温差半导体空调制冷器制冷性能研究

设计了两种不同散热方式的半导体制冷器,实验表明制冷性能良好,为太阳能驱动半导体制冷装置的优化设计提供依据、奠定基础。半导体制冷模块热端采用汽车发动机散热系统标准部件、采取水冷却,能在有限的空间内将高热流密度热量散发出去,有利于提高制冷性能。半导体制冷模块在等功率状态下工作,制冷量为半导体器件最大制冷量的55%;若倾向于获得较大制冷系数,制冷量按最大制冷量的40%进行设计,制冷系数ε达1.65。     

热电制冷技术的研究进展北大核心

热电制冷（TEC）已成为制冷领域的一个重要发展方向,但是由于其转换效率过低且材料成本较高,目前难以得到广泛应用。对热电制冷技术进行了简要介绍,并综述了热电制冷技术的研究进展,包括热电材料、结构优化和散热方式。讨论并分析了有机热电材料和无机热电材料的热电性能、不同结构设计所导致的性能系数、不同散热方式对制冷效率的影响。最后,对热电制冷技术的优化进行了简单总结,只有不断提高热电材料的优值系数,并选择合适的结构设计和散热方式,才能使热电制冷技术在各个领域拥有更大的发展空间。     

电子元器件热电冷却技术研究进展

在深刻分析热电制冷机理的基础上,结合国内外学者对热电制冷技术用于电子元器件热管理的理论分析,从芯片整体表面散热和局部热点消除两方面,详细介绍了集成电路芯片热电冷却实验的国内外研究进展;对芯片热电冷却技术的数值模拟与热电制冷器(TEC)的选型优化进行了详细报道;指出国内缺乏芯片热电冷却的应用研究,在芯片散热的整体研究水平上与国外仍有差距.芯片热电冷却及其表面的热管理将是今后提高电子元器件散热性能的一个重要研究方向.     

CCD芯片热电制冷系统的非稳态性能分析

随着电子设备不断向小型化、集成化发展,热电制冷技术作为一种有效的主动冷却方法被广泛用于重要部件的温度控制。为了获得最佳的制冷效果,文中针对散热受限条件下的CCD芯片热电制冷系统非稳态过程,建立了一个数值分析模型。分析结果表明:在散热受限时,热电制冷系统的传热过程长时间处于非稳态过程;在不超过最大制冷电流的条件下,增大制冷电流可以提高制冷效果,但是大的制冷电流可能出现温度回升的现象;虽然热端散热能力的提高可以改善制冷效果,但是存在一个极限值,这与热电制冷器(TEC)的优值系数有关;当系统载荷发生变化时,合理改变制冷电流和热端散热能力可以提高系统的温度稳定性,其中制冷电流对系统温度稳定性的影响更大。     

芯片冷却中热电制冷器性能的实验研究

设计了电子芯片冷却实验装置,对热电制冷器在电子芯片冷却中的冷却效果和制冷性能进行了研究。实验结果表明,不仅热电制冷片热端冷却水流量是影响冷却效果的重要因素,而且热电电流和芯片功率与热电冷却性能也有着密切的关系。实验结果对热电冷却器的最佳冷却性能的确定具有一定的参考意义。     

电子器件热电制冷温度条件的优化

基于热电制冷热力学循环分析了热电制冷器正常工作的温度条件,以及两种极限工况性能受工作温度条件的制约关系。优值系数是热电制冷器性能的内在制约,散热和温度条件则是热电制冷性能的外在制约,热电制冷元件工作的温度特性与电子元件工作的理想温度条件是非常适应的。基于热电制冷的主动冷却技术对高热流密度电子集成部件的封装散热具有重大意义。     

热电制冷器制冷工作电流特性分析

随着高性能制冷CCD成像系统已经成为航天成像式探测的一个重要发展方向,热电制冷作为一种有效的电子设备冷却方法广泛用于重要部件的主动热控.为了实现热电制冷器工作电流的合理选择,在分析热电制冷机理的基础上,首先介绍了热电模块的3种工作模式(制冷、加热和热电发电),同时研究了热电偶内温度分布的一般形式,最后,在第一类边界条件...     

第二代像增强器散热装置的设计与实现

文章设计并实现了一种梭型散热片装置,结合环形半导体制冷片对像增强器的光阴极直接制冷。首先利用COMSOL仿真软件对散热片散热性能做了仿真测试,最后实际测试了该散热装置的散热性能。仿真与实验结果比较符合,并且都表现出该散热装置可以达到比较理想的散热效果,与此同时,也有效减小了因采用水冷却系统的体积,增加了系统的便携性。     

基于热电制冷的大功率LED散热性能分析

提出了一种新型的基于热电制冷的大功率LED热管理方法。这种大功率LED阵列模块采用板上封装技术制造。为了解决散热问题,采用了热电制冷器将LED芯片产生的热量转移到周围的环境中。利用热电偶测量了大功率LED阵列模块在不同工作条件下的温度分布,LED的光学性能则通过光强分布测试仪来测试。结果表明,这种采用热电制冷的大功率LED阵列封装模块能够显著降低器件的工作温度,与不采用热电制冷器相比,基板温度能够降低36％以上,光学性能测量表明LED阵列模块的发光效率达到30．18lm／W。     

无量纲优值对热电制冷系统性能影响分析

建立了无量纲稳态系统热力学模型。并用该模型分析了优值系数对系统性能的影响,优值系数是热电制冷器性能的内在制约,散热和温度条件则是热电制冷性能的外在制约,无量纲优值体现了二者对系统的影响。热电制冷系统的特殊优势再度受到人们关注,但在热电材料优值系数受到限制的现实条件下,热电制冷系统在能效上是难以与压缩式制冷空调系统比较的。     

太阳能溴化锂吸收式空调性能测试分析

太阳能溴化锂吸收式空调制冷是解决建筑节能降耗和太阳能建筑供能推广应用的重要途径。通过对太阳能热源系统、空调机组制冷系统的性能测试,确定了太阳能吸收式空调的制冷能力和太阳能辐照、冷冻出水温度及水循环流量之间的关系。在太阳能辐照度为700 W/m2、热源供水温度在75℃以上的工况下,溴化锂吸收式空调机组的COP达到0.65左右。太阳能空调内的真空环境和溶液管理措施是影响机组制冷性能的重要因素。     

高压大功率变频器的两种冷却方式比较

本文论述了高压大功率变频器环境散热问题,并对密闭式空调冷却和空-水冷却热交换装置两种散热方式作为了对比分析,作者还通过应用实例证明采用空一水热交换装置方案具有良好的综合性价比优势,可节约大量的投资成本和运行费用,符合系统化节能、环保的要求。     

A refrigeration facility for milk cooling powered by photovoltaic solar energy

The use of renewable energy sources is usually a reliable alternative in rural areas and developing countries, where the grid line does not exist or is at a great distance. In this work, the characteristics and working conditions of a refrigeration facility designed for cooling down an expected daily production of 150 l of milk are analyzed. The facility is a stand‐alone, direct‐coupled system where 20 photovoltaic modules, 120 W_p each, power two permanent magnet, direct current motors of 24 V, 650 W. Each motor drives a separate cooling system compressor, which provides the flexibility to operate the equipment with one or two motors and with various interconnections of the PV modules, depending on the available irradiance level and the thermodynamic state of the system. The photovoltaic energy obtained during daylight hours is stored in the form of sensible and latent heat of frozen water in a tank surrounding a milk container. Thermodynamic analysis of the system shows that the autonomy of the system is 2·5 consecutive cloudy days if the available stored ice energy is 80% of the nominal capacity of the water/ice tank. Results of the refrigeration efficiency are similar to those obtained by other commercial refrigeration facilities powered by a photovoltaic array, including batteries. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于相变冷却技术的数据中心新型制冷方案研究

从基础理论出发,构建出一套从机柜到室外环境的相变换热制冷循环系统,使用制冷剂气泵、制冷剂液泵、蒸发冷凝及重力热管等技术,高效地将服务器散发的热量搬运到室外环境中,整个过程没有中间换热环节,将蒸发温度和冷凝温度的差值做到最小。试验测试结果表明,在全国核心城市数据中心应用此套制冷方案,全年平均能效比达到20以上。同时,该系统还具有峰值能效高、适用性、兼容性等优势,进一步降低数据中心的建设和运行成本。     

新型双向水温自动控制系统

针对传统水温控制系统设计简单、适应性差、控制精度低,采用单向控制等不足,设计了以AT89C52单片机为控制核心的水温双向自动控制系统。单片机根据设定水温与实际水温差值产生占空比可调的PWM波来控制加热模块和制冷模块的功率。实验结果表明,该系统具有动态响应快、超调量小,且控制精度高等特点。     

太阳能半导体空调蓄冷介质的研究

根据太阳能半导体制冷特点,给出了带储能装置并能进行能量匹配数控的制冷与蓄冷并重、热电制冷装置模块化的太阳能半导体制冷空调系统。在研究较成熟的常温送风空调蓄冷技术和蓄冷材料的基础上,采用示差扫描量热法(DSC法)对KCL共晶盐的相变温度、相变潜热进行实验测试。研究结果表明,KCL共晶盐可作为低温送风空调蓄冷介质,既弥补了太阳能半导体制冷间歇不连续的缺点,又使蓄冷技术能在医药、食品等行业对环境温度有特殊要求(送风温度低于0℃)的场所得到应用,并可扩大到小型移动便携制冷器蓄冷技术应用范围。     

机载IRST红外探测器组件热控设计研究

为实现机载IRST系统在宽温度范围、低气压环境、小外露尺寸约束条件下的性能提升,本文通过分析探测器参数对探测性能的影响,提出了降低探测器组件控温点以提升探测性能的思路,基于机载环境设计开发了探测器组件热控系统,经测试,探测器组件截止波长、探测率、盲元率等指标均得到改善,IRST系统等效探测能力提升15 %以上。该设计思路对于提升红外的侦察/探测系统性能,具有一定的参考意义。     

Bioinspired Temperature Regulation in Interfacial Evaporation

Human skin shows self‐adaptive temperature regulation through both enhanced heat dissipation in high temperature environments and depressed heat dissipation in cold environments. Inspired by such thermal regulation processes, an interfacial material system with self‐adaptive temperature regulation in the solar‐driven interfacial evaporation system, which can exhibit automatic temperature oscillation to enable pyroelectricity generation while producing water vapor, is reported. The bioinspired interface system is designed with the combination of a thermochromism‐based temperature regulator consisting of tungsten‐doped vanadium dioxide nanoparticles and a polymeric pyroelectric thin film of polyvinylidene fluoride. Under the simulated solar illumination with power density of 1.1 kW m^?2, the bioinspired interfacial evaporation system achieves a self‐adaptive temperature oscillation with the maximum temperature difference of ≈7 °C and this system can simultaneously generate water vapor as well as electricity with an evaporation efficiency of 71.43% and a maximum output electrical power density of 104 µW m^?2, respectively. The study demonstrates a design of thermal management at the interface of solar‐driven evaporation system to exhibit a self‐adaptive temperature oscillation and offers an alternative approach for the multifunctional harvesting of solar energy.