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.     

半导体制冷冰箱的研究

主要介绍以半导体器件为制冷源的新型绿色食品冰箱.采用帕尔贴效应的制冷方法,使其具有换气、除臭、冷藏、冷冻、食品保鲜等多项功能.该冰箱无污染,制冷速度快,噪声低,具有潜在的市场开发前景.     

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，提出了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。     

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.     

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....     

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。     

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。     

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。     

基于半导体制冷片的冷暖衣柜研究

本文主要介绍以半导体制冷片为基础的新型冷暖衣柜,采用帕尔贴效应的制冷方法,夏季实现衣柜微环境制冷,利用供电电源的极性反转使半导体制冷片冷热面转换,在冬季实现制热,控制衣柜温度在人体舒适的温度范围内,对衣物进行冷却或加热,使人们在夏季或冬季穿农时有明显的舒适感。该衣柜无污染,制冷制热速度快,噪声低,具有潜在的市场开发前景。     

半导体制冷床垫睡眠热平衡系统模拟与性能分析

通过营造局部非均匀空调环境,可以实现人体睡眠热舒适与节能的双重目的。本文提出并搭建了基于半导体制冷床垫的睡眠热平衡系统,通过半导体制冷与人体热负荷耦合传热模型,对半导体制冷床垫系统的热特性进行了参数化分析、优化设计与节能性评价。结果表明：通过增加制冷床垫的半导体数量,减小电流输入,可以扩大室内允许的舒适空气温度范围,同时降低结露风险。半导体制冷床垫系统的节能率与室内温度、半导体工作电流以及房间面积直接相关。通过对比参考工况（空调设定26 ℃）、工况1（空调设定27 ℃）与工况2（空调设定28 ℃）,可知工况1与工况2可实现最高10.26%与23.37%的节能率。     

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.     

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。     

基于半导体制冷的动态不规则物体降温

目前便携式电子降温设备大多针对处于静态的对象。本文研究半导体对于具有不规则外表并可能实时变换空间位置的物体进行降温的可行性，试验综合考虑了储水箱的起始水温、水循环流量、风冷散热功率等因素，并提出了这类设备的适用范围。     

半导体制冷优化设计方法的析

对半导体制冷优化设计的两种方法进行理论分析,导出使制冷量和制冷系数分别达到最大值时的电流值,并由此得出设计所用主要参数,为半导体制冷器的优化设计提供技术支持.     

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。     

基于单总线的半导体制冷示教模型的设计与制作

利用热电半导体材料的温差电效应及其特点,实现了制冷与加热两种目的,运用软硬件结合方法实现了对不同位置温度的动态显示,结构小巧精致.设计中应用了美国DALLAS公司的数字温度传感器DS1820及其单总线技术,使软硬件设计得以大大简化,测温精度显著提高.适用于示教、测温及一定范围的温度测试、控制等方面的工程应用.     

基于半导体制冷的医用恒温箱的设计研究

医用恒温箱主要用于药品、试剂的储存,血液的冷藏保温等,它需要一个低温的恒温环境。本文以血液存储为背景,基于半导体制冷原理设计加工出一个医用恒温箱。首先用三维软件Solidworks 设计出箱体的三维模型,以此为依据加工出实体,然后采用继电器开关控制进行温度的恒温控制,进行实验验证,结果表明所设计的半导体制冷恒温箱,能够满足血液存储的恒温要求。     

半导体制冷材料的发展

从二元固溶体、三元固溶体、Bi-Sb合金、Ag1-xCu(x)TiTe和YBaCuO超导材料五个方面,较全面地介绍了现今性能较好的半导体制冷器材料的情况,并简单总结了提高材料优值系数的方法.