半导体制冷技术的研究现状及发展方向

半导体制冷技术是一门以热电制冷材料为基础的新兴制冷技术.通过阅读大量文献,从热电材料、结构设计、冷热端散热方式3个方面对半导体制冷技术近年来的研究热点和成就进行了总结和论述,并指出了半导体制冷技术的发展方向.热电材料决定了优值系数Z,可以从根本上提高材料的制冷性能,但研究难度较大,发展缓慢;优化结构设计可以有效地提高制冷单元的实际性能系数,重点在于优化尺寸因子G和热电阻,缺点是实际加工工艺复杂;减小热电偶冷热端的温差有利于提高制冷量,可以大幅提高制冷系数,有效的散热方式是提高半导体制冷效率的重要因素.     

半导体制冷技术研究

本文讨论了目前制冷技术存在的问题,详尽分析了半导体制冷的特点、应用及发展动向。     

小型水冷半导体制冷箱的初步设计

基于半导体制冷原理,在半导体热电堆的最优工况下,选择最佳散热方式水冷散热,对小型半导体制冷箱进行设计.使其在最优工况下工作,即可获得较大的制冷量,又可消耗较小的功率,从而降低其功率及成本,使综合效益达到最优状态,从而提高了半导体制冷箱的制冷性能.     

半导体制冷技术及其在电冰箱中的应用

阐述了半导体制冷的技术特点及其在电冰箱中的应用。半导体制冷具有许多优越性,随着半导体制冷技术的进步,其应用有着广阔的前景。     

散热方式影响半导体制冷效率的实验研究

通过几种散热方式对半导体制冷元件热端散热效果的比较,证明了可通过改善传热条件来提高半导体的制冷效率。     

太阳能半导体制冷因素的研究及其性能优化

以探讨影响太阳能半导体制冷因素为主线,对太阳能半导体制冷性能进行了优化探讨.分析了太阳能半导体的应用前景和工作原理.对影响太阳能半导体制冷性能的因素包括太阳辐射强度、太阳能电池板的光电转换效率、半导体制冷热端散热方式、半导体制冷系统的设计工况、蓄电池的工作状态、半导体制冷电臂的结构以及热电材料的优值系数进行了系统分析.对太阳能半导体制冷系统提出了一些建议和优化措施.     

半导体制冷器件的开发利用

半导体制冷又称“热电制冷”、“温差电制冷”,是一种采用半导体制冷元件,利用热电制冷效应的特殊制冷方式.因为其没有运动部件,也没有磨损、震动和噪声,工作可靠且不受重力影响,向小型化发展不受限制,改变电流方向可以从制冷转换到加热工况,因此,可用于电器和仪表的微型冷却或恒温装置,特别适宜于要求消除振动和噪声的工作环境,不能使用常规制冷系统的高压和水下环境,以及失重或移动的环境.尽管半导体制冷的效率较低,它已在实验技术、医疗技术、宇航、海洋和国防工程等领域得到了广泛的应用,已能达到140K低温和产生35.2KW空调制冷量,并在微型制冷装置中处于不可缺少的地位.最近,由于环境保护问题越来越受到人们的重视,半导体制冷由于不使用制冷剂,将作为取代传统的制冷剂——氟里昂的一种新型材料,其产品在民用领域的应用日显重要性.     

基于半导体制冷的动力锂电池包散热优化

为提升动力锂电池包的散热性能和能量密度,基于半导体制冷方案,提出一种多目标优化设计方法,对动力锂电池包的排布间距和半导体制冷量进行优化设计。基于建立的半导体制冷方案的热分析模型,采用拉丁超立方试验及径向基函数(radial basis function, RBF)、响应面法(response surface methodology, RSM)、Kriging代理模型方法建立最高温度、最大温差及间距体积的近似模型。以最大温差和间距体积为目标,最高温度为约束建立电池包散热优化模型,运用多目标遗传算法(multi-objective genetic algorithm, MOGA)进行寻优求解,并通过实验验证优化方案仿真结果的可靠性。优化后仿真结果表明：电池模组间距体积减小了32.42%,最大温差降低了13.64%,最高温度降低了0.53%,该方法显著地提升了电池包的散热性能和能量密度。     

热电制冷过程中散热强度对制冷参数的影响分析

对热电制冷电偶对进行传热分析，得到了热电制冷性能与热端散热强度之间的微分方程，在第三类边界条件下进行求解可得到热电制冷性能与热端散热强度之间的解析关系式，经过对其进行数值计算和求解，得出了散热强度对热电制冷性能影响的曲线，由此得出：随着散热强度的不断增强，热电制冷的性能逐渐提高，当热端散热强度增加到一定值后，散热强度的增加对制冷性能的影响就趋于缓慢，从经济性考虑，热电制冷中存在最佳热散热强度，不可能无限制地通过提高热端散热强度来改变热电制冷的制冷性能，所以，在实际应用中应合理优化设计和改进热端散热系统。     

基于半导体制冷技术的高职物理实验设计

以半导体制冷和传热技术为基本原理,设计一种实用、可行且较严谨的半导体制冷应用实验,并包含一般性产品生产制作流程,探索高职物理实践课程新模式.     

半导体制冷的热管式散热器传热研究

针对半导体制冷散热器存在的问题,采用热管技术加以解决。分析比较了超片式散热器和热管式散热器的传热性能,归纳出采用热管式散热器的优点。     

LED汽车前照灯的散热机理与模拟

利用热电制冷原理对LED汽车的前照灯进行系统散热模拟,研究LED的结温,半导体制冷器的工作状态,散热器热阻之间的关系。模拟结果表明,利用多级半导体制冷给汽车LED前照灯散热比较有实用价值。     

多功能半导体控湿系统

系统是以新型半导体致冷器件ＴＥＣ１－１２７０４为工作介质的小型控湿系统,结合数控技术,集报湿、去湿、控湿为一体,可有效对小空间湿度进行测控．     

基于半导体制冷的热电偶实验仪

介绍了半导体制冷片的基本结构,基于半导体制冷片和单片机设计了热电偶温度特性研究实验,设计完成了温度特性研究系统的硬件电路和软件构造,探讨了单片机和半导体制冷片在物理实验中的应用。该实验平台具有很好的扩张性,可用于设计组成各种温度控制类的实验内容。所完成的温度特性研究实验系统具有集成度高、体积小、使用方便等特点。     

半导体制冷效率及空间冷量传递特性试验研究

半导体制冷效率的大小取决于热电堆冷热端的温差,而强化热端的散热与强化冷端的冷量散发有利于降低热电堆冷热端的温差,从而提高半导体的制冷效率。本文探讨了由半导体冷端提供准量进行制冷的空间温度在自然对流和强制对流状态下随时间变化的规律。结果表明强制对流有助于冷量的传递和制冷效率的提高。     

半导体温差发电器件的热力学分析

从稳态的热传导方程出发，对发电器件进行了热力学分析，建立了半导体温差发电器件的基本模型，推导出p型和n型半导体内部的温度分布函数及输出功率和发电效率的表达式，讨论了传统分析中经常忽略的汤姆逊热对发电性能的影响．结果表明，在低温及大温差工况下汤姆逊热对输出功率的影响不能忽略．     

半导体超晶格及其应用

半导体超晶格是凝聚态物理的前沿领域之一.对半导体超晶格物理的历史、现状以及未来做了简单的回顾与展望,并介绍了它的若干应用.     

功率器件的内外在特性及选型

通过对变流器中功率半导体器件的内外在特性的介绍，给出了器件与散热器的选择、配备的方法，从而达到正确、安全、可靠地运用整流的目的．