本文選題：半導體制冷　切入點：機械壓縮制冷　出處：《南京理工大學》2016年碩士論文

【摘要】：傳統(tǒng)高精密恒溫控制系統(tǒng)主要以壓縮機為溫控器件,因為壓縮機不可零點啟動和壓縮機頻繁啟停會影響溫度控制的精確性和穩(wěn)定性,故本文提出一種基于半導體制冷技術的高精密恒溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)(簡稱HPCTCSRT),該系統(tǒng)主要以傳統(tǒng)機械壓縮制冷為輔助,半導體制冷為核心,維持某一精密環(huán)境下溫度的高精度控制；試制了一臺8kW精密恒溫冷水機組和一臺3kW半導體制冷冷水機組,并在不同工況下對機組進行了實驗測試。精密恒溫冷水機組基于機械壓縮式制冷方式,以直流變頻壓縮機配合可控硅精確調節(jié)電加熱為溫控器件和采用制冷量與電加熱量雙向趨近調節(jié)方法,研究了最大負荷工況、低溫工況下機組的可靠性和供水溫度的穩(wěn)定性以及分析了設計工況下供水溫度的穩(wěn)定性,實驗結果表明機組可有效的控制水溫的波動且穩(wěn)定度為±0.03℃。半導體冷水機組通過較高穩(wěn)定度(±0.1℃)的冷卻水冷卻半導體熱端時,對半導體系統(tǒng)進行了不同工況下性能分析和供水溫度穩(wěn)定性分析及抗干擾能力測試。實驗結果表明,半導體系統(tǒng)在名義工況下COP為0.73。當半導體散熱端冷卻水為20℃時,供水溫度由12℃升高至16℃,半導體COP增加了24%；供水溫度由16℃升高至20℃,半導體COP增加了9%。當半導體供水溫度為20℃,冷卻水溫度由30℃降低到25℃,半導體COP增加了5%；冷卻水溫度由25℃降低到20℃,半導體COP增加了10%。當供水溫度12℃～20℃時,隨供水溫度降低,冷熱端溫差增大和末端負載增加使供水溫度波動性增大,但穩(wěn)定度均有效控制在±0.01℃以內；當半導體系統(tǒng)分別受到2kW瞬間熱負載沖擊時,其響應時間分別為l00s和120s,且平衡后穩(wěn)定度為±±0.01℃。將兩套系統(tǒng)進行聯(lián)機測試,在受到外界干擾情況下,研究系統(tǒng)制冷量與電加熱量消除外界干擾、維持水溫穩(wěn)定的能量調節(jié)方式。精密恒溫冷水機組在提供穩(wěn)定度為±±0.03℃冷卻水冷卻半導體熱端時,半導體冷水機組供水溫度穩(wěn)定度達到±0.005℃。將傳統(tǒng)壓縮制冷進行改進與半導體制冷相結合,充分解決了傳統(tǒng)高精度恒溫控制系統(tǒng)所帶來的控制精度不高和不穩(wěn)定性的問題,可為精密環(huán)境下溫度控制研究及技術改進提供參考依據(jù)。
[Abstract]:The traditional high - precision thermostatic control system mainly uses the compressor as the temperature controller , because the non - zero start of the compressor and the frequent start and stop of the compressor can affect the accuracy and stability of the temperature control .
A 8kW precision constant temperature water chiller and a 3kW semi - conductor refrigerating and cooling unit were fabricated and the unit was tested under different working conditions . The results showed that the performance and stability of water supply temperature and the stability of water supply temperature were analyzed under different working conditions . The results showed that the performance of the semiconductor system under different working conditions and the stability of water supply temperature were analyzed .
When the temperature of the water supply is 20 鈩，

本文編號：1671525