风冷半导体空调的散热问题

设计由两组半导体模块组成的半导体空调系统,整个系统输入功率为170 W,制冷空间为600 mm×600 mm×600 mm,性能系数COP为0.62.实验结果表明,制冷实验20 min后,制冷空间的温度下降了11℃.同时探讨不同储冷块对实际制冷量的影响,结果表明,半导体热电堆存在合适的储冷块厚度.TEC1-12708型半导体制冷片在12 V、2.8 A工况下运行时,储冷块厚度为10 mm时可以得到较大的实际制冷量.     

与蒸发冷却相结合的半导体制冷装置性能分析

研究一种蒸发冷却与半导体制冷相结合的空调系统.按照测量冷热端进出水温度,推导公式计算的方法,得出了其不同工况下半导体制冷装置的制冷系数、制冷功率与电流的关系.实验结果表明,该半导体制冷片的最佳工作电流为3至4A,此时制冷系数最高可达4.2,得出了串联工况下略优于并联工况,水流量大略优于水流量小的结论.四组该半导体制冷装置与蒸发冷却设备相结合即可满足20m2空调区域的需求.     

多功能空气源热泵实验系统设计

该文介绍了多功能空气源热泵实验系统的工作原理,进行了实验室空调冷负荷及热水量的计算,并对实验测试系统进行了设计。通过本文实验方法,得出了多功能空气源热泵在不同运行模式下机组运行功率、制冷量和COP值。多功能空气源热泵机组制热性能系数和制冷系数分别为3.84和3.25。该实验测试结果表明多功能空气源热泵实验系统设计是可行的。     

HFC410A空调系统中两级滑片式膨胀机的实验研究

针对HFC410A制冷空调系统开发的具有两级膨胀过程的滑片式膨胀机,其内容积比为7.66且满足HFC410A高容积膨胀比的要求,搭建了HFC410A制冷空调实验系统,并对不同工况和转速下的样机进行了实验研究。结果表明:两级滑片式膨胀机系统的性能系数(COP)最多提高11.7%,最大等熵效率为33.7%,在常规压比下膨胀机的最佳转速为1 300～1 400r/min;高压工况下摩擦损失减少,膨胀机输出功增大,有益于系统COP提升;过冷度增大,系统制冷量提高,有益于系统COP提升,但膨胀机回收功减小,相对于节流阀系统的COP提高率减小,膨胀机替换节流阀后的经济性优势降低,系统过冷度对膨胀机等熵效率和容积效率的影响较小。     

小空间半导体制冷的实验研究

在对半导体制冷实验研究的基础上,模拟小空间(1m3)的制冷环境,对影响半导体制冷的因素进行了讨论.实验结果表明,半导体热电堆两端的散热器和散冷器的结构是影响半导体制冷效率的一个很重要的因素,热电堆的工作电压和电流与制冷效率也有着密切的关系.该研究结果对半导体制冷技术在实际空调系统的进一步发展和应用具有一定的指导意义.     

两级压缩双温空调系统的节能潜力

针对传统空调系统热湿耦合处理所带来的问题,提出一种两级压缩双温空调系统。该空调系统主要由2个压缩机、2个蒸发器(高温蒸发器和低温蒸发器)、冷凝器和2个电子膨胀阀构成。通过Simulink软件建立该空调系统的稳态数学仿真模型,并对换热器和压缩机的数学模型进行验证。分析高、低温蒸发器的换热面积比(RA)对该空调系统性能系数(COP)的影响,计算该空调系统在不同室外气候条件下的COP和节能潜力。研究结果表明:当2个蒸发器总换热面积一定时,随着RA增大,该空调系统的COP先增大后减小,且随着室外空气的温度或相对湿度降低,该空调系统的COP逐渐增大,最高可达6.32;在制冷工况下,两级压缩双温空调系统比带新风的传统空调系统节能12.60%～30.97%,整个供冷季节的空调能耗可减少16.74%。     

太阳能半导体空调的实验研究与数值模拟

试制了一种风冷散热的太阳能半导体空调实验样机,并对其在不同工作电流下的性能进行了测试,得到了空调样机在不同运行工况下的运行参数;同时对空调样机进行了数值模拟,并与实验结果相比较,两者能很好的吻合.通过对实验和数值模拟结果方法的总结和比较,分析了热电系数、风量、工作电流等不同参数对空调样机性能的影响.分析结果表明,该数值模拟方法可为太阳能半导体空调的优化设计提供除采用实际测试外的另一种方法,节省了设计时间和经费.     

半导体制冷保温容器制冷性能的实验研究

研制一种主要用于血液保存的半导体制冷保温容器的制冷系统.通过对其不同工作电压、环境温度及外部散热等条件制冷性能的研究,找出了影响半导体制冷性能的主要因素.确定了该制冷保温容器在不同环境温度下的最佳工作电压为12 V、最佳工作电流为4.5~4.8 A.并认定存在最佳热端散热强度等.另外,通过实验得出了在不同环境温度下,工作在最佳工作参数条件时制冷器内部所能达到的最低温度.     

带喷射器的跨临界CO_2车用空调系统实验研究

在焓差实验室中研制了一套车用二氧化碳(CO_2)喷射制冷空调系统,在标准汽车空调性能实验台上对不同工况参数下的CO_2制冷系统性能进行评估,并对比分析了CO_2喷射制冷系统的性能优势.研究结果表明:车用CO_2喷射制冷空调系统制冷量与车用CO_2常规制冷系统制冷量相当;增大室内侧风量与提高压缩机转速能够有效提升CO_2喷射制冷系统的制冷量,喷射器在不同工况下能够提升系统能效比(COP) 1.65%～12.60%;室外温度对车用CO_2喷射制冷系统的性能影响显著,该系统在高温环境下会出现明显的性能衰减.     

部分热回收风冷热泵冷热水机组性能实验研究

以一台额定制冷(热)量为45 k W的部分热回收风冷热泵机组为平台,研究和分析了样机在名义制冷、名义制热工况,在保持使用侧和热回收侧水流量不变条件下,开启热回收功能后得到出水温度为45℃和50℃热水时样机的运行参数和性能变化规律。结果表明,在名义制冷工况45℃和50℃热水出水温度时,样机制冷性能系数(COP)比无热回收分别变化-10.55%~1.09%和3.64%~12.73%,热回收综合制冷COP分别达到3.38~3.69和2.98~3.15,出水温度由45℃升高到50℃且分别采用单双风机冷凝时,样机制冷COP下降2.44%~4.68%;在名义制热工况热水45℃和50℃出水温度时,样机制热COP比无热回收降低10.96%~21.58%,50℃出水时制热COP比45℃出水时升高4.42%,热回收综合制热COP分别达到了3.28和3.09。     

低位空调应用于住宅建筑中的节能和舒适性实验

为研究低位送风的空调形式应用于住宅建筑的节能效应及舒适性水平,在模拟卧室的实验室里分别对传统的高位空调（CAC）和低位空调（FAC）在设定室内温度相同的情况下测量其温度场和速度场,通过ADPI指标评价两种空调形式的舒适性水平;同时,对利用功率测试仪器测得的功率以及送回风的干湿球温度计算得到的两种系统不同工况下的COP值进行了比较．实验结果表明,低位空调的送风温度要高于同等工况下高位空调送风温度2．6—8.3℃,而ADPI值在大多数工况下也能满足ASHRAE要求的室内舒适性水平,尽管在实验的极端工况下略低于传统的高位空调的ADPI值．功率测试及COP计算结果表明,使用低位送风的空调系统要比使用传统的空调系统耗功平均减少14．9％,COP平均值由2．5提高到3．25,提高了29．6％．     

小型海水源热泵空调系统的设计

设计制作了一台海水源热泵空调系统,该系统以海水作为热源。制作设计采用功率为1 100 W定速压缩机,考虑到海水的腐蚀性,海水端换热器选用不锈钢材质的板式换热器。对设计的系统进行实验,结果表明:系统的能量/热量转换效率(coefficient of performence,COP)和制冷性能系数(energy efficiemy ratio,EER)分别为4.159和4.412,比空气源的热泵空调系统(等功率)的COP和EER分别提高26%和33.6%,并且本系统无结霜现象,不会产生城市的热岛现象。     

基于半导体制冷的大功率LED温度控制系统

采用半导体制冷技术对大功率LED主动散热,设计并搭建了以微控制器(STC89C52)和半导体制冷器(TEC1-12703)为核心的大功率LED温度控制系统,实现了温度的测量、显示、设置及控制。该温控系统的控制部分输出不同占空比的PWM波,控制半导体制冷片驱动电流的大小,从而达到不同的制冷效果,完成温度控制。实验结果表明,当环境温度为22~25℃时使用该系统对7×3 W的LED模组进行温度控制,可使LED模组的基板温度稳定在40~70℃。LED基板的上、下极限温度分别设置为64℃和65℃时,实际制冷所消耗的功率只有LED工作功率的27%。该系统制冷速度可达14℃/min,温度波动仅为±0.5℃,满足LED散热的需要。     

先进吸收式制冷循环构建理论及其应用研究

该研究提出了制冷能力的新概念,并将其用于吸收式制冷循环性能的分析及其新循环的构建。针对中低温大温降余热利用不充分的技术难题,该报告创建了一种结构形式简单、能高效利用该类热源的先进吸收式制冷循环,理论研究结果显示,在所研究的工况范围内,新循环单位质量热源流体的制冷量比传统单效循环高20%以上。针对低温余热难以高效利用的技术难题,该报告通过合理利用或者改变溶液的现实扩散制冷能力,根据不同工况的需求,分别构建了3个新的先进吸收式制冷循环。理论研究表明:新构建的循环比传统循环具有更高的效率。针对中温余热难以高效利用的技术难题,该报告分别构建了两个1.x效吸收式制冷循环。理论研究表明,在所研究工况范围内,新提出的1.x效吸收式制冷循环的COP比传统单效循环可以提高20%左右。为了验证所提出的新循环及其所采用的理论模型,该课题设计并搭建了1.x效吸收式制冷循环实验装置。实验研究表明,当蒸发温度为5℃、吸收温度和冷凝温度为40℃、发生温度为135.3℃的时候,新循环的COP比传统单效循环的COP提高20%左右,当发生温度为127℃、冷凝温度和吸收温度为40℃、蒸发温度为10℃时,新循环的COP能达到1左右,比传统单效循环COP高30%左右,从而在实验上验证了新循环具有比传统循环高得多的效率。     

鼓泡式冷却机理分析与实验研究

提出了制冷空调中的一种新型冷却方式──鼓泡式冷却，并对其冷却机理进行了初步分析与实验研究。实验结果表明：该冷却方式在一定的鼓泡条件下，可以将循环水冷却到环境温度之下。     

鼓泡式冷机理分析与实验研究

提出了制冷空调中的一种新型冷却方式一一鼓泡式冷却，并对其冷却机理进行了初步分析与实验研究。实验结果表明：该冷却方式在一定的鼓泡条件下，可以将循环水冷却到环境温度之一。     

户用光伏交流冰箱系统的性能研究

针对昆明地区户用光伏交流冰箱系统的工作特性进行了实验研究,在不同天气条件下对所构建的系统性能进行了测试,测试结果表明,该系统冰箱的冷冻室最低温度可达-22℃,冷藏室温度为0~7℃,在晴天和多云天气情况下,系统带3kg水时制冷系数COP分别为0.08、0.05,系统带8kg负载时制冷系数COP分别为0.28、0.23;在阴雨天气情况下,蓄电池单独向系统供电可保证系统连续工作3d.该光伏冰箱系统在昆明地区运行稳定,并为户用光伏交流冰箱系统性能的进一步优化提供了依据.     

太阳能在汽车辅助空调系统中的应用

针对夏日户外停车时,车内温度迅速上升这一问题,提出了利用太阳能作为能源驱动汽车的辅助空调系统方案.首先介绍了车内气流管理控制系统,通过该系统控制驱动风扇,使室内外空气流通达到温度平衡;其次利用太阳能半导体制冷技术,设计车载半导体制冷空调;最后对这两种辅助温控系统做了比较.     

桂林市某公共建筑空调系统实际运行状况测试及能耗分析

对桂林市两江国际机场候机楼夏季空调系统的实际运行状况进行了测试,分析了该公共建筑夏季空调系统的实际运行情况,得出空调冷水机组制冷系数COP与冷冻水进出口温度差的关系,为空调系统运行模式的优化和建筑整体能耗的降低提供参考依据.     

高温水环境下摄像头机芯的半导体冷却结构和实验研究

在核电厂换料水池高温区域的视频检查中,摄像头机芯放热和外界热传导可能导致机芯因工作环境温度过高而停机.为解决此问题,就半导体制冷片在高温(55±3)℃水环境下对摄像头的制冷效果进行了实验研究,通过试验得到了制冷片工作电压对制冷效果的影响.在此基础上对比分析了不同散热器的降温效果.研究结果表明,半导体制冷片的应用可以有效控制(55±3)℃水环境下摄像头工作环境温度,从而解决了核电厂换料水池高温区域视频检查摄像头的停机问题,为核电厂高温水下视频检查提供可靠的技术支持.