有限散热强度下半导体制冷器性能的实验研究

由于热端散热能力总是有限的，制冷量的波动将导致半导体制冷器热端温度的波动，此时仍假定热端温度不变进行设计是不妥的。给出了半导体制冷器在有限的热端散热强度下不同制冷工况的实验结果，经过比较选出其中的最佳工况，并推导出计算最佳工况下半导体制冷器的工作电流和制冷量的近似公式，与实验结果比较吻合，可供半导体制冷器的设计者参考。     

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。     

半导体制冷器优化设计工作状态的实验研究

模拟小空间制冷环境,在实验确定半导体制冷器最大制冷系数状态和最大制冷量状态工作参数基础上,综合分析计算给出了等功率状态和最佳工作状态参数,弥补传统设计理论的不足,为半导体制冷器优化设计提供依据.     

自调节电流半导体冰箱性能试验

半导体制冷芯片最大制冷量和最佳能效比所对应的工作电流均随其工况变化而变化,而目前半导体冰箱的半导体制冷芯片均以一个恒定工作电流运行,使其偏离了最佳工作状态。为研究自调节电流对半导体冰箱的性能影响,以半导体葡萄酒储藏柜为例,对自调节电流和恒定电流两种运行方式就冷却速度和耗电量进行了对比试验。试验表明,在环境温度为25℃、储藏温度为12．8℃条件下,自调节电流运行冷却时间较恒定电流运行缩短9．5％,冷却阶段能耗降低8．1％,24h耗电量降低35．6％。半导体冰箱采用自调节电流运行其主要性能指标有明显的提高。     

多目标约束下半导体制冷片几何结构参数的优化设计

研究半导体制冷片几何参数的影响,往往设置固定的制冷片冷热端温度及输入电流。本文通过固定半导体制冷片外部的冷热端换热条件及输入电压,逐一分析了制冷片多个几何参数对制冷量、COP和制冷片冷端温度的影响,对每一个影响项的物理含义都给出了详细的说明,揭示了这些参量之间存在着的耦合关系。并在此基础上,综合制冷量、COP和制冷片冷端温度3个优化目标对制冷片几何参数选取范围的约束特性,提出了基于多目标优化的几何参数选择图,该图可快速清晰地得到不同需求下最佳的pn结几何参数。如在设置的边界条件下,当冷端温度需求为280 K,制冷量为15 W时,存在几何参数的最优解,而当冷端温度需求为240 K,制冷量为100 W时,则不存在可同时满足冷端温度和制冷量需求的几何参数。     

热泵型空调器运行特性的实验研究

用空气焓差实验法,在制冷工况下对一台热泵型空调器进行最佳充注量的实验研究,同时,分别在制冷工况和制热工况下测量冷凝器和蒸发器管壁的温度分布。实验结果表明,空调系统中存在一个最佳制冷剂充注量,使得空调系统的制冷量和能效比达到最大值。根据实验结果,分别给出在制冷工况和制热工况下进行冷凝器和蒸发器换热计算时,制冷剂与管壁之间的平均温差。     

0.5℃与30%——浅析GB7725-87与GB/T7725-1996的差异

本文简要分析了名义制冷工况与名义制冷量允许偏差的修订对名义制冷量、除湿量的影响, 并从理论分析及实验证实由此导致制冷量下降约３０％ , 理论分析除湿量下降３３％ 。这对空调器的设计制造提出了更高的要求。     

CCD芯片热电制冷的非稳态传热研究

针对散热受限热电制冷系统中温度非稳态变化过程,建立了一个简单的分析模型,基于该模型对CCD芯片热电制冷进行了仿真分析和实验研究.仿真和实验结果均表明:在散热受限条件下,热电制冷系统的热传过程长时间处于非稳态;存在一个最优制冷电流I_(max),当I_c相似文献   

变转速制冷压缩机的实验研究

在变转速工况下进行制冷压缩机的实验研究,分析压缩机的制冷量、轴功率、性能系数和输气系数的变化规律。所作的研究为变转速工况下压缩机输气系数计算式的拟合和制冷量的计算奠定实验基础。     

集预冷杀菌多功能气调包装机的设计

在集成预冷、杀菌、气调包装三功能基础上,对当前气调保鲜包装机一般为补偿式气调而置换率较低,基于压力配气方式而气体混合精度差,半自动化而生产效率低,冷却不到位并存在二次污染等问题进行了改进,设计了一种集预冷、杀菌、气调包装一体化的全自动设备。此外,就不同包装盒及不同产品所需冷量的不同,设计了2种预冷系统模式:将半导体制冷技术应用于预冷预置气体,适用于小型冷量的包装产品,并可相应地提高其配气精度;采用制冷压缩机真空预冷系统,适用于需较大冷量的包装产品。同时对制冷模式的选择及所需冷量进行了简单的理论计算和分析。     

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.     

热电制冷在笔记本电脑散热系统中的应用

随着社会经济的发展,制冷空调行业有了长足发展,但与发达国家还有较大差距,节能减排已经成为空调行业发展的必行之路。本项目将半导体制冷技术及负离子空气清新技术巧妙地用在计算机散热问题上。通过用半导体制冷,得到一定负荷的冷量来降低计算机运行产生的热量,同时在半导体的外端将热量回收利用,不但可以提高系统的制冷系数,从而节约电能,而且还可以避免热量浪费,同时在电源端设置离子发生器,通过尖端放电产生负离子而实现清新空气,给上网者提供良好、舒适、健康的环境。     

Simulation of the transient response of heat driven refrigerators with continuous temperature control Simulation de la réponse transitoire des réfrigérateurs utilisant une source de chaleur avec maîtrise de la température en continu

A theoretical and experimental study is presented and a mathematical model is introduced for a heat driven refrigeration system operating with continuous temperature control. The model consists of a refrigerated space, an absorption refrigerator, operating irreversibly, a temperature sensor and a reference signal, and a power law control action. The steady-state behavior of the absorption refrigerator model is validated by direct comparison between theoretical results and experimental data. The model is then used to identify an optimal thermal conductance allocation, for a fixed total thermal conductance inventory, such that the refrigeration rate is maximized and the ‘pull-down' time is minimized. A simulation of the system operating in a transient mode is carried out to show that closed-loop operation results in a large reduction of fuel consumption, with respect to the ‘on–off' operation. Appropriate dimensionless groups are identified and the generalized results reported in charts using dimensionless variables.     

Potential of New Superconductivity Produced by Electrostatic Field and Diffusion Current in Semiconductor

This paper proposes a unique device that uses a constant-current source to demonstrate a new superconductivity concept. This device is considerably different from conventional superconductors, and is based on the idea that the voltage that produces Joule heating can be in proportion to the voltage derived from the line integral of an internal electric field employing a condenser when the current is supplied to a doped semiconductor by a current source. In this case, the charge-carrier concentration is spatially nonuniform. The concentration gradient of the current source leads to diffusion of the charge carriers, and the motion of these carriers contributes to the current density. An electric field is not needed to move the charge carriers, because they move by diffusion and not by drift. Because the voltage associated with Joule heating is proportional to the voltage of the internal electric field, the total voltage in the semiconductor is zero; however, the current carried from the current source prevents the total current from being zero. We show that this property of the device results in a superconducting state arising from the diffusion-current state. In our theoretical analysis, we demonstrate that two electrons in the device form a pair and that Bose?CEinstein condensation of all pairs is produced. From this result, we derive the existence of a superconducting current without voltage. Furthermore, we have developed an experimental setup and confirmed zero electric resistance and energy emission from the semiconductor. Therefore, we conclude that a new type of superconductivity had been achieved. This phenomenon was observed multiple times and thus can be reproduced.     

冷凝法甲苯回收系统设计优化

针对典型工业挥发性有机物（VOC）甲苯设计一套冷凝法回收系统。该系统制冷部分采用冰箱系统常用的分立多循环结构,将回收流程分为预冷级和冷却级。运用物性软件REFPROP及通用流程模拟软件Aspen Plus对甲苯负荷及制冷流程进行模拟。通过对系统的模拟运行,研究该冷凝法甲苯回收系统的工作性能以及能耗影响因素,为系统的进一步设计优化提供理论依据。     

三温室冰箱的节能方案研究

本文介绍了一款226L冷藏室、变温室、冷冻室单独制冷的三系统电冰箱节能方案。主要从电器控制角度介绍了降低能耗的措施,包括提高电源板工作效率、改进LED显示屏工作方式、为冰箱设置节能运行模式和采用冷凝器保压阀。通过采用上述节能措施,使冰箱的能耗降低了17.9%。     

Potential for cost effective magnetocaloric air conditioning systems

Magnetic refrigeration is an emerging technology that exploits the magnetocaloric effect found in solid-state refrigerants. The combination of solid-state refrigerants, water-based heat transfer fluids, and high efficiency will lead to environmentally desirable products with minimal contributions to global warming. Among the numerous applications of refrigeration technology, air conditioning applications provide the largest aggregate cooling power and use the greatest quantity of electric energy. The primacy of the air conditioning application makes the establishment of cost targets for this application an essential feature of the R&D plan for magnetic refrigeration technology. A preliminary assessment of the permanent magnet costs and magnetocaloric material costs indicates that, for suitably chosen materials and operating conditions, these costs lay well below the total manufactured costs for vapor compression based air conditioners.     

Optimization of operating temperature in cryocooled HTS magnets for compactness and efficiency

A new concept of thermal design to optimize the operating temperature of high temperature superconductor (HTS) magnets is presented, aiming simultaneously at small size and low energy consumption. The magnet systems considered here are refrigerated by a closed-cycle cryocooler, and liquid cryogens may or may not be used as a cooling medium. For a specific magnet application, the size of required HTS windings could be smaller at a lower temperature, by taking advantage of a greater critical current density of HTS. As the temperature decreases, however, the power input to the cryocooler increases dramatically because of the heavy cooling load and the poor refrigeration performance. Through a rigorous modeling and analysis incorporating the effect of magnet size into the load calculation, it is demonstrated that there exists an optimum for the operating temperature to minimize the power required. The optimal temperature is strongly dependent upon the magnitude of AC loss in the magnets and the assistance of heat interception.     

多联机系统制热模式冷冻油滞留位置分析

针对多联机系统制热模式下冷冻油滞留于系统中的情况进行研究,主要对空调系统的气态连接管、液态连接管、室外机换热器和室内机换热器进行理论分析和试验验证。研究结果表明：多联机制热模式下,压缩机冷冻油主要滞留于气态连接管和无开机需求的室内机。