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《湖南大学》 2005年
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热电制冷系统热力学优化分析及节能应用和开发

罗清海  
【摘要】:以节能紧迫性和环保的迫切性为背景,由于电子、生物、医药等领域对温度精确控制的需求推动,以及新材料和其它相关技术的渗透和促进,为热电制冷应用提供了新的发展机遇和动力,应用领域不断向广度和深度拓展。但热电制冷技术的研究目前主要集中于高性能热电制冷材料、制冷模块结构优化的研究上,而系统优化研究相对而言显得很欠缺,制约着热电制冷技术的应用发展。 论文通过深入系统的文献研究,考察了近40年来,特别是近10年来热电制冷应用技术的应用与发展现状。 论文对理想热电制冷循环进行了热力分析,理想热电制冷循环是指不考虑外部传热热阻的外可逆内不可逆循环。论文对热电制冷与机械压缩制冷进行了循环机理比较,二者能流载体(电子和制冷剂)在循环的基本物理过程和相应的能级变化规律上表现出可类比性。 论文对热电制冷、磁制冷、吸附制冷等环境友好制冷技术作了工作原理、热力学特性、技术适用性以及发展现状等方面的深入比较,热电制冷比磁制冷、吸附制冷技术更成熟,适用更广泛,更具有竞争力。 论文对实际热电制冷系统进行了热力学优化分析计算,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、热媒温度、电流、传热热阻等参数变化对系统性能影响,以及各性能参数之间的相互制约关系。对系统能量转化、热量传递各环节的不可逆性进行了分析。论文分析了实际热电制冷系统与压缩式制冷系统在热力学特性上的定性规律一致性,热电制冷系统中有限速率热交换、焦耳热和傅立叶热分别可与机械压缩制冷系统中的不可逆传热、摩擦损失和热漏损失相类比。理论分析得出的一系列结论对于指导实际热电制冷系统的优化设计,提高性能具有重要的准则意义。 建立了以水为热媒的热电制冷/热泵实验系统。探索了强化各环节传热,提高系统性能的实践途径,计算分析了冷、热侧传热面积的匹配对系统性能的影响。实验内容包括:(1)改变热媒流量; (2)改变电流大小和方向; (3)改变热媒温差; (4)改变热媒相对流向。 对一种新型分体式平板型热虹吸装置进行了实验研究:包括热虹吸装置的结构形式的选择、热虹吸工质的选择、最佳充液率的确定、热传递特性等,为热电制冷系统的传热强化提供了新的技术途径。 分析建筑热水能耗,探讨热水器的未来发展方向,开发了水泵循环热回收和分体热虹吸热回收两种新型热电热泵快热式热水器的样机,并作了节能性分析。开发了一种新型热电热泵烘干装置,并进行了实验研究。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB66

【引证文献】
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1 杜海龙;齐朝晖;陈焕新;杨培志;;水冷热电空调器性能的实验研究[J];流体机械;2008年12期
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1 吕朋;基于热电制冷技术的热响应测试系统研制[D];吉林大学;2012年
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1 王衍金;高热流密度电子部件热电冷却技术研究[D];南华大学;2011年
2 余祯琦;太阳能半导体制冷系统的实验研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
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1 陈远富,陈云贵,滕保华,唐永柏,付浩,唐定骧,涂铭旌;磁制冷发展现状及趋势:Ⅱ磁制冷技术[J];低温工程;2001年02期
2 许启明;半导体制冷和泵热循环机理的研究[J];低温工程;1996年01期
3 陈金灿,严子浚;不可逆卡诺制冷机的最小传热面积[J];低温与超导;1991年01期
4 陈林根,孙丰瑞,陈文振;热漏对制冷机制冷率制冷系数特性的影响[J];低温与超导;1992年04期
5 贾振国;DS1820及其高精度温度测量的实现[J];电子技术应用;2000年01期
6 陈林根,孙丰瑞;一类较为完善的不可逆制冷机模型及其最优化[J];海军工程学院学报;1995年03期
7 闫泽生,张丽,舒卫华;热泵热水系统在我国东北地区应用的经济性分析[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2002年06期
8 罗清海,汤广发,龚光彩;一种新型热电热泵热水器的研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2005年04期
9 罗清海,汤广发,王静伟,李涛;热电热泵干衣机的研制及实验研究[J];节能技术;2004年04期
10 王宏宇;多层建筑太阳能热水系统的设计[J];江苏理工大学学报(自然科学版);2001年06期
【共引文献】
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1 高军;刘淇滨;白世宏;;热管技术在鞍钢彩涂线低温尾气余热回收中的应用[J];鞍钢技术;2012年02期
2 王志强,曹明礼,龚安华,苏青青;相变储热材料的种类、应用及展望[J];安徽化工;2005年02期
3 孙志国;谢建;陈庭金;;论太阳能产业在云南省经济发展中的作用[J];中国建设动态.阳光能源;2004年05期
4 崔俊奎;赵军;黄涛;;中高温热泵辅助太阳能三联供系统的实验研究[J];中国建设动态.阳光能源;2006年06期
5 张俊霞;热管技术解决CPU散热的新方案[J];安阳师范学院学报;2002年05期
6 潘卫东,赵肃菖,徐伟泽,余绍水,马卫东;热棒技术加强高原冻土区路基热稳定性的应用研究[J];冰川冻土;2003年04期
7 周冠山;;用C-V法测试Cd在InSb中扩散层的杂质浓度及其分布[J];半导体光电;1991年04期
8 关辉;朱长纯;;硅基场致发射光电探测器及硅锥阴极工艺研究[J];半导体光电;1993年02期
9 仰叶;朱魁章;杜彬;;HgCdTe红外焦平面用锥形节流致冷杜瓦组件[J];半导体光电;2006年03期
10 赵策洲;全硅集成光学──理论与工艺[J];半导体光电;1994年01期
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1 杨海明;陈恒良;朱魁章;杜文飞;;闭式节流制冷器的研制分析[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 姚春妮;郝斌;贾春霞;;太阳能热水系统贮热水箱温度分层实验结果及分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 冯圣红;李德英;王睿怀;陈涛;;北京市高校公共浴室废水余热回收及利用潜力分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
4 何安良;;基于热管技术提高制冷空调系统性能[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
5 闫辉;祁影霞;张华;;我国斯特林制冷机的研究进展及发展趋势[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 王志毅;杨尧林;何洪炜;;地源热泵变工况模拟分析[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第一集)[C];2007年
7 徐伟杰;;蒸发腔冷板的应用[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
8 孟慧丽;;惯性器件测试台温控均匀性设计[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
9 孔祥强;李瑛;杨前明;;太阳能热利用技术在建筑中的应用与研究[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年
10 曲云霞;胡加升;王伟华;;污水源与地下水源复合热泵空调系统统计与分析[A];山东省暖通空调制冷2007年学术年会论文集[C];2007年
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1 何丽娟;冷变换器原理及其在低品位热驱动制冷系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
2 焦波;重力热管传热过程的数学模型及液氮温区重力热管的实验研究[D];浙江大学;2009年
3 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年
4 寇志海;蒸发薄液膜及新型微槽平板热管传热性能的研究[D];大连理工大学;2011年
5 李金旺;环路热管多孔结构的毛细抽吸性能及其制备与优化[D];山东大学;2011年
6 牛军;变掺杂GaAs光电阴极特性及评估研究[D];南京理工大学;2011年
7 齐宝金;钛表面冷凝特性研究及通用冷凝传热模型建立[D];华东理工大学;2011年
8 罗益民;离子注入硅退火及退火过程热力学研究[D];中南大学;2010年
9 蒋乐伦;扁平热管微孔槽烧结复合吸液芯成形及传热性能研究[D];华南理工大学;2011年
10 曹滨斌;纳米流体扩容型脉动热管的传热研究[D];天津大学;2010年
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1 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
2 宋雅楠;基于成本预测和环境价值的SWHP经济评价[D];大连理工大学;2010年
3 李艳红;CPU热柱散热器的实验研究及流场和温度场的数值模拟[D];湘潭大学;2010年
4 李东梁;磨粉机冷却式磨辊的设计及研制[D];河南工业大学;2010年
5 朱新华;基于工质R134a的冷水机组换热器结构分析及系统特性研究[D];华南理工大学;2010年
6 姚远;应用于空调的重力型分离式热管换热器的设计和实验研究[D];华南理工大学;2010年
7 刘清明;蒸发式冷凝器流场分析及其应用于空调的节能研究[D];华南理工大学;2010年
8 刘东方;三元工质用于空气源热泵容量调节的理论与实验研究[D];浙江大学;2010年
9 余炎;正十字型时均流激声发动机的数值模拟和初步实验研究[D];浙江大学;2011年
10 洪永挺;地源热泵地埋管换热模型与实验研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谈欣柏,章毛连;半导体制冷技术及其应用[J];安徽农业技术师范学院学报;1996年04期
2 宣向春,王维扬;半导体制冷器的进展[J];半导体技术;1999年01期
3 周敏;李来风;李敬锋;;机械合金化和放电等离子烧结制备AgPbSbTe热电材料[J];材料研究学报;2010年02期
4 张建成;半导体制冷的热管式散热器传热研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年05期
5 杨卫波;施明恒;;地源热泵中U型埋管传热过程的数值模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2007年01期
6 罗清海,汤广发,唐海兵;建筑节能中的能源回收新技术[J];低温建筑技术;2004年01期
7 任欣,张鹏;有限散热强度下半导体制冷器性能的实验研究[J];低温工程;2003年04期
8 刘华军,李来风;半导体热电制冷材料的研究进展[J];低温工程;2004年01期
9 陈晓航,陈旭阳,周颖慧;新型热驱动半导体制冷器性能的优化分析[J];低温与超导;2003年01期
10 刘一兵;;计算机CPU芯片散热技术[J];低温与超导;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 胡平放;孙启明;於仲义;雷飞;胡磊;孟庆丰;吴林;张锦玲;;地源热泵用岩土热物性测试方法的研究[A];2008铁路暖通空调学术年会论文集[C];2008年
2 明岗;;热电制冷片的模拟仿真[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王一;高压提高PbTe热电效率的第一性原理研究[D];吉林大学;2008年
2 王庆华;浅层岩土体热物理性质原位测试仪的研制及传热数值模拟[D];吉林大学;2009年
3 李涛;基于热电效应的热回收应用技术研究和设备开发[D];湖南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金刚善;太阳能半导体制冷/制热系统的实验研究[D];清华大学;2004年
2 马志同;浅层岩土热物性参数测量仪的研制[D];中国地质大学(北京);2006年
3 洪万亿;热电制冷器最佳工作状态的研究[D];福州大学;2006年
4 李斌;热渗共同作用下的地下埋管换热器实验研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 包强;土壤耦合热泵U型埋管换热器数值模拟[D];中南大学;2007年
6 刘立芳;热反应实验及其应用的研究[D];北京工业大学;2007年
7 王庆鹏;地下水渗流对地源热影响的研究[D];北京工业大学;2007年
8 李玉东;半导体多级制冷性能组合优化设计[D];同济大学;2007年
9 谢玲;小型热电制冷(除湿)器的开发与研究[D];湖南大学;2007年
10 张亲亲;半导体制冷及温差发电器件专家系统设计[D];华中科技大学;2007年
【二级引证文献】
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1 王衍金;高热流密度电子部件热电冷却技术研究[D];南华大学;2011年
【二级参考文献】
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1 常士楠,袁修干;近室温磁制冷工质选择的热力学准则[J];北京航空航天大学学报;1997年05期
2 严子浚;ε~λR最大时卡诺制冷机的ε和R[J];低温与超导;1985年02期
3 陈金灿,严子浚;不可逆卡诺制冷机的最小传热面积[J];低温与超导;1991年01期
4 王阳元,张兴;21世纪及1999年微电子技术展望[J];电子科技导报;1999年01期
5 陈远富,陈云贵,涂铭旌,唐定骧,唐劲科;研究发展中的磁致冷材料[J];功能材料;2000年02期
6 陈伟,钟伟,侯登录,都有为;La_(1-x)K_xMnO_3磁卡效应的研究[J];河北科技大学学报;1998年03期
7 迟泽涛,戚丽萍,贾立业,靳春颖;半导体制冷器工作电流和应用参数的特性分析[J];黑龙江大学自然科学学报;1996年02期
8 闫泽生,许振国,蒋玮;J.Nagaoka风道设计法与高静压管道式空调机组的应用[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2002年03期
9 闫泽生,张丽,舒卫华;热泵热水系统在我国东北地区应用的经济性分析[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2002年06期
10 ;热电空调器设计计算[J];舰船辅助机电设备;1975年03期
【相似文献】
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1 A.P.Sakis,Meliopoulos,M.A.Martin,Jr;有谐波配电电缆损耗和载流量的计算[J];四川电力技术;1996年05期
2 佘生能,任士焱;工业现场用直流漏电流比较仪[J];仪表技术;1996年01期
3 白象忠,胡宇达;电流通入瞬间导电板内裂尖附近的应力场[J];机械强度;2000年03期
4 陈星辉;三相负载连接中实验现象异常的探析[J];株洲师范高等专科学校学报;2000年03期
5 黄生琪;通风机检修后电流大故障的分析和处理[J];风机技术;2002年03期
6 汤元辉,刘超,邵萍波,丁德志;船舶修理中对焊接设备的检查要求[J];世界海运;2002年01期
7 陈庭勋,任尹飞;IGBT元件驱动电路探讨[J];船电技术;2002年05期
8 袁敬中;高压全线路快速纵联电流差动保护[J];华北电力技术;2003年07期
9 俸永格;如何消除仪表内阻对测量结果的影响[J];海南大学学报(自然科学版);2003年02期
10 范金辉,翟启杰;电流凝固技术的理论与实践[J];机械工程学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马国军;吴承伟;刘天旭;;单晶硅表面力学行为的电致骤变效应[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 李莉;;研制半导体冰箱的关键技术问题分析[A];2003福建省冷藏技术研讨会论文资料集[C];2003年
3 李拥红;;浅谈不平衡电流产生的原因及对策[A];第十届中国科协年会中部地区物流产业体系建设论坛专辑[C];2008年
4 张来强;马丽华;陈焕新;;半导体空调的特点及其应用[A];铁路暖通空调专业2006年学术交流会论文集[C];2006年
5 鲁志伟;常树生;兰淑丽;文习山;;故障电流多点入地接地网接地阻抗数值分析[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年
6 毛佳妮;陈焕新;谢军龙;李爱博;申丽梅;汤魁;;半导体制冷器制冷性能的综合影响因素探讨及其优化设计分析[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
7 冯志;李平;;1700mm冷连轧机的张力卷取控制[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
8 李利芳;;变频器常见故障分析和预防措施[A];2005全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集[C];2005年
9 刘玉杰;王向阳;刘春营;;电离室故障诊断[A];全国第四届核反应堆用核仪器学术会议论文集[C];2005年
10 李军鸿;盛桂山;陈景良;;CDXT2-12防爆蓄电池电机车运行中熔断管事故分析与处理[A];第十七届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2007年
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1 本报记者 桑雪骐;电视电流声是否正常须经检测[N];中国消费者报;2009年
2 吉林 李其佳;彩电行中心右移的另一个原因——行电流反流[N];电子报;2011年
3 记者 毛黎;科学家修正基尔霍夫电流定律[N];科技日报;2010年
4 魏素玲;条条线路畅通 滚滚电流不息[N];黑龙江经济报;2009年
5 魏素玲;条条线路畅通 滚滚电流不息[N];黑龙江经济报;2011年
6 徐振;电流装备让廉价葡萄酒变佳酿[N];中国企业报;2008年
7 江苏 薛彬;以水的基本现象谈电的基本概念[N];电子报;2009年
8 记者 赫然 赵宇 通讯员 梁立新;绿色电流成功实现源网对接[N];中国电力报;2011年
9 本报记者 王龙飞;信息流与电流的合奏曲[N];山西经济日报;2010年
10 湖北 侯三元;电气试题解读摘选[N];电子报;2009年
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1 罗清海;热电制冷系统热力学优化分析及节能应用和开发[D];湖南大学;2005年
2 薛山;多相永磁同步电机驱动技术研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
3 班春燕;电磁场作用下铝合金凝固理论基础研究[D];东北大学;2002年
4 贾磊;LNG冷能利用与低温半导体温差发电研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 陈仲伟;基于飞轮储能的柔性功率调节器关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
6 李前;高压直流电压计量标准和现场量值传递方法的研究[D];华中科技大学;2012年
7 王庆峰;紧凑型重复频率脉冲功率源的探索研究[D];西南交通大学;2011年
8 姜洪义;Mg-Si基化合物的固相反应合成、材料制备及其热电性能研究[D];武汉理工大学;2003年
9 陈韬;ZnO薄膜的制备及其晶体管性能研究[D];复旦大学;2010年
10 王鹏;电磁场中的电大尺寸辐射和散射问题研究[D];西安电子科技大学;2007年
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1 彭娟娟;直流大电流计量标准装置——高精密电流总加器的研究[D];华中科技大学;2009年
2 方玉;用于增生性疾病的中频微电场/电流治疗技术研发[D];清华大学;2010年
3 谢玲;小型热电制冷(除湿)器的开发与研究[D];湖南大学;2007年
4 李巍;热电制冷器的动态特性研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 黄维军;城市轨道交通DC1500V牵引供电系统短路故障分析[D];西南交通大学;2010年
6 程志华;瞬动校验电流的误差分析与对策[D];河北工业大学;2010年
7 徐林;用于模拟集成电路测试的浮地恒流恒压源的研究[D];电子科技大学;2010年
8 屈健;低温差下半导体温差发电器设计与性能研究[D];同济大学;2006年
9 李伟江;低温差下半导体温差发电模块性能分析与实验研究[D];同济大学;2007年
10 宋磊磊;热电热泵展柜的研制和性能分析[D];北京工业大学;2007年
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