立式热管型半导体冷暖箱的设计及其性能的实验研究

发布时间：2019-06-03 14:23

【摘要】：近年来,半导体制冷技术在很多领域上得到飞速发展,使其独特地优越性及广泛地适用性越发突出。特别在各种冷藏用制冷装置中,节能环保、占用空间小、无噪音、无污染的半导体冷藏设备正日益引起人们的重视。如车用冰箱、医用疫苗及血液的储存、野外现场测试样本的存放、宾馆酒品的贮备等。因此,在基于环保的背景下,研究如何在有限地空间内进行有效地制冷,设计并开发出耗能较小、节约空间、实用性强的储能设备,就具有非常现实的意义和广阔的市场前景。 本文在查阅大量文献及进行半导体制冷系统实验研究的基础上,首次成功研制了一种可蓄冷的小型立式热管型半导体冷暖两用箱。同时,对半导体制冷、加热的相关性能参数进行相应地实验研究,得出重要结论,并在应用测试中发现问题,提出改进方案。 首先,搭建半导体制冷系统的实验台,对其各组件连接间的热传导性能进行理论分析与实验对比研究。依据研究结果,对半导体制冷器件及导冷铜块采用回型垫圈及回型保温套的设计,可以有效减少制冷系统实际运行时发生的不必要热损失； 其次,在不同热端换热方式及不同运行工况条件下,对制冷系统各参数性能变化情况分别进行实验研究,通过对数百组实验数据进行综合整理及研析,确定热管与风冷组合换热为冷暖箱的最佳热端换热方式,12V、6.4A为设计冷暖箱的最佳运行工况,以优化半导体制冷系统实际工作时的制冷性能； 然后,基于上述研究成果,完成立式热管型半导体冷暖箱的整体设计,并在半导体冷箱制冷系统中,采用蓄冷盒来存储冷能,以供系统电力短缺时使用。即通过凝固点较低的蓄冷材料释放冷量来维持箱内温度,具有冷藏环境易于实现,保冷时间维持较长等特点； 最后,针对设计冷暖箱的实际工作情况,进行有、无负载时箱内温度变化的性能测试及系统断电时冷箱释冷性能的测定,并据此提出问题,给出冷暖箱整体设计改进方案。 本文深入研究的影响半导体制冷系统性能的三个因素,为半导体制冷技术的发展提供了重要地理论参考价值,并为日后进一步研究积累数据；设计的新型立式热管型半导体冷暖箱更为今后的实际应用及市场推广奠定了研究基础。
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【学位授予单位】：哈尔滨商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB657

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本文编号：2491998