厨房余热回收热电热泵储水式热水器的研究

在热电热泵热力学分析的基础上,设计研制了一台用于回收公共厨房排气余热、容积为36L的热电热泵储水式热水器,该装置采用热管散热器对热电热泵冷、热端散热,在回收厨房余热的同时制取生活热水。针对该热电热泵储水式热水器,对其制热性能进行实验研究,结果表明:热电热泵冷、热端温差是影响热电热泵制热性能的重要因素:排气温度越高,热水温度越低,则冷、热端温差越小,制热系数越大。在此基础上,对热电热泵储水式热水器进行优化,并对样机的性能进行测试,结果表明:工作电压对热水加热时间影响较大,工作电压越大,加热时间越短;在电压20V时将热水从28℃加热到46℃,样机相比普通电热水器节省电耗30%以上。

热电热泵干衣机的研制及实验研究

热电制冷因为制冷效率较低 ,难以在一般民用建筑空调 制冷领域推广 ,但热电热泵相对于直接电加热形式 ,则不失为一种节能形式。研制了热电热泵干衣机样机 ,分别针对不同工况进行了系统的实验测试 ;依据测试数据作了性能分析 ,指出了进一步优化样机的方向。热电热泵干衣机与普通电干衣机比较 ,可节省电耗 35 %左右 ,具有节能、安静、安全。

一种新型热电热泵热水器的研究

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.

热电热泵与热虹吸管组合的新型热水器的研究

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.

热电热泵储水式热水器的实验研究

设计并研制了容积为36L的回收气体余热的热电热泵储水式热水器,并对其制热性能进行实验研究.结果表明:相比直接采用铜板散热,热电热泵热端采用热管散热器散热时,散热效果得到明显改善,热电热泵冷热端温差减小,制热系数增大.热水温度越高,制热系数越小;环境温度越高,制热系数越大.热水温度较低时,电压越大,冷热端温差越大,制热系数越小.在环境温度25℃、热水温度30℃时,电压从16 V升高到28 V,制热系数从1.32下降到1.15.

热电发电机驱动热电热泵联合循环热力学分析

建立了新型的热电发电机驱动热电热泵联合循环模型,基于非平衡热力学理论,对装置性能进行分析,导出了供热率、无量纲供热率和供热系数与热电单元比等参数的解析式,研究了该型装置最大供热率和最大供热系数对应的最优工作电流和最优热电单元分配,分析了发电机高温热源温度、热泵供热空间温度等对装置供热率、供热系数、最优工作电流和最优热电单元分配的影响,并给出了不同发电机热源温度下,供热系数与无量纲供热率的关系曲线。

两级热电热泵的有限时间热力学分析

建立了考虑外部传热影响的两级半导体热电热泵模型 ,用有限时间热力学对牛顿传热规律下两级半导体热电热泵的性能进行分析 ,导出了供热率、供热系数与工作电流的一般关系式 ,得到了热电单元数的最优分配 ,并分析了多种因素对其性能的影响。

热电热泵热水器的研制与节能分析

热水器供水洗浴时,大部分热能随着废水的外排而浪费掉了,因而能源利用效率底下,而且热废水外排对环境造成了一定的热污染;尽管热电装置作为制冷系统效率较低,但作为热泵系统,相对于利用电能直接加热的装置其热输出效率却较高;热电热泵快热式热水器,通过回收洗浴废水热能达到了节能、环保的双重目的;卫生热水能耗在民用及各种商业建筑环境能耗结构中的比例日益增大,热电热泵装置为废热利用、建筑环境节能提供了新的思路。

一种新型热电热泵暖风机的性能研究

提出了一种利用热电热泵制热且可回收余热的浴室用热电热泵暖风机,在热力学基础上,建立了热电热泵暖风机的数学模型,并对暖风机在不同室内温度下的制热性能进行了模拟,分析了工作电压和冷热端热管散热器热阻对暖风机制热性能的影响.模拟结果表明:该暖风机的最佳工作电压为5V;冷热端散热器热阻越小,暖风机制热性能越好;通过回收浴室排风余热,有效减小了热电芯片的冷热端温差,提高了暖风机制热性能;暖风机制热系数最高可达2.9,相比电热转换效率为0.9的传统浴室用电热取暖器,节能效果明显.

热电热泵换热面积最优分配

考虑实际多热电堆热泵 ,在总传热面积一定的条件下 ,研究最优供热率、供热系数时传热面积的最优分配 ,并分析了各种参数对最优性能的影响 ,所得结果对实际热电热泵性能分析与优化有一定的指导作用。

地下水热电热泵的应用研究

本文建立了以地下水为热源的热电热泵系统的数学模型，根据目前热电材料所能达到的技术性能对该系统进行了模拟分析，计算结果与同水温及流量的传统热泵测试性能的比较发现，地下水热电热泵在制冷工作方式，特别是地下水温低于１８℃时，具有很强的竞争力，但其制热工作方式的性能较差。专门设计的地下水热电热泵在地下水温为１３℃时，制冷和制热ＣＯＰ分别为６．４和１．７２，而同水温条件下的传统热泵制冷和制热ＣＯＰ分别为４．３５和３．７２。因此，地下水热电热泵比较适合全年制冷负荷占支配地位的场合使用。

热电热泵低温热水装置的实验研究

对一台空气源热电热泵低温热水装置在不同工作条件下的性能进行了实验研究.研究结果表明:随着工作电压升高,制热系数减小,但热水加热时间会缩短;在环境温度较低时,随着热水温度的升高,冷端吸热量有可能减少,而在环境温度较高时,冷端吸热量随着热水温度的升高而一直增大;环境温度越高,冷端温度也就越高,冷热端温差就越小,制热系数就越大;在电压为117 V、热水温度为35℃、环境温度为30℃时的制热系数为1.68,而环境温度为5℃时的制热系数仅为1.22.此项研究可为热电热泵热水装置的设计和应用提供参考.

多单元热电热泵性能分析

分析传热不可逆性对多单元热电热泵性能的影响，导出供热率与供热系数的解析关系式，包括了传统不可逆热力学分析结果和早期有限时间热力学分析结果。给出了详细数值算例。

热电热泵相变蓄热装置原理及性能实验

探讨了热电热泵相变蓄热装置的工作原理。对热电热泵相变蓄热装置蓄热、放热工况下相变材料(石蜡)温度、状态的变化及制热性能系数进行了分析。实验条件下,相变材料的相变过程明显,蓄放热效果理想。蓄热阶段,余热热源温度为32℃、工作电压为8V时,制热性能系数达到2.2;放热阶段,被加热冷风温度为25℃、工作电压为4V时,制热性能系数达到5.6。

热电热泵在非设计工况条件下的性能分析

采用直流电源模拟太阳能电池板输出不稳定电压驱动热电热泵工作。通过实验测试研究了在连续长时间工作、电压跳跃变化和极限电压工况下。热电热泵冷端温度L、热端温度L、冷热端温差L的变化对其制冷／制热的性能系数（COP）的影响。结果表明，在适宜的电压范围内，热电热泵的制冷速度快、工作性能稳定且能够长时间连续工作。而制热效果明显优于制冷效果。制热效率（Eh）平均高于制冷效率（Ec）约0．8；热电热泵的最佳工作电压区间为2～4V，此时的冷端温度低、制冷量大、COP值在理想范围（Eo=0．87～1．89，E=1-75～2．75）；随着工作电压增高，热电热泵的冷热端温差增大，COP值减小。当电压大于8V后。冷热端温差大于45℃，COP值降至最小，工作性能较差。

新型热电热泵冷风机的性能研究

设计了一种新型热电热泵冷风机,建立了基于热阻网络法和换热器理论的热电热泵冷风机的数学模型,推导得出了能够有效表征该热电风机制冷性能的多参数耦合方程,并利用该模型分析了制冷片工作电流、散热热阻和新风流量的影响。然后以最大效率和最大制冷量、最小制冷片冷热端温差为综合最优为目标,对以上影响因素提出了最优控制方案,并进一步讨论了热电热泵风机的性能优化方法。该多参数耦合分析方法,对于热电冷风机的研究具有很好的参考价值。

半导体热电装置的热力学研究进展

热电效应是由温度梯度直接获得电能的方式中能量转换效率最高的方式,与太阳能光伏发电技术、燃料电池并称为21世纪三大最具潜力的能源技术。基于热电效应的发电、制冷和供热装置固态、环保、可靠、寿命长、易维护,易于实现小型化和集成化,在航天、交通工具、工业、余热回收、电子制冷等领域,与常规能源装置相比独具优势。介绍半导体热电装置的工作原理、结构特点及应用领域,从非平衡热力学和有限时间热力学两个方面对热电发电机、热电制冷机和热电热泵的热力学研究现状做了全面回顾,重点对其有限时间热力学研究成果做了系统总结,展望热电发电装置热源的开发、多级热电装置、联合热电装置、热电装置的传热强化等热电装置将来的主要发展方向。

一种太阳能隔热墙体的实验研究

将太阳能光伏发电方阵、热电热泵与建筑有机结合，构建一种具有环境自适应功能的建筑-光伏-热电一体化（BIPVTE）墙体系统。测试不同倾斜角度、不同太阳辐照度下新型墙体的隔热性。结果表明：新型墙体的隔热性能随太阳辐照度增强而更好；试验期间隔热墙体内表面温度平均低于室内砖墙温度6-8oC，说明该文所建立新型隔热墙体的隔热性能较好。

联合热电装置极限工作温差研究

基于非平衡热力学理论,对联合半导体热电装置循环模型的工作温差进行研究。分别针对热电发电机驱动热电制冷机和驱动热电热泵两类循环模型,给出了一定热源条件下,装置的极限工作温差同热电单元比的关系,并研究了极限工作温差随发电机高温热源温度的变化规律。

太阳能真空热电管及其应用

文中介绍了太阳能真空热电管的技术性能、工作原理以及应用的技术方法,分析了太阳能真空热电管在太阳能热利用方面的技术优势。