制冷设备 - 第6页 - 制冷技术中心

沸石分子筛制冷循环的不可逆损失的原因

制冷系数与制冷效率均不高，原因在于该类型循环中存在着种种不可逆损失。主要有：1.吸附热大于汽化潜热；2.吸、脱附速度慢。因而循环往往是在不平衡条件下进行的；

当对沸石加热脱附时，鼓风机将空气送至电加热器，加热到所需温度(由调压器调节电压，并由热电偶监测)，然后送至沸石筒，对沸石加热。沸石筒沸石制冷循环实验装置的温度由热电偶监测。在脱附阶段，应始终维持规定的沸石脱附温度。从沸石中脱附出来的水蒸气不断地流入冷凝器，并凝结成水。冷凝器置于恒温水槽中，水温由热电偶丁。监测，保证脱附过程在规定的平衡压力(冷凝温度)下进行。脱附结束后，立即移去恒温水槽，并将冷库蒸发器(此时冷凝器变为蒸发器)插入保温瓶中，同时调节调压器5，以维持规定的吸附温度。沸石开始降温并吸附后，从热电偶T。可观测到保温瓶8中温度的变化(若在保温瓶内事先充入一定量的水，则可观测到水温会不断下降，如若制冰，则可观测到水温较长时间保持ODC的现象)。吸附结束时，根据保温瓶8内充水量和水温的变化，可计算出实验中所获得的“净”制冷量。所得制冷量为“有效制冷量”。有效制冷量与净制冷量在数值上的差别，是由保温瓶及蒸发器的热容及各种冷损所引起的。实验分别在脱附温度为80℃、100℃、120℃下进行实施。

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吸附式制冷的原理及循环过程

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，冷冻设备、空调装置的应用日益广泛，因而能源的问题就显得更为突出。为了解决能源的短缺和提高能源的利用率，低品位热源(废热、废气，太阳能，地热等)的利用也就越来越为人们所重视。

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活性氧化铝和沸石分子筛吸附剂

活性氧化铝吸附剂，鲜花冷库中活性氧化铝又称铝胶，系将氢氧化铝在873K以下的温度脱水而成。它是一种部分水化的、多孔的无定形氧化铝，92％，等。它也是一种很好的干燥剂，对水而言，吸附容量为4％～6％，化学性质稳定，机械强度较高，主要用于气体和液体的干燥。

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热电在组合制冷中的应用

组合制冷是将单级蒸汽压缩机与热电制冷器复叠在一起，蒸汽压缩式制冷机作为第一个制冷级，进一步的冷却由热电制冷器实现。此时，热电制冷器的热端散热量，被蒸汽压缩式制冷机中蒸发器产生的冷量抵销。

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热电在冷却仪器中的应用

热电制冷器早已用于电子仪器的冷却。这类仪器需要的制冷量很小，且制冷的经济性不是重要因素。热电制冷器成功地用于显微镜、光谱仪以及半导体电子冷冻设备中。当半导体的温度升高时，电子和空穴的密度增加，使仪器失控。硅晶体管虽然比锗晶体管的使用温度高，但有些性能不如锗晶体管，如硅晶体管的载流子迁移率较低，降低了它的最大使用频率以及电流放大率。通过冷却锗晶体管，可以避免它不能用于高温的缺点，使其优点得到发扬。即使对硅晶体管，适当冷却也是有益的。

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小型温度控制器在热电里的应用

热电制冷器用于需要精确控制温度的设备。多数温度控制器只有加热器，加热功率等于设备向周围环境的散热率，以维持高于环境温度的被控制区间的温度。应用热电制冷器后，可以使被控制区间的温度低于环境温度。此外，通过改变热电堆内电流的方向，使热电堆作加热器使用，因而能保持被控制区问的温度高于或低于环境温度。为了保持被控制区间的温度，需采用自动控制系统的调节流经热电堆的电流。控制区内温度太低时降低电流；控制区内温度太高时增加电流。控制温度的精度与传感器有关：采用双金属片温度控制器时，温度偏差超露点仪过1℃。采用电阻温度计，将电阻值的变化转变成电讯号放大后输入调节系统，以调节被控制区域的温度，控制精度相当高。

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热电在冰箱中的应用

这种冰箱主要用于医学和生物学中，用以储藏医药和生物组织。热电堆由12个热电对组成，工作电流9A，电压1．8V。当环境温度为27。c时，工作腔内的温度为4℃。电源开关合上后，经80min，冷、热端的温度达到额定温差的90％。冰箱底部有一专门的动力区，交流电经变压器降压后，进入半导体整流器，整流后输入半导体热电堆中制冷。

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制冷器热电元件的尺寸

当材料、冷端与热端的温度以及电流已定后，热电对的冷库制冷设备的大小和制冷系数与总电阻且有关。热电对两臂的尺寸和电导率相同时，当臂长减少。倍时，需要的材料质量减少了e倍，因一而在设计热电堆时，应尽量减少热电对臂的长度。但由于减少，导致截面积一的减少，所以受到以下两个因素的限制：

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热电材料性能导热系数的测定

测量元件导热系数的方法有绝对法和相对法。确定导热系数时应测量加热器的功率。通常用电加热器加热元件，其功率由电流及电压求得。测量时采用的元件几何尺寸视材料的导热性能而定。高导热系数的半导体材料，其元件的长度对截面积之比值应大一些，否则不易建立足够大的温差。当元件的导热系数较小时，应采用小的元件，以避免产生太大的温差，减少漏入周围环境的热量。短的元件使实验过程中工况稳定所需的时间缩短。对于短的半导体元件，不言而喻，元件和热源、冷源之间的接触热阻应很小，为此表面必须在机械加工后再抛光，使元件和冷、热源均有平而光的接触表面。装配时在表面上还要抹一层油脂，或在元件表面挂锡后，与热源或冷源焊接在一起。

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热电材料性能电导率的测定

测量半导体材料的电导率时，因明显的塞贝克效应及珀尔帖效应给测量带来了困难。塞贝克效应产生了因温差造成的寄生电势，成为测量误差的重要根源。为了消除寄生电势的影响，在完成一次测量后，将电流改变方向，再记下数据，然后取两次测量的平均值。

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