界条件下对微分方程进行数值计算和求解得出了散热强度对制冷性能影响的曲线。由此得出：随着散热强度的不断增强,热电制冷的性能逐渐提高,然后就趋于缓慢。从经济性考虑,半导体制冷中存在最佳热端散热强度。所以,在实际应用中应合理优化设计和改进热端散热系统。     

半导体制冷的膜蒸馏组件设计及可行性实验分析

膜蒸馏组件进行浓缩和提纯需提供冷、热温差,设计了采用半导体制冷的膜蒸馏组件冷腔,构成了一种新型的空气隙膜蒸馏组件.半导体组件冷腔热端采用肋片箱体式水冷散热,在一定流量下,测试了热电堆为3片、6片、8片及9片,电压为4～9 V时冷腔表面及热端散热水域温度等制冷性能.结果表明:当输入电压一定时,半导体片数越多,制冷表面温度越低,9片9V时,温度已达到零下,为-6.1℃;6片热电片,电压5～7 V时制冷表面温度可维持6.5～8.3℃,低于10℃,且消耗的功率较小,满足膜蒸馏所需冷端要求.实验工作为研究半导体制冷组件在太阳能膜蒸馏装置的工程应用奠定了一定基础.     

基于半导体制冷的小型制冷系统研究

目前采用半导体制冷的小型制冷装置,都有效率不高的缺点,而对于半导体制冷的研究,大多都是对于半导体元件的热端的散热系统进行优化设计。在对半导体制冷技术原理分析的基础上,针对基于半导体制冷的小型制冷装置,采用增大冷端的对流换热面积和提高冷端的对流换热系数的方法来解决冷量传递问题,提高小型制冷装置的工作效率。     

半导体制冷与固体除湿结合装置的性能探究

半导体制冷（又称热电制冷）因为降温迅速、易于控制等优点,广泛应用在工业生产、日常生活等方面。而热端散热效果成为制约半导体制冷效率的主要因素。半导体制冷在空气除湿领域的应用研究日趋深入,但传统的冷却除湿要求半导体冷端温度较低,使半导体制冷效率降低。建立半导体制冷（热管排热系统）、固体吸附剂结合的除湿模型,通过6级半导体制冷与热管散热系统的实验装置对干工况进行模拟验证,再模拟固体除湿工况在不同输入电流下的性能。模拟结果表明：当除湿量与文献中半导体冷却除湿装置相同时,该半导体与固体除湿结合的模型的系统COP为1.78,明显高于文献中装置的COP。说明结合固体吸附剂后可以加强传质动力提高冷端温度,从而提高系统性能。     

太阳能半导体制冷装置设计与性能分析

以研究太阳能半导体制冷空调为背景,设计了一种小型太阳能半导体制冷装置。制冷装置由制冷部分和温度测量控制部分两部分组成,主要针对制冷片的安装方法、控制匹配器和温度控制电路的设计方法、半导体制冷片制冷性能的影响因素开展研究。通过制冷装置实验,得到了制冷片在不同电流工况和散热条件下两端的温差及箱体内平均温度随工作时间的变化曲线。实验结果表明,制冷片工作电流的选择要与制冷系统的散热强度相适应,而且应适当增加制冷片冷端的散冷能力,才能达到良好的制冷效果。     

半导体制冷研究综述

半导体制冷主要是帕尔帖效应在制冷方面的应用,半导体制冷的主要优点是:制冷迅速,操作简单,可靠性强,容易实现高精度的温度控制,无污染等.尤其适用于制冷量不大,又要求装置小型化的场合.目前,广泛应用于国防、科研、工农业、气象、医疗卫生等领域,实现对仪器仪表、电子元件、药品、疫苗等的冷却、加热和恒温.本文通过半导体制冷与机械制冷比较说明半导体制冷的优点和特点.针对半导体制冷的特点和应用现状,通过研究国内外的相关文献,从影响半导体制冷效率的主要方面:理论、材料、结构方式、传热方式四个方面进行综述,从中总结了半导体制冷研究的热点和成就,归纳出当前半导体制冷研究存在的问题,提出影响半导体制冷的主要因素即:高优值系数材料,复杂的多参数工况以及冷热端散热方式与设计.为今后进行深入研究半导体制冷提供了可供借鉴的研究方向和方法.     

伞口直径对半导体制冷空调伞性能的影响

本文针对压缩式制冷空调伞体积庞大、不易维修等问题,提出一种半导体制冷空调伞,并搭建了用于测量伞口直径为36、38、40 cm的半导体制冷空调伞性能的实验台。基于半导体制冷片的珀尔贴效应,结合空调伞伞头的结构特点,采用下送风空调伞进行实验研究并分析其温度场及流场的变化。结果表明:当半导体空调伞的伞口直径为38 cm时,伞内风速为0.23~0.47m/s,空调区与外界环境的最大温差可达到3.04℃,适于营造舒适的局域环境。