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半導(dǎo)體制冷與固體除濕結(jié)合裝置的性能

半導(dǎo)體制冷（又稱(chēng)熱電制冷）因?yàn)榻禍匮杆?、易于控制等?yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等方面。而熱端散熱效 果成為制約半導(dǎo)體制冷效率的主要因素。半導(dǎo)體制冷在空氣除濕領(lǐng)域的應(yīng)用研究日趨深入，但傳統(tǒng)的冷卻除濕要求半導(dǎo)體冷端 溫度較低，使半導(dǎo)體制冷效率降低。建立半導(dǎo)體制冷（熱管排熱系統(tǒng)）、固體吸附劑結(jié)合的除濕模型，通過(guò)6級(jí)半導(dǎo)體制冷與熱管 散熱系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)干工況進(jìn)行模擬驗(yàn)證,再模擬固體除濕工況在不同輸入電流下的性能。模擬結(jié)果表明：當(dāng)除濕量與文獻(xiàn) 中半導(dǎo)體冷卻除濕裝置相同時(shí)，該半導(dǎo)體與固體除濕結(jié)合的模型的系統(tǒng)COP為1.78,明顯高于文獻(xiàn)中裝置的COP。說(shuō)明結(jié)合固 體吸附劑后可以加強(qiáng)傳質(zhì)動(dòng)力提高冷端溫度,從而提高系統(tǒng)性能。

半導(dǎo)體制冷是熱電制冷的別稱(chēng)，因?yàn)榘雽?dǎo)體材料 是一種較好的熱電能量轉(zhuǎn)換材料，熱電制冷器普遍釆 用半導(dǎo)體材料制成。其原理為當(dāng)直流電通過(guò)具有熱 電轉(zhuǎn)換特性的導(dǎo)體組成的回路時(shí)具有制冷功能⑴。 半導(dǎo)體制冷有降溫迅速、無(wú)噪聲與污染、體積小、冷量 調(diào)節(jié)范圍寬、易于控制等多種優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用在工 業(yè)生產(chǎn)、日常生活、實(shí)驗(yàn)裝置、與軍事等方面⑵O

由于半導(dǎo)體制冷片冷熱端面的散熱密度很大,可 達(dá)104W/m2,因此，良好的冷熱兩端熱傳遞性能對(duì)系 統(tǒng)的運(yùn)行十分關(guān)鍵。目前較好的散熱方式有熱 管散熱系統(tǒng)、水冷散熱、空氣強(qiáng)迫對(duì)流散熱等。

　空氣加熱器的本質(zhì)是對(duì)腔內(nèi)氣體加熱，運(yùn)用金屬在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦流而使自身發(fā)熱的電加熱設(shè)備；一般用在金屬熱處理等方面，它的核心加熱部件為：電加熱管。原理是較厚的金屬處于交變磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象而產(chǎn)生電流。而較厚的金屬其產(chǎn)生電流后，電流會(huì)在金屬內(nèi)部形成螺旋形的活動(dòng)道路，這樣因?yàn)殡娏骰顒?dòng)而產(chǎn)生的熱量就都被金屬自身吸收了，會(huì)導(dǎo)致金屬很快升溫?？諝怆娂訜崞髦饕怯脕?lái)將所需求的空氣流從初始溫度加熱到所需求的空氣溫度，****高可達(dá)850℃。已被廣泛的運(yùn)用到航空航天、工業(yè)、化工工業(yè)和高等院校等許多科研生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室。特別適合于主動(dòng)控溫文大流量高溫聯(lián)合系統(tǒng)和附件實(shí)驗(yàn)

空氣加熱器工作原理，優(yōu)點(diǎn)及運(yùn)用介紹

　　優(yōu)勢(shì)：

　　1.經(jīng)過(guò)工質(zhì)連續(xù)循環(huán)，煙氣被冷卻，空氣加熱作用好，毋需耗用蒸汽。空氣電加熱器循環(huán)泵耗功率僅10kW，與煙氣中收回?zé)峁β时容^，比例。

　　2.空氣加熱器系統(tǒng)處于低壓運(yùn)轉(zhuǎn)，介質(zhì)為熱水，溫度低。

　　3.提高壁溫，削減煙氣腐蝕，避免堵灰。毋需設(shè)置吹灰器。

　　4.與空氣加熱器熱管型比較，僅設(shè)置了循環(huán)泵，雖耗用一定量電能，但它運(yùn)轉(zhuǎn)便利

空氣加熱器的功率是根據(jù)風(fēng)量和溫升計(jì)算確認(rèn)的，風(fēng)量、溫升已滿(mǎn)足需求的前提下，不宜采用過(guò)大的風(fēng)量、過(guò)大的溫升，因過(guò)大的風(fēng)量、溫升，直接導(dǎo)致加熱器的功率過(guò)大，添加能耗。過(guò)大的風(fēng)量、溫升是沒(méi)有必要的。要綜合考慮，合理設(shè)計(jì)，確認(rèn)恰當(dāng)?shù)膮?shù)。在運(yùn)用空氣加熱器時(shí)，僅對(duì)電加熱器出口的管道進(jìn)行保溫，而對(duì)加熱器自身的表面不作任何保溫處理。對(duì)比數(shù)據(jù)表明，在空氣加熱器表面上添加保溫層可削減能耗5%~10%，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)省的能耗是非?？捎^(guān)的，應(yīng)在對(duì)管道加裝保溫層的同時(shí)，對(duì)空氣加熱器加裝保溫層。

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變電站是將發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出來(lái)的電能通過(guò)改變電壓將其發(fā)送 到不同地方的場(chǎng)所，因此變電站主要的設(shè)備是開(kāi)關(guān)柜和變壓 器。開(kāi)關(guān)柜一般都是金屬封閉結(jié)構(gòu)，為了保證送電過(guò)程的安 全，高壓柜門(mén)一般很少打開(kāi)。因此，在高溫高濕度的天氣下，加 上柜內(nèi)電壓電流造成的高溫，容易造成柜內(nèi)絕緣度下降，導(dǎo)致 內(nèi)部放電甚至等事故。

自動(dòng)除濕裝置的維修

德清供電公司的EI常管理及故障維修均以人工操作為 主，這樣的操作方式太過(guò)被動(dòng)性，不能做到設(shè)備的實(shí)時(shí)防護(hù)， 同時(shí)還有可能帶來(lái)較大的人員傷亡。而目前的自動(dòng)除濕裝置 屬于傳統(tǒng)的除濕設(shè)計(jì)，在內(nèi)部完全封閉的情況下，水分子依舊 附著在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，容易造成內(nèi)部構(gòu)造和器件的受潮，降低電器 設(shè)備的壽命，不能從根本上解決問(wèn)題。如果自動(dòng)除濕裝置在柜 內(nèi)結(jié)合濕度傳感器、除濕器、報(bào)警裝置、自動(dòng)控制模塊和工作 電源共同完成柜內(nèi)濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)處理，將能有效的 改善目前存在的各項(xiàng)除濕弊端的。除濕器一般可選電加熱器、 強(qiáng)制風(fēng)循環(huán)型除濕器或半導(dǎo)體冷凝除濕器。這種裝置結(jié)構(gòu)緊 湊，安裝簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，能夠及時(shí)對(duì)開(kāi)關(guān)柜的濕度值進(jìn) 行監(jiān)控并做好實(shí)時(shí)防護(hù)。

自2012年1月國(guó)網(wǎng)浙江德清縣供電公司采用先進(jìn)的無(wú) 源、無(wú)線(xiàn)溫度傳感器對(duì)開(kāi)關(guān)柜實(shí)施了柜內(nèi)溫度的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)。該項(xiàng)目選擇llOkV上旺變電所8條10kV線(xiàn)路開(kāi)關(guān)柜27 個(gè)電氣連接點(diǎn)溫度傳感器進(jìn)行試點(diǎn)安裝和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了溫度 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)報(bào)警等一系列聯(lián)動(dòng)功能。

該系統(tǒng)主要利用聲表溫度傳感器技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控：數(shù) 據(jù)采集裝置通過(guò)射頻信號(hào)進(jìn)行天線(xiàn)接收，傳感器收到天線(xiàn)發(fā) 送過(guò)來(lái)的信號(hào)后經(jīng)叉指換能器(IDT)轉(zhuǎn)換為聲表面波。聲表面 波經(jīng)壓電效應(yīng)又轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電信號(hào)就是攜帶溫度信息 的信號(hào)，又通過(guò)傳感器天線(xiàn)端輻射傳回，即可在數(shù)據(jù)采集裝置 中得到溫度值。因此，這種聲表面波傳感器的設(shè)計(jì)具有自動(dòng)識(shí) 功能。