含内热源密闭空间两级半导体制冷器瞬态特性分析

针对工作在含内热源密闭空间的空冷和热管式两级热电制冷装置,分别建立了瞬态性能计算模型,得到了制冷空间温度、模块两端温差,以及制冷系数随时间的变化规律;对比两种散热方式对装置特性的影响;分析了工作电流和热电偶热冷两级面积比,对温度、耗时和制冷系数的影响。结果表明:当元件功率为6W时,空冷和热管式制冷器温度分别比无热源时升高了8.28和7.86℃,热管式的制冷温度比空冷式低1.85℃,制冷系数比空冷式高12.12%。     

热管式半导体热电冷水机参数影响分析与性能优化

利用热管具有高效的导热能力,而半导体制冷具有无噪音、环保、制冷迅速等独特的优点,提出了一种基于热管散热的半导体热电冷水机结构.基于有限时间热力学理论,考虑包括汤姆逊效应在内的各种内部效应,建立了详细的计算模型.分析了关键运行参数和设计参数对装置最优电流和最优性能的影响,并给出了协调最大制冷率和最大制冷系数的最优参数区间.优化结果表明:当温差为20 K、电流为2.5A时,最大制冷率和最大制冷系数分别可达29.49W和1.47,相比于优化前,分别提升了55.3％和47.0％.     

制备工艺对新型热电材料制冷性能的影响

通过取点法得到了由Ingot法、BM法、S-MS法和Te-MS法制备的四种新型p型热电材料(Bi0.5Sb1.5)Te3的变物性参数拟合公式,分析了温度对不同方法制备的热电材料的影响,得到了热电材料无量纲优值与绝对温度的关系曲线.从热力学方面研究了制备工艺对基于新型热电材料的热电制冷器最大制冷系数的影响.结果表明:由Te-MS法制备的新型p型热电材料(Bi0.5Sb1.5)Te3具有最大的优值系数,基于该材料的热电制冷器最大制冷系数可达2.49,较其他三种方法制备的热电材料分别提升了 34.59％,37.57％和25.76％.     

水冷式小空间热电制冷器结构设计与性能分析

基于一种不依赖模块规格型号和换热设备几何参数的热电制冷系统分析方法,建立了热电制冷装置有限时间热力学分析模型。针对水冷式小空间热电制冷器的基本结构,构建了一个由8个商用热电制冷片组成的小型热电制冷器,分析了工作电流、填充系数等对制冷性能的影响,与空冷式热电制冷器性能进行了比较,分析了传热条件对装置性能的影响,所得结果可为水冷式小空间热电制冷器的设计与运行提供参考。     

基于热管散热的串联式两级热电制冷器制冷性能综合分析

针对基于热管散热的串联式两级热电制冷器,建立了有限时间热力学模型。通过热阻分析的方法建立了热电制冷器的一维热阻网络图并给出了冷热端热阻的具体计算方法。以制冷率、制冷系数、热力学完善度和极限制冷温差为性能指标,用数值算例的方法研究了工作电流、热电单元分配比、热电单元横截面积、热电单元长度、热管几何参数(冷凝段长度和管芯厚度)和制冷温差等关键参数对热电制冷器综合性能的影响规律。