提出了利用廢熱（工業(yè)廢氣、尾氣余熱等）溫差發(fā)電器驅(qū)動的電化學(xué)制冷系統(tǒng),并建立數(shù)學(xué)物理模型,分別研究廢熱溫度和環(huán)境溫度對系統(tǒng)的功率消耗、熱效率、制冷功率和性能系數(shù)的影響.結(jié)果表明,溫差發(fā)電器性能的模型計(jì)算值與文獻(xiàn)測試值誤差在6.8%以內(nèi);隨著廢熱溫度的增加,系統(tǒng)的輸出功率、熱效率和制冷功率隨之增加,但性能系數(shù)急劇減小;隨著環(huán)境溫度的增加,系統(tǒng)熱效率和制冷功率逐漸降低,但輸出電壓和性能系數(shù)逐漸增加;與TGM-127型系統(tǒng)相比,雖然HZ-2型系統(tǒng)的熱電轉(zhuǎn)換性能處于劣勢,但其體積和重量明顯減小,更適合應(yīng)用在汽車、衛(wèi)星等領(lǐng)域。 

【文章來源】：工程熱物理學(xué)報(bào). 2017,38(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【圖文】：

電化學(xué)制冷系統(tǒng)的T一S圖

１２期??李保德等：廢熱溫差發(fā)電器驅(qū)動的電化學(xué)制冷系統(tǒng)研究??２５１９??表２廢熱溫差發(fā)電器驅(qū)動的電化學(xué)制冷系統(tǒng)的??參數(shù)設(shè)置１５］??Ｔａｂｌｅ?２?Ｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ?ｐｏｗｅｒｅｄ??ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??參數(shù)??符號??值??溫差發(fā)電組件??廢熱溫度／Ｋ??ＴＳ??３７３．１５?？７７３．１５??環(huán)境溫度／Ｋ??Ｔａ??２９８．１５?？３１３．１５??熱端熱導(dǎo)／Ｗ，Ｋ＿１??尺ＨＧ??４００??冷端熱導(dǎo)／ＷＸ－１??－＾ＬＧ??２００??熱電模塊單元總數(shù)??Ｎｔｅｇ??４００??電化學(xué)制冷系統(tǒng)??電池等溫系數(shù)／Ｖ－Ｋ－１??ｅｔｃ??０．００１１９??冷庫溫度／Ｋ??Ｔｃ??２８３．１５??高溫電池?zé)釋?dǎo)／ｖｗｑ??ＣＨ??３００??低溫電池?zé)釋?dǎo)／ＷＡ－１??Ｃｌ??３００??電池組單元數(shù)??Ｎｃｅｕ??３００??電池內(nèi)阻／Ｄ??＾ｎｔ??０．０２??回?zé)嵝??Ｖｒｅ??０．６??３．３電化學(xué)制冷系統(tǒng)的性能分析??圖５顯示了?ＨＺ－２型溫差發(fā)電器驅(qū)動的電化學(xué)??制冷系統(tǒng)的功率消耗和制冷功率隨廢熱溫度的變化。??可以看出系統(tǒng)的功率消耗，也即溫差發(fā)電器組提供??的電功率隨著熱源溫度的增加而增加，且增加幅度??越來越緩慢。電化學(xué)制冷系統(tǒng)的制冷功率也隨廢熱??溫度的增加而增加，但是增加幅度越來越明顯。廢??熱熱源的溫度由ｌ〇〇°Ｃ增加至４００°Ｃ時(shí)，系統(tǒng)消耗??的功率由５．９２?Ｗ增加至３０８．７６?Ｗ，而系統(tǒng)的制冷??功率則由９３．０１?Ｗ增加至３６２

??ｒｃ／Ｋ??圖８系統(tǒng)的功率消耗和制冷率隨環(huán)境溫度的變化??Ｆｉｇ．?８?Ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｏｗｅｒ?ｏｕｔｐｕｔ?ａｎｄ?ｃｏｏｌｉｎｇ?ｌｏａｄ?ｒａｔｅ?ｗｉｔｈ??ａｍｂｉｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??Ｔｃ／Ｋ??圖９系統(tǒng)的熱效率和制冷系數(shù)隨環(huán)境溫度的變化??Ｆｉｇ．?９?Ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ａｎｄ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｏｆ??ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｗｉｔｈ?ａｍｂｉｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??圖１０表明，當(dāng)環(huán)境溫度從２５°Ｃ增加到４０°Ｃ時(shí)，??雖然溫差發(fā)電器的輸出電壓從５０．４３?Ｖ增加到５１．４８??Ｖ，增加幅度僅為２．１％，但系統(tǒng)的電流卻從３．９７?Ａ??減小到３．６１?Ａ，下降幅度為９．１％，因此系統(tǒng)消耗的??電功率降低，制冷能下降。??ｒｃ／Ｋ??圖１０系統(tǒng)的電流和電壓隨環(huán)境溫度的變化??Ｆｉｇ．?１０?Ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ａｎｄ?ｖｏｌｔａｇｅ?ｗｉｔｈ?ｗａｓｔｅ?ｈｅａｔ??ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??３．４不同型號溫差發(fā)電器系統(tǒng)的性能比較??圖１１顯示的是采用不同型號溫差發(fā)電器系統(tǒng)的??輸出功率、制冷功率、熱效率和性能系數(shù)的比較�？�??以看出，熱源溫度為３７０°Ｃ，環(huán)境溫度為３５°Ｃ時(shí)，采??用ＴＧＭ－１２７型溫差發(fā)電器時(shí)，系統(tǒng)的制冷功率和功??率消耗分別比ＨＺ－２型系統(tǒng)高２．４２％和６．０３％，但系??統(tǒng)熱效率和性能系數(shù)分別降低４５．０６％和３．４１％。由??表１可知，不同型號的溫差發(fā)電模塊的幾何參數(shù)和性??能參數(shù)均不相同，雖然ＴＧＭ－１２７與ＨＺ－２型模塊相??比，兩者的塞貝

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3544312