摘要：【目的】为了解决从空气中取水的高能耗和低效率问题,设计了一种利用热电制冷器(thermoelectric cooler,TEC)进行空气制水的装置。【方法】首先结合空气冷凝制水原理,利用TEC将散热翅片表面温度降低至露点温度以下;然后使装置与空气进行热量交换,从而实现空气中水蒸气的冷凝;最后考察了在不同输入电压和散热翅片面积下TEC的热力学参数对系统的能效比(coefficient of performance,COP)及比能耗的影响。【结果】当输入电压为4 V、热端循环冷却水流速为0.3 L/min、散热翅片面积为20320 mm 2时,空气制水器比能耗最低,为2135.27 kW·h/m 3,系统的最佳COP为2.7。相对于现有研究,本试验通过对空气制水装置输入电压和散热翅片面积等参数的优化,将从空气中制水的能耗有效降低了13.8%。【结论】本研究结果为降低空气制水过程中的高能耗和提高空气制水过程中的系统效率提供了一定的技术支持。

摘要：本文对双层热电制冷器的几何参与工况设计进行优化分析,结合三维有限元模型与粒子群(PSO)优化算法对于双层热电制冷器进行优化。对热电单元的高度与制冷电流大小进行了参数优化以获得最大的吸热量QL。得到的优化后双层半导体热电制冷器件与初始的方案相比,吸热量QL从0.024W提高至0.037W,提高54.2%。

摘要：大多数工程师都知道使用名为Peltier器件的固态冰箱．或更常见的名字是TEC（热电致冷器），以及它们如何主动降低温度敏感电子元件（如光电探测器与固态激光器）的温度。另外，TEC是双向热泵，因此可以根据驱动电流的流向，同时加热与制冷，这是一个不算太普及的常识。所以．TEC可以用于精密微型恒温器中．能对抗环境温度的波动，在设定值的上下区间维持一个预定的温度。

摘要：针对跑道积冰问题,设计以热电制冷器为核心的自主降温装置实现积冰主动预警。数值分析表明装置冷端受跑道小范围气象环境影响,具备非线性特性。为实现装置温度快速响应和精准跟随,提出双回路自抗扰控制(ADRC)方法,设计了面向跑道积冰预警需求的自主降温控制器。仿真结果表明ADRC温控跟随及抗扰性能均优于非线性PID,均方根误差分别为0.6541和1.1526。低温实验箱温控性能测试显示,装置在不同的温控指令下ADRC的稳态误差均小于非线性PID,最高为0.04℃;跑道环境下的冰点探测实验表明,装置能够实现跑道冰点探寻功能。该自主降温装置温控性能调控策略满足跑道积冰主动预警之需求。

摘要：为解决智能手机使用的大功率芯片中非均匀分布热点的散热问题,本文采用手机芯片作为热源,利用软件使手机满载工作以模拟实际的高温场景,采用具有各向异性导热系数的导热层和用于小型散热系统的热沉以提高热电制冷器的制冷效率,在此基础上建立了制冷效率可控的热管理系统。此外,为减少热电制冷器热端的热量积累,设计了一种周期性电源控制器。结果表明:热管理系统将芯片温度从48℃降至34℃,提高了约20%的满载芯片利用率,有效提升了手机流畅度,为解决非均匀分布热点的散热问题提供了指导。

摘要：为抑制快速反射镜开机温漂,以及实现快速反射镜在设定温度条件下正常工作,设计了温度控制系统与新型控制方案,来实现对快速反射镜温度的精确控制。温控系统以单片机为核心控制元件,热电制冷器为执行元件。设计基于小波去噪的非线性比例-积分-微分自抗扰控制方案,通过基于Sigmoid个性化惯性权重的粒子群优化算法整定控制参数,进行仿真和实验。结果表明,此控制方案能有效抑制快速反射镜的开机温漂,在15~28℃的控温范围内,控温精度达到±0.02℃,可在142 s内稳定在预设温度。所设计的温控系统响应速度快、控制精度高,鲁棒性强,具有较好的应用价值。

摘要：通过实验研究和数值模拟的方法探讨了热电制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)的排布方式对机载电子设备冷却舱内空气自然对流特性的影响。结果表明:空气遇冷后,温度降低,密度变大,并以缓慢的速度开始下沉,其运动形式由变形运动逐渐过渡到旋转运动。在舱内顶部布置TECs更有利于流场的发展,但空气下沉到冷却舱底部时易产生振荡解,出现分岔流和二次流,流动进入混沌状态。通过6种设计案例的对比分析,给出了具有最小的温度不均匀系数和最低的平均空气温度的最佳机载电子设备冷却舱内TEC排布方式。

摘要：针对温度效应会影响太阳光度计观测结果且温度校正系数难以获取等问题,设计了一种基于热电制冷器(TEC)的全自动太阳光度计温控系统。介绍了自研全自动太阳光度计的整体设计,特别是温控系统设计,并分析了温度对探测器响应的影响。最后对该全自动太阳光度计进行了野外测试,在合肥地区与商用仪器CE318进行了同步观测比对,测试结果表明全自动太阳光度计反演的气溶胶光学厚度与CE318校正后的结果一致,偏差在0.01以内;在敦煌地区的长期测试结果表明,在温度变化较大的长期野外观测中,全自动太阳光度计温控系统均保持在(25±0.2)℃内,验证了温控系统设计的有效性和可靠性。

摘要：热电制冷器（TEC）作为半导体激光器（LD）的制冷方案，具有体积小、易于控制等优点。但基于TEC的制冷方案中TEC的制冷功率和目标散热功率之间需要有良好地匹配关系，否则将会导致制冷不足或者导致功耗过大。根据LD组件热负载匹配TEC制冷功率，并通过比例一积分一微分（PID）控制方法实现温控参数的优化设计，实现了基于TEC的LD温度控制系统。经实验验证：该系统能够对LD的工作温度实现控制范围为5℃～41℃、稳态误差小、控制精度为-0．05℃的高精度、高稳定性控制，并在高精度的波长测试中得到了很好的应用。

摘要：针对空间站中间回路温度波动过大,高温时导致科学载荷工作温度超出允许范围的问题,设计了一种基于热电制冷器(TEC)的末端单向流体回路温控系统。该系统包含一个TEC温控模块,当中间回路温度过高,末端回路冷却功率不足时,该模块可提供额外的制冷量,降低流入冷板的工质温度,形成针对科学载荷的相对低温区域,恢复回路的冷却能力。分别建立了温控系统数学模型与数值仿真模型,并完成了热负载扰动、中间回路温度扰动、末端回路流量扰动和并联支路热扰动等4种扰动对系统热力学特性影响的仿真分析,验证了TEC模块的温控性能。结果表明:在科学载荷发热功率增加30%、中间回路的温度升高5K、末端回路流量减小至0.001 5kg/s等多种工况下,所设计的温控系统能够将载荷温度控制在1K以内,实现科学载荷精确温控。