半导体制冷技术的研究与发展

本文对半导体制冷技术的发展作了简要介绍，并对半导体制冷的最佳制冷工况设计进行了分析，在此基础上，对半导体制冷发展应用中存在的问题进行了讨论。从而指出主要问题为提高半导体材料的优值系数烽优化设计热端的散热系统。     

基于冷藏箱热端散热器的优化设计

半导体制冷片可作为小型冷藏箱的制冷模块,但受到热端散热性能以及工作电流的影响较大.利用Flo THERM软件,建立以半导体制冷片为制冷模块的冷藏箱模型,通过对冷藏箱热端散热器不同结构形态下散热的仿真计算,由此得出在强迫风冷散热方式下散热器的最优结构,并在此结构下仿真计算出半导体制冷片的最佳工作电流,得到该冷藏箱的最低制...     

不可逆半导体固态热离子制冷器性能分析和优化

建立了考虑外部有限速率传热过程和热源间热漏的不可逆半导体固态热离子制冷器模型,基于非平衡热力学和有限时间热力学理论导出了热离子制冷器的制冷率和制冷系数的表达式;对比分析了不可逆热离子制冷器与可逆热离子制冷器的发射电流密度特性、电极温度特性以及制冷系数特性;研究了不可逆系统的制冷率与制冷系数最优性能,得到了制冷率和制冷系数的最优运行区间;通过数值计算,详细讨论了外部传热以及内部导热、热源间热漏损失、热源温度、外加电压、半导体材料势垒等设计参数对热离子装置性能的影响。在总传热面积一定的条件下,进一步优化了高、低温侧换热器的面积分配以获得最佳的制冷率和制冷系数特性。结果表明,由于存在内部和外部的不可逆性,热离子装置的发射电流密度及制冷系数都会明显降低;不可逆半导体固态热离子制冷器的制冷率与制冷系数特性呈扭叶型;合理地选外加电压、势垒等参数,可以使制冷器设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。     

半导体制冷性能的优化

半导体制冷效率及性能的提高,主要取决于其本身制造材料、制造工艺及良好的结构设计。最佳电流的选取和热端的散热强度也对性能的优化和节能起到很重要的作用。     

太阳能喷射/压缩复合制冷循环性能研究

研究了一种太阳能喷射/压缩复合制冷循环,由太阳能集热子系统、喷射制冷子系统及压缩制冷子系统组成,系统充分利用热电两种能源以及两种制冷方法各自的优点,优化喷射制冷子系统工作性能的同时,改善压缩式子系统的工作条件,从而提高复合制冷循环性能的同时节约高品位电能。采用性能较好的高蒸发温度式喷射制冷带走压缩机排气余热具有实际意义。通过数值模拟的手段分析系统性能及其主要影响因素,并优化工作条件。研究表明,与相同工作条件下的单压缩制冷循环相比,复合制冷循环工作日全天候运行时电力性能系数提升约为31.5%,节电优势显著。存在一个最佳的喷射子系统蒸发温度使得复合制冷循环性能系数达到运行工况的最大值。     

外界环境对热管式太阳能喷射制冷系统的影响

针对热管式太阳能制冷系统,分析了影响系统制冷性能的主要因素,并对喷射器内的压力和速度场进行了数值模拟.结果表明,热管式太阳能喷射制冷系统受太阳辐照强度、发生室温度、冷凝器温度和蒸发温度的影响;系统制冷性能系数随发生器内温度的升高而升高,随冷凝温度的升高而降低,随蒸发温度的升高而升高.     

翅片式热管散热器自然对流换热特性分析与多目标结构优化

采用数值计算方法对一种应用于半导体制冷片热端散热的翅片式热管散热器进行模拟,探究自然对流条件下不同翅片参数对散热器换热特性的影响。结合多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),以影响散热器散热的两个主要参数——翅片表面传热系数和肋面效率为优化目标,对散热器整体做出综合优化,并对优化结果进行K均值聚类分析,提出了翅片端优化原则。结果表明,肋面效率对散热器性能的影响有限,提高表面传热系数可显著降低散热器总热阻;与未优化方案相比,所选优化方案可使基板热端面温度下降3.5K,散热器热阻降低18.22%。     

新型太阳能吸收式制冷循环的性能分析

在两级溴化锂吸收式制冷循环的基础上,提出了一种由太阳能驱动的新型吸收式制冷循环,并对其进行性能分析。通过大量计算,分析结果表明,在现有太阳能集热器所能提供的热水温度范围内,新型太阳能吸收式制冷循环有较高的热力系数。该循环系统的中间压力、中间浓度对系统的热力系数和热源可利用温差有较大影响。     

内可逆四热源吸收式制冷循环的热经济性能优化

应用内可逆四热源吸收式制冷循环模型，分析吸收式制冷机受传热不可逆性影响时的热经济性能。在牛顿传热定律下，导出了循环的最佳热经济性目标和制冷系数的基本优化关系和最大热经济性目标及相应的制冷系数与比制冷率；通过数值算例，得出循环参数对循环的热经济性目标、制冷系数和比制冷率的影响关系。     

太阳能半导体制冷技术的发展和前景

介绍了太阳能半导体制冷系统的工作原理和基本结构,指出了提高太阳能半导体制冷效率的技术关键,阐述了太阳能半导体制冷技术的发展现状和应用前景。     

发生温度对太阳能喷射式制冷系统性能的影响研究

为了确定发生温度对太阳能喷射式制冷系统性能的影响,基于太阳能喷射式制冷系统试验台,以蒸发温度、冷凝温度及室内环境温度为定量,发生温度为变量进行了试验研究.试验结果表明:当喷射器结构确定时,喷射系数ER、系统性能系数COP和机械性能系数COP_m均不会随着发生温度的升高一直增大,系统必然存在一个最佳的发生温度使其性能达到最佳.研究可为今后最佳发生温度的选择及实际应用中如何维持系统高效运行提供理论指导.     

半导体制冷空调器的应用前景

介绍了半导体制冷空调器的工作原理、基本结构和特点,指出了半导体制冷效率提高的主要途径,阐述了半导体制冷空调器的发展现状和应用前景。     

太阳能冷管的研究及其进展

太阳能冷管以沸石分子筛—水为工质对，在一根玻璃管内完成吸附式制冷循环，一根冷管即为一个制冷单元，成功地解决了太阳能吸附式制冷技术难以转化为成果的问题。本文综述了作者近几年来对太阳能冷管首创性提出，以及其结构性能的研制和改进情况。采用真空集热方式和选择性涂层加强冷管对太阳能的吸收，采用整体固化复合吸附剂提高吸附床的吸附和脱附性能。本文还介绍了已制作的三代太阳能冷管型制冷系统的试验样机，在单一提供制冷的基础上，提出了既可以制冷又可以供热水的多功能太阳能冷管。目前，实验结果表明，最新的多功能太阳能冷管COP可达0．268，太阳能制冷与供热的总效率可达87．7％。     

两级半导体制冷性能优化设计

在半导体制冷单元制冷基本公式的基础上,按照最大制冷系数的设计方法,得到了两级半导体制冷电堆中间温度的计算公式。根据建立的模型,对制冷单元的尺寸进行了优化设计,给出了级间元件个数比的最优分配,并分析了相应的影响因素。本文所得的结果对多级半导体制冷的优化设计具有一定的理论意义。     

太阳能溴化锂吸收式制冷技术的研究进展

介绍了太阳能澳化锂吸收式制冷循环的工作原理和系统构成,具体阐述了该制冷循环的几种典型结构,包括单效、双效、两级以及三效涣化锂吸收式制冷循环,分析了各种制冷循环的优缺点以及目前研究进展;进一步讨论了太阳能澳化锂吸收式制冷机组的性能特点受冷媒水出口温度、冷却水进口温度、加热蒸汽温度、污垢系数及不凝性气体等诸多因素的影响;提出了太阳能溴化锂吸收式制冷技术现存问题,最后指出,随着科学技术的发展和绿色建筑的兴起,太阳能溴化锂吸收式制冷将会有非常大的发展前景。     

半导体制冷器温度场的数值分析

半导体制冷是一种高热流密度器件,在其制冷循环过程中,有珀尔帖（Peltie）、傅立叶（Fourier）和焦耳（Joule）三种热效应在共同起作用,其中珀尔帖热效应是半导体制冷的基础。由于半导体材料塞贝克（Seeback）系数a有正负之分,而且其数值通常有所差异,因此P、N型电偶对的微观传热机理是不同的。本文着重讨论了在稳定工作状态下半导体制冷器温度场的数学模型,并对该模型进行了求解,通过数值计算得到了半导体制冷器沿电偶臂长度方向的温度分布曲线,这对进一步弄清半导体制冷器的传热机理有重要意义。     

便携式远程智能控制汽车制冷系统的研制

研发了一种以太阳能作为能量来源,将其贮存在"绿色蓄电池"的超级电容组中,通过无线芯片对单片机进行系统控制,驱动半导体制冷模块、高效排风模块运作,从而达到在不发动汽车状态下,实现车内降温目的的便携式远程智能控制汽车制冷系统模型(产品初级研发)。由于该系统制冷无须启动汽车发动机,通过无线遥控操作,对超级电容组中贮存的能量智能分配,在用户进入车辆之前即可对车内进行强力有效排风、制冷,具有环保、实用等优点。