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....     

半导体制冷器除湿实验研究

为了探讨半导体制冷器用于家用除湿的潜力,本文利用半导体制冷器搭建了半导体除湿系统,待处理的湿空气先后流经冷热端肋片换热器,达到除湿的目的。在自然室温环境下,对空气温湿度、热电堆电压及处理风量等影响制冷器性能的因素进行了实验研究与分析,并通过实验方法优化了半导体制冷器实际运行时的除湿能力及除湿效率,为半导体除湿机的设计及改进提供了实验依据。结合最佳工作电压,最佳处理风量的选取,在环境温度26℃,相对湿度65%工况下,本制冷器最大除湿量可达150 g/h,除湿效率0.37。     

半导体制冷微型除湿器与化学干燥剂的对比试验研究

模拟小空间恒温恒湿环境,对工作电流、温度、湿度等半导体制冷除湿的影响因素进行了试验研究与分析。优化提高了半导体制冷微型除湿器的除湿能力和除湿效率。对半导体制冷微型除湿器与化学干燥剂作了对比试验分析,结果表明半导体制冷除湿器具有持续除湿、不需再生维护、节能环保的优点,在许多场合可取代化学干燥剂。     

半导体制冷装置性能的实验分析

搭建半导体制冷实验装置,对其进行性能实验分析。实验结果表明,实验装置满足试验要求,性能良好。通过确定装置最佳工作电流、考虑特性参数与温度的关系来分析如何提高系统性能,使其接近最佳运行状态。     

吸附除湿制冷空调系统的研究现状及发展趋势

本文主要从吸附除湿制冷循环产生的背景、循环的工作原理、研究现状及其发展趋势对吸附除湿制冷进行了一些综合和分析。由于吸附除湿制冷空调在能源利用、环境上是传统压缩式空调无可比拟的,所以其发展前景很可观。     

通信机柜半导体制冷装置的性能测试

本文设计了一种可用于通信机柜的半导体冷却装置,搭建了测试平台测试分析了散热量及冷却效率。根据测试结果分析了该半导体冷却装置在空气冷却工况下的散热量、冷却效率及影响因素,得到性能评价参数。结果表明:当环境平均温度为26℃且输入功率在200~360 W范围内时,装置的冷却效率先增大后减小,在输入功率为232 W时冷却效率达到最大值69.5%,制冷小室平均散热量为455.45 kJ,半导体冷却装置的冷却功率为151.8 W,且在相同条件下该装置可以带走5 kW通信机柜3.04%的热量。     

太阳能固体吸附式制冷技术在制冷空调装置中的应用

随着能源和环境问题与社会经济发展的矛盾日益突出，开发出无CFCs问题的制冷方式、采用可再生能源为动力的制冷空调装置已越来越引起人们的重视。本文介绍了太阳能固体吸附技术的工作原理，分析了太阳能固体吸附制冷技术在制冷空调装置应用的现状、存在的问题及解决的措施，提出应大力推广太阳能固体吸附技术在制冷空调装置中的应用。     

南方湿热地区单级与双级固体除湿系统性能对比

蒸发冷却与固体除湿耦合的空调形式是拓展蒸发冷却技术在南方湿热地区数据中心应用范围和时长的可行性方法之一.本文设计搭建了装填硅胶颗粒的单、双级固体除湿装置,在南方湿热地区城市广州的过渡季条件下进行了实验测试,并建立了理论计算模型,结果表明:在温度为25.2℃和平均相对湿度为56.4％～74.9％范围下,固体除湿装置具有较...     

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。     

基于内冷式干燥剂换热器的固体除湿空调技术研究进展

基于内冷式干燥剂换热器的新型固体除湿空调技术,可有效克服转轮除湿空调系统升温除湿的不足,并能充分利用大量略高于环境温度的工业废热(30～60℃),具有巨大的节能效益。本文基于内冷式干燥剂换热器的固体除湿空调技术,从干燥剂材料、热湿传递过程和系统性能3个方面,总结近年来的研究进展,对面临的相关科学问题和挑战进行了梳理。高吸附、40℃低温再生且无腐蚀干燥剂的研制是提升该技术的前提,针对不同干燥剂种类考虑其与空气间的热湿传递过程机理是该技术的关键。基于制冷空调或材料学科的发展趋势,给出可能的未来发展方向,以期推动该新型固体除湿空调技术在工业余热利用、环境湿度处理、新风机组和空调等领域的应用。     

除湿换热器串联换热器强化除湿降温性能实验研究

除湿换热器可以同时处理显热与潜热负荷,但由于吸附热的影响,存在热湿负荷处理不同步及显热负荷处理能力不足的问题。本文提出了在除湿换热器后面串联一个显热换热器对空气进行二次处理,搭建了实验台对除湿换热器串联换热器情况下除湿降温过程的动态性能进行测试,并且在实验中分析了水温、进风温度、湿度、速度等主要参数对除湿量、降温量、制冷功率、COP的影响。结果表明:增加显热换热器可以大幅度增加处理空气的平均降温温差,在除湿初期阶段效果尤为明显,同时系统的制冷量也明显提高。此外,分析各参数对实验结果的影响可知,冷水温度与热水温度升高都可以有效提高系统制冷量与COP,空气的温湿度升高会提升系统性能,空气流速变慢对系统平均除湿量与有效除湿时间有明显的提升。     

CaCl2和LiBr混合盐溶液除湿性能实验研究

为降低溶液除湿系统的生产成本及运行能耗,本文针对基于新型混合盐溶液的溶液除湿设备进行实验研究,构建溶液除湿系统及测试平台,以溴化锂（LiBr）和氯化钙（CaCl2）为混合盐溶液工作介质,对溶液除湿系统除湿模块进出口空气参数、再生模块进出口空气参数、系统功耗等进行测试,分析其除湿能力、制冷能力和除湿性能系数。根据混合盐溶液的初投资及工作性能,以溶液除湿系统全寿命周期的总费用作为衡量溶液综合性价比的指标,进行对比计算,结果表明：采用3:1的LiBr和CaCl2混合盐溶液除湿系统的综合性价比最高,总费用最高可降低14.5%。     

低位热驱动的工业建筑除湿降温空调系统应用研究

工业建筑低品位余热资源丰富,但较难利用,尤其是80 ℃以下的余热,高效回收利用该温度以下的余热,对于节能环保意义重大。本文提出一种低位热驱动的工业建筑除湿降温空调系统,采用串联方式使热水先后驱动冷水机组和溶液除湿新风机组,从而实现低品位热的梯级深度利用。系统应用热湿解耦处理技术,使溶液除湿新风机组处理空气潜热负荷,冷水机组处理空气显热负荷。工程应用结果表明：在热源温度呈周期波动且均值为77.2 ℃的条件下,冷水机组的平均COP为0.69,冷水机组可提供15.1~16.3 ℃的高温冷冻水,实现对工业建筑热环境的有效调控。溶液除湿新风机组可将新风含湿量从19.4 g/(kg干空气)处理至11.9 g/(kg干空气),机组的平均除湿效率为61.2%。     

固体除湿材料的微波与热风再生性能及模型分析

空调系统湿负荷约占整个空调系统冷负荷的40%~60%,利用固体除湿材料可有效降低空调系统能耗。固体除湿材料的再生能耗是除湿系统的主要能耗,传统的再生方式存在能耗大、再生效率低等缺点。本文采用微波和热风再生的方法对固体除湿材料的再生性能进行了对比实验,从再生效果和再生能耗两方面进行了分析,并建立了模型。相同状态下的固体除湿材料在热风再生工况50~90℃(功率857~1 204 W)与微波再生功率440~800 W进行对比实验,结果表明:当达到相同的再生度时,热风最大再生速率是微波最大再生速率的49.89%~86.23%,而微波能耗只有热风能耗的25.2%~37.7%,且微波再生平均能源利用率为热风再生的2.51~3.21倍。     

离子改性的聚丙烯酸除湿换热器系统性能研究

干燥剂吸附性能对除湿换热器系统的除湿性能有重要影响。本文通过改进的ASAP2020气体吸附仪和恒温恒湿箱,先后对Na+和K+改性的聚丙烯酸聚合物的水蒸气平衡吸附性能和吸附动力学特性进行了测试研究,并与硅胶相对比。研究结果表明:平衡吸附测试显示Na⁺改性的聚丙烯酸在整个相对压力区间性能优于硅胶,K⁺改性的在高相对压力区间(>0. 8)逊于硅胶;基于Polanyi吸附势理论对干燥剂吸附特征曲线进行拟合,以用于后续的除湿换热器模拟研究;动态吸附性能表明聚丙烯酸干燥剂的吸附速率均低于硅胶,但Na⁺改性的聚丙烯酸整个吸附过程的动态吸附量仍多于硅胶;通过模拟除湿换热器除湿性能,在ARI summer、ARI humid和上海夏季这3种典型室外工况下,Na⁺改性的聚丙烯酸换热器可以从待处理空气中去除更多的水分,较硅胶换热器提升49%～118%,适用于室外湿度较小的气候工况。     

涂覆MIL-101(Cr)干燥剂的翅片管换热器的实验研究

干燥剂涂层换热器(DCHE)是一种新开发的翅片管表面带有干燥剂涂层的换热器,它可以同时处理潜热和显热.为了获得更高的性能,高孔隙度的金属有机框架(MOF)被引入到设计中.本文通过水浴法成功合成MIL-101(Cr)材料,并对材料进行X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附测试、水蒸气吸脱附曲线、电镜扫描等系列物理表征.制作...     

热泵型溶液除湿新风系统性能分析与优化

本文建立了热泵型溶液除湿(HPLD)新风系统数学模型,研究了新风温度、湿度对系统运行性能的影响。结果表明:新风温度升高1℃,系统COP平均下降率为0. 9%;新风含湿量增加1 g/(kg干空气),系统COP平均下降率为3. 6%,新风湿度增加导致HPLD系统COP大幅下降,系统新风湿度变化的适应性差。为扩大HPLD系统适应范围,提出了冷却除湿与HPLD组合式除湿系统,以组合式除湿系统COP为评价指标,得到组合系统级间新风参数最优状态:温度为21℃,含湿量为14. 1 g/(kg干空气)。夏季典型工况下,组合式除湿系统COP为5. 40,比单一HPLD系统COP提高87. 5%。最后,根据HPLD系统设计参数制作了实验样机,并对模拟结果进行了验证。