半导体制冷元件特性参数测量及选用 被引量：27

1

作者 戴维涵 代彦军 +1 位作者 张鹏 王如竹 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1669-1672,共4页

提出了一种操作简便、精度好、可靠性高的半导体制冷元件特性参数测试方法,设计了专用实验装置,通过试验对不同型号半导体制冷元件的特性参数进行了对比分析.进一步将这些元件分别用于小型半导体冰箱进行制冷性能测试,并根据实验和理论... 提出了一种操作简便、精度好、可靠性高的半导体制冷元件特性参数测试方法,设计了专用实验装置,通过试验对不同型号半导体制冷元件的特性参数进行了对比分析.进一步将这些元件分别用于小型半导体冰箱进行制冷性能测试,并根据实验和理论分析结果提出了进一步提高半导体制冷装置效率的有效途径. 展开更多

关键词 半导体制冷 制冷系数 优值系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

影响热电制冷性能的关键因素及其分析 被引量：15

2

作者 申利梅 陈焕新 +1 位作者 张威 舒朝晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期1866-1872,共7页

在忽略汤姆逊效应的情形下,推导出热电制冷臂的传热微分方程,利用数值模拟的方法,分析了在不同工作电流下各种热电效应的影响,及工作电流和冷、热端换热系数3种因素对热电制冷性能的综合影响。分析了3种因素对热电制冷性能的影响程度与... 在忽略汤姆逊效应的情形下,推导出热电制冷臂的传热微分方程,利用数值模拟的方法,分析了在不同工作电流下各种热电效应的影响,及工作电流和冷、热端换热系数3种因素对热电制冷性能的综合影响。分析了3种因素对热电制冷性能的影响程度与顺序,发现电流是最关键的影响因素,且需要较低制冷温度时可提高冷端换热系数,需要较大制冷量或制冷系数时可适当提高热端换热系数,但冷、热端换热系数对制冷性能的影响存在一个最优值。提出了热电制冷器件的设计和应用的优化工况及方案,在提高制冷性能的同时节约了成本。 展开更多

关键词 热电制冷 工作电流 换热系数 制冷性能

原文传递

CCD芯片热电制冷的非稳态传热研究 被引量：14

3

作者 唐红民 廖胜 +1 位作者 沈忙作 魏宏刚 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期52-56,共5页

针对散热受限热电制冷系统中温度非稳态变化过程,建立了一个简单的分析模型,基于该模型对CCD芯片热电制冷进行了仿真分析和实验研究。仿真和实验结果均表明:在散热受限条件下,热电制冷系统的热传过程长时间处于非稳态;存在一个最优制冷... 针对散热受限热电制冷系统中温度非稳态变化过程,建立了一个简单的分析模型,基于该模型对CCD芯片热电制冷进行了仿真分析和实验研究。仿真和实验结果均表明:在散热受限条件下,热电制冷系统的热传过程长时间处于非稳态;存在一个最优制冷电流Imax,当Ic<Imax时,增大Ic可以提高制冷效果;反之,则不然。电流越大,芯片温度非稳态变化就越快。当制冷量小于热负载,芯片从被制冷转为被加热。热沉散热能力越强,制冷效果越好。 展开更多

关键词 热工学 热电制冷 TEC CCD制冷 非稳态传热

在线阅读 下载PDF 职称材料

半导体制冷器优化设计工作状态的实验研究 被引量：19

4

作者 齐臣杰 卞之 刘杰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期43-46,共4页

模拟小空间制冷环境,在实验确定半导体制冷器最大制冷系数状态和最大制冷量状态工作参数基础上,综合分析计算给出了等功率状态和最佳工作状态参数,弥补传统设计理论的不足,为半导体制冷器优化设计提供依据。

关键词 半导体制冷 制冷器设计 制冷器 工作状态

在线阅读 下载PDF 职称材料

热电制冷技术的研究进展与评述 被引量：49

5

作者 胡韩莹 朱冬生 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1-7,共7页

热电制冷技术是一种环保型制冷技术,应用越来越广泛,可以满足一些特殊制冷场合的制冷要求,在先进电子封装的高精度温度控制、高品质电子元器件性能检测和电子芯片冷却的应用中体现了其他制冷方法所不具备的优越性。通过查阅大量文献,在... 热电制冷技术是一种环保型制冷技术,应用越来越广泛,可以满足一些特殊制冷场合的制冷要求,在先进电子封装的高精度温度控制、高品质电子元器件性能检测和电子芯片冷却的应用中体现了其他制冷方法所不具备的优越性。通过查阅大量文献,在充分了解热电制冷技术理论的基础上,从热电材料、温差电对结构和强化散热方式三方面对热电制冷技术近年的一些研究热点和进展进行了总结和评述,并对以后的发展方向提出了展望。 展开更多

关键词 热工学 热电制冷 材料 温差电对 强化散热

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型热电热泵热水器的研究 被引量：7

6

作者 罗清海 汤广发 龚光彩 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期34-38,共5页

对热电热泵进行了热力分析,并通过改变热媒流量、热媒温差、电流输入等运行参数,对热电热泵进行了实验研究.结果表明:在近室温条件下,热电热泵作局部供热应用时,其供热系数达到1.6以上,比较直接电加热的形式,热电热泵装置不失为一种节... 对热电热泵进行了热力分析,并通过改变热媒流量、热媒温差、电流输入等运行参数,对热电热泵进行了实验研究.结果表明:在近室温条件下,热电热泵作局部供热应用时,其供热系数达到1.6以上,比较直接电加热的形式,热电热泵装置不失为一种节能途径.在此基础上,研制了热电热泵快热式热水器,对热水器各部件的匹配进行优化,并对各环节进行了传热强化.该热水器独特的热媒流程一方面回收了排水废热,同时提高了热电热泵性能.对样机进行性能测试表明,样机比普通电热水器节省电耗40%以上. 展开更多

关键词 热电热泵 温差 热水器 能效比

在线阅读 下载PDF 职称材料

热电热泵与热虹吸管组合的新型热水器的研究 被引量：4

7

作者 罗清海 汤广发 +1 位作者 黄文胜 龚光彩 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期35-40,共6页

研究了一种热电热泵与热虹吸传热组合的新型快热式热水器.首先,以丙酮为工质,以挠性不锈钢波纹管为蒸汽管和冷凝液管,对一种新型的平板分体式热虹吸装置进行了实验研究,得到了最佳充液率、表面温差分布等性能参数.在此基础上,将热虹吸... 研究了一种热电热泵与热虹吸传热组合的新型快热式热水器.首先,以丙酮为工质,以挠性不锈钢波纹管为蒸汽管和冷凝液管,对一种新型的平板分体式热虹吸装置进行了实验研究,得到了最佳充液率、表面温差分布等性能参数.在此基础上,将热虹吸装置、热电制冷模块、内翅片平板型散热器等进行系统组合为一种新型快热式热水器,对系统各部件的匹配进行了优化,并对各环节进行了传热强化.参照相关技术标准,建立了样机性能测试系统,样机比普通电热水器节省电耗38%以上.该组合型样机具备双循环型热电热泵热水器节能、环保、安全等优势,但比后者系统更为简化,并消除了制约系统整体寿命的瓶颈,更具备技术优越性和应用便利性. 展开更多

关键词 热电热泵 热虹吸 热水器 能效

在线阅读 下载PDF 职称材料

非均匀温度分布对热电制冷芯片热端性能的影响 被引量：6

8

作者 许国良 段洋 +1 位作者 黄晓明 陈新涛 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期54-60,共7页

在工程应用中,热电制冷(TEC)芯片可能由于多种原因无法在理想均温工况工作,即出现局部高温的情况。本文通过设定的非均匀温度分布来模拟热端散热不良工况,应用三维有限元分析方法对其工作性能进行数值模拟研究。从不同热端工作温度(t_h... 在工程应用中,热电制冷(TEC)芯片可能由于多种原因无法在理想均温工况工作,即出现局部高温的情况。本文通过设定的非均匀温度分布来模拟热端散热不良工况,应用三维有限元分析方法对其工作性能进行数值模拟研究。从不同热端工作温度(t_h:20～40℃)、高温区最高过余温度(θ_m:5～30℃)、高温区面积常数(ω:7/16～12/16)等方面分析了不同工况下TEC芯片的工作性能,结果表明:相对制冷量偏差达到-8.788%,相对功率偏差达到2.608%,相对COP偏差达到-10.9%。 展开更多

关键词 热电制冷芯片 制冷量 COP 散热不均 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲方波驱动强化热电制冷的瞬态特性 被引量：1

9

作者 毛佳妮 陈焕新 +2 位作者 杨亚新 王小龙 张恩泉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1835-1841,共7页

采用有限差分法对脉冲电压驱动下的瞬态热电效应及其动态特性过程进行了理论分析,探索了非稳态工况下帕尔帖效应、焦耳热效应与傅里叶导热效应之间的耦合关系及其关键制约因素对制冷性能的影响规律,进而探讨了脉冲驱动强化热电制冷性能... 采用有限差分法对脉冲电压驱动下的瞬态热电效应及其动态特性过程进行了理论分析,探索了非稳态工况下帕尔帖效应、焦耳热效应与傅里叶导热效应之间的耦合关系及其关键制约因素对制冷性能的影响规律,进而探讨了脉冲驱动强化热电制冷性能的作用机理。分析结果得到,在合理电压域值内采用主动控制方法,对热电模块周期性施加数倍于稳态工况理想电压的脉冲突变电压,有益于充分利用帕尔贴制冷效应而推迟出现以焦耳热和傅里叶热耗散形式为主的内部热积聚对热电模块冷端引起的负效应,并能瞬态实现冷端面的制冷强化作用和最大程度实现输入电能的有效转换。该结论不仅为进一步提出脉冲驱动模式的优化控制策略提供了理论依据,也为瞬态热电制冷效应的应用开辟了一条新思路。 展开更多

关键词 热电元件 瞬态热电制冷效应 脉冲电压 制冷性能 热电制冷器

原文传递

微电子芯片热电冷却系统的传热特性 被引量：2

10

作者 王长宏 陈颖 朱冬生 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期57-61,共5页

针对微电子芯片热管理技术的现状和传统冷却技术的不足,建立微电子芯片热电冷却装置及其性能测试系统,采用热阻分析模型对传热过程进行研究。结果表明:在热电冷却过程中,帕尔帖效应占主导作用,TEC(热电冷却系统)自身热阻θ2随工作电流I... 针对微电子芯片热管理技术的现状和传统冷却技术的不足,建立微电子芯片热电冷却装置及其性能测试系统,采用热阻分析模型对传热过程进行研究。结果表明:在热电冷却过程中,帕尔帖效应占主导作用,TEC(热电冷却系统)自身热阻θ2随工作电流I的增大而降低。当芯片功率为20W时,芯片与TEC冷面的界面热阻θ1在I为2.1A时取得最小值0.461℃·W-1。系统总热阻θtotal随I的增大先减小后增大,当芯片功率为20W时,θtotal在I为2.1A时取得最小值0.344℃·W-1,系统的最佳工作电流和系统总热阻都随芯片功率的增加而增大。 展开更多

关键词 热电冷却 微电子芯片 传热特性 热阻

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于微/纳尺度冷却扩展热电元件的制冷极限(英文) 被引量：1

11

作者 李腾 刘静 《微纳电子技术》 CAS 2006年第7期342-350,共9页

提出一种借助于在热电冷却器热端引入微尺度冷却,以提高其制冷性能参数的新方法,并建立了相应的理论模型来刻画该过程,并在此基础上对各类有助于提高制冷性能的潜在途径进行了参数化研究。结果表明,热电臂中存在一个最佳冷却长度,可在... 提出一种借助于在热电冷却器热端引入微尺度冷却,以提高其制冷性能参数的新方法,并建立了相应的理论模型来刻画该过程,并在此基础上对各类有助于提高制冷性能的潜在途径进行了参数化研究。结果表明,热电臂中存在一个最佳冷却长度,可在其冷热端实现最大的温度差。讨论了将该方法在低温环境及其他几类特殊场合的应用,并分析了加工该结构的相关问题。与通过改进材料来提高制冷性能的方法相比,该方法可在材料性能已趋极限时,提供一种新的物理途径用以强化热电冷却元件制冷性能。 展开更多

关键词 芯片冷却 传热 彬纳尺度 多级制冷器 优化 制冷极限 热电元件

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种微型温差电制冷器建模与性能分析 被引量：2

12

作者 韦彬贵 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期72-75,共4页

温差电制冷技术广泛应用在半导体的降温和制冷中,但由于半导体器件的尺寸越来越小,导致传统的温差电制冷理论和方法不再适用新的环境,尤其是在微型半导体器件中,非线性的热传导规律导致制冷模型和分析方法都发生了改变。文中在深入研究... 温差电制冷技术广泛应用在半导体的降温和制冷中,但由于半导体器件的尺寸越来越小,导致传统的温差电制冷理论和方法不再适用新的环境,尤其是在微型半导体器件中,非线性的热传导规律导致制冷模型和分析方法都发生了改变。文中在深入研究了微型半导体器件中,温差电制冷技术的工作原理和过程。在此基础上,提出了一种微型温差电制冷器的建模方法,给出了模型的主要关系式。最后对研究的制冷模型进行了性能分析,结果表明,文中设计的制冷模型较为准确地表达了微型半导体制冷环境中的非线性特征。 展开更多

关键词 温差电制冷 建模 性能分析 微型 非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

空调循环水泵变频控制方法的应用探讨 被引量：4

13

作者 许淑惠 马麦囤 王娟 《北京建筑工程学院学报》 2007年第3期18-21,共4页

分析比较了目前常用的几种变频控制方法的节能效果与可行性.通过定性分析与定量计算得出温差控制方法节能效果最好,其次是最小阻力控制方法,最差的是定压差控制方法.工程采用何种控制方法,应根据空调水系统的规模、负荷的组成、空调系... 分析比较了目前常用的几种变频控制方法的节能效果与可行性.通过定性分析与定量计算得出温差控制方法节能效果最好,其次是最小阻力控制方法,最差的是定压差控制方法.工程采用何种控制方法,应根据空调水系统的规模、负荷的组成、空调系统配置、水系统的阻力平衡、末端设备的同时使用率等具体情况加以分析判断. 展开更多

关键词 循环水泵 变频 节能 可行性

在线阅读 下载PDF 职称材料

热电制冷初步探讨 被引量：7

14

作者 金文 《西安航空技术高等专科学校学报》 2000年第3期22-24,共3页

本文介绍了热电制冷的原理,通过利用数学模型的模拟研究阐述其性能特点和推广使用受限原因,针对当前热电制冷的商业利用展望其应用前景.

关键词 热电制冷 模拟 原理 数字模型 帕尔贴效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

热电制冷强化风冷散热模块的工作特性分析 被引量：18

15

作者 王子成 蔡兰兰 +2 位作者 高鹏 付亚宇 李鹏 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期48-55,共8页

热电制冷器(TEC)可以强化散热器冷却性能,但受热端散热强度、工作电流、工作热负荷等参数影响较大。本文建立了TEC强化风冷散热模块的有限元分析模型,对其温度分布、工作特性进行了系统的理论和实验研究,并提出了确定TEC强化风冷散热模... 热电制冷器(TEC)可以强化散热器冷却性能,但受热端散热强度、工作电流、工作热负荷等参数影响较大。本文建立了TEC强化风冷散热模块的有限元分析模型,对其温度分布、工作特性进行了系统的理论和实验研究,并提出了确定TEC强化风冷散热模块有效工作电流、有效热负荷和有效制冷系数范围的方法。仿真和实验结果表明:特定的TEC强化风冷散热模块存在一个极限热负荷Qc,max,仅在工作热负荷Qc<Qc,max,且TEC工作电流处在有效范围内时,才可获得比无TEC的风冷散热模块更低的芯片结温,即TEC表现出强化散热器冷却性能的特点;有效工作电流范围会随Qc的增大而减小;增大热端散热强度可以降低芯片结温,但对于提升Qc,max效果较小;制冷系数(COP)在有效范围内存在一个极值点,小于此值时芯片结温会随COP的减小而迅速增大。 展开更多

关键词 热电制冷器 工作特性 风冷散热 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

风冷式热电制冷实验装置研制 被引量：5

16

作者 万丽君 潘家祥 +3 位作者 王铁军 王正 李彦军 王国华 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期813-816,共4页

文章在热电制冷技术教学和应用实践的基础上,研制了风冷式热电制冷教学实验装置。实验装置由热电制冷器组件、电源模块、保温箱、测控系统等组成,可以满足热电制冷器的热工、电力参数测量和性能分析。实验结果表明,可通过调节热电制冷... 文章在热电制冷技术教学和应用实践的基础上,研制了风冷式热电制冷教学实验装置。实验装置由热电制冷器组件、电源模块、保温箱、测控系统等组成,可以满足热电制冷器的热工、电力参数测量和性能分析。实验结果表明,可通过调节热电制冷器的输入电压、改变热电制冷器的工作片数、调节冷却介质流量,达到调节热电制冷装置的工作参数和性能指标的目的。本装置的研制为热电制冷技术的教学实践、应用设计和开发创新提供了实验平台。 展开更多

关键词 热电制冷 实验装置 冷却介质

在线阅读 下载PDF 职称材料

半导体制冷器在弱散热条件下的制冷性能分析 被引量：5

17

作者 李晓辉 廖明建 +1 位作者 贺铸 樊希安 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期32-39,共8页

利用ANSYS Workbench中的热电耦合模块对3款型号半导体制冷器进行建模与数值模拟,并将模拟结果与文献进行对比。基于此模型分析了在热端散热条件受到限制的情况下3款型号半导体制冷器制冷性能的变化规律。研究表明:热端散热条件对功率... 利用ANSYS Workbench中的热电耦合模块对3款型号半导体制冷器进行建模与数值模拟,并将模拟结果与文献进行对比。基于此模型分析了在热端散热条件受到限制的情况下3款型号半导体制冷器制冷性能的变化规律。研究表明:热端散热条件对功率越大的器件影响越显著,在冷端温度为10℃时大功率器件的散热量较小功率器件高出13.8%,热端温度高出7.7℃,其制冷量与制冷系数仅为后者的25.7%和19.7%。将输入电压由12 V减小为9 V后,在相同的散热条件下大功率器件的制冷量增加了2.1 W,增幅达211%,制冷系数增幅达142%。但其性能依然不及其余两款小功率器件。因此,在热端散热条件受到限制时,适当减小器件的输入功率反而可以得到更好的制冷性能,且小功率器件更适合在该场合下使用。在器件的冷端温度高于室温时,大功率器件的热端温度容易过高,影响器件使用寿命甚至烧毁器件。将输入电压由12 V减小为9 V后,大功率器件的制冷量较小功率器件高6.9%。因此,在适当减小输入功率后,大功率器件会更适合冷端温度高于室温的制冷工况。 展开更多

关键词 半导体制冷 数值模拟 散热条件 制冷量 输入功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

电卡制冷材料与系统发展现状与展望 被引量：8

18

作者 李子超 施骏业 +1 位作者 陈江平 钱小石 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-13,共13页

电卡制冷循环基于巨电卡效应,利用电介质极化/退极化过程中的可逆焓变实现热力学循环。电卡制冷循环使用固态工质,环境友好、能量转化效率高。固态工质直接由电能驱动,结构简单,在微系统制冷领域拥有潜在技术优势。近十年来,国际上多个... 电卡制冷循环基于巨电卡效应,利用电介质极化/退极化过程中的可逆焓变实现热力学循环。电卡制冷循环使用固态工质,环境友好、能量转化效率高。固态工质直接由电能驱动,结构简单,在微系统制冷领域拥有潜在技术优势。近十年来,国际上多个研究机构在铁电陶瓷、单晶、高分子、液晶等凝聚态材料中陆续观测到巨电卡效应;电卡制冷热力学循环研究亦均取得进展。本文从电卡效应的热力学原理、工质材料、制冷系统的仿真与验证三个方面综述电卡制冷技术的研究现状和发展方向。目前,电卡工质温变极限可达40~50 K,循环不可逆损失小于10%;理论热力学完善度可达40%~60%;实际系统零负载温宽达14 K。电卡制冷技术未来的发展需要在凝聚态相变理论、新材料合成、工质集成工艺、固态界面传热/传质、固态热力学循环等跨学科研究领域实现协同突破,从而发挥其在微制冷系统领域的技术潜力。在未来电卡制冷有望为我国芯片冷却、动力电池热管理等关键技术的发展提供高效、紧凑的热管理解决方案。 展开更多

关键词 电卡效应 固态制冷技术 铁电与弛豫铁电体 电介质 热管理技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

焊料层对热电制冷器性能的影响分析 被引量：2

19

作者 张启 李成 张景双 《低温与超导》 CAS 北大核心 2022年第4期88-94,共7页

热电制冷器广泛应用于热电制冷和热电发电等领域。建立了热电制冷器热电性能的三维有限元模型,进行多物理场耦合计算,考虑热电材料对温度的依赖性,对两种型号的热电制冷器中焊料层部分的结构尺寸进行了不同工况下的研究分析,对比不同焊... 热电制冷器广泛应用于热电制冷和热电发电等领域。建立了热电制冷器热电性能的三维有限元模型,进行多物理场耦合计算,考虑热电材料对温度的依赖性,对两种型号的热电制冷器中焊料层部分的结构尺寸进行了不同工况下的研究分析,对比不同焊料厚度和截面边长对热电制冷器最大温差及热电转换效率的影响。结果表明,焊料层截面边长和厚度对热电制冷器的最大温差影响显著,截面边长为热电壁尺寸的0.95~1.007 86范围内热电制冷器的最大温差能提升10 K,并且在0.970 59~0.975范围内达到最佳;厚度为0.08~0.093 3 mm时既能满足经济性又能使热电制冷器的最大温差提高13 K。 展开更多

关键词 热电制冷 焊料层 工作电流 最优性能

原文传递

热电制冷的有限元模拟 被引量：1

20

作者 吴立涛 赵巍 李晓明 《辽宁科技大学学报》 CAS 2012年第5期491-494,共4页

影响热电制冷器性能的主要因素有热电材料、冷热端强化散热方式等,利用数值模拟技术对冷热端不同散热方式:双自然对流、冷端自然对流热端强制对流以及冷端与人体接触热端强制对流的工况下,热电偶内部通过的电流对冷端温度的影响进行分... 影响热电制冷器性能的主要因素有热电材料、冷热端强化散热方式等,利用数值模拟技术对冷热端不同散热方式:双自然对流、冷端自然对流热端强制对流以及冷端与人体接触热端强制对流的工况下,热电偶内部通过的电流对冷端温度的影响进行分析。对比有限元模拟结果与实验结果,从中找出与理论计算产生误差的原因及实验存在的问题,得出有限元模拟技术在热端制冷器温度控制方面的可预测性。 展开更多

关键词 热电制冷器 散热强度 有限元模拟 冷端温度

在线阅读 下载PDF 职称材料