分體式液體循環(huán)熱電制冷裝置實驗研究.pdf

1、無線通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和移動終端生活方式的改變，導(dǎo)致了通訊機(jī)站、IDC機(jī)房以及大型云計算中心數(shù)量的急劇增長，使得通訊行業(yè)的能耗問題變得越來越顯著。作為高熱密度建筑，過高的溫度會嚴(yán)重影響機(jī)房內(nèi)部設(shè)備的運行。所以空調(diào)系統(tǒng)在維持設(shè)備正常運行方面起到重大作用。但是長時間運行的空調(diào)系統(tǒng)在能耗方面表現(xiàn)也極為突出。據(jù)統(tǒng)計，機(jī)房耗能比例當(dāng)中空調(diào)降溫系統(tǒng)耗能占總耗能的45%左右，位于通訊機(jī)房耗能設(shè)備之首。因此優(yōu)化機(jī)房空調(diào)能耗成為亟待解決的問題。

2、r>　　針對這一問題研究開發(fā)了一種新型的分體式熱電制冷液體冷卻裝置，該裝置將高效氣-液板翅式換熱器與熱電制冷裝置有機(jī)的結(jié)合應(yīng)用，在滿足機(jī)房散熱需求的同時，也降低了系統(tǒng)能耗。通過對裝置進(jìn)行傳熱分析，深入了解傳熱過程并分析得出影響裝置性能因素和理論影響方式。搭建實驗平臺，將熱阻、換熱量以及能效比作為評價指標(biāo)對實驗結(jié)果進(jìn)行處理，借助實驗來驗證和考察各條件對實驗裝置性能的影響。
　　實驗結(jié)果顯示在室內(nèi)外使用環(huán)境溫差為10℃和單純氣-液循環(huán)

3、換熱模式下，增加氣體或液體的流速都會使裝置的傳熱性能變強(qiáng)；在液體循環(huán)與熱電制冷開啟模式下，提高氣體與液體的流速同樣會使裝置性能增加，但是持續(xù)增加熱電制冷單元的輸入功率，并不會使裝置的總制冷量相應(yīng)增長，存在最佳輸入功率，在該輸入功率條件下，裝置的總制冷功率達(dá)到最大。在液體冷卻與熱電制冷雙開模式下，較低室外環(huán)境溫度有利于裝置制冷功率提高和較高能效比；增加冷卻液體循環(huán)流量，可以顯著增加裝置制冷功率、降低裝置總熱阻和增加能效比。在室內(nèi)外風(fēng)速固定

4、，且室內(nèi)外溫差固定條件下，TEC輸入功率存在最佳值，在最佳操作點，裝置總制冷功率達(dá)到最大，總熱阻達(dá)到最小。在使用軸流風(fēng)機(jī)為室內(nèi)外冷卻空氣循環(huán)，裝置存在最佳循環(huán)冷卻風(fēng)量，在此條件下，COP達(dá)到最大。提高 TEC裝置散熱器熱風(fēng)速和降低室外側(cè)溫度，可有效提升制冷功率、降低總熱阻和提高能效比，而且在不同的TEC風(fēng)速時對應(yīng)的不同的最佳TEC輸入功率。
　　研究結(jié)果也表明，保持室外溫度不變，通過改變室內(nèi)溫度而增加室內(nèi)外溫差，裝置系統(tǒng)總制冷功率