空气到空气热电热泵系统的性能评估与优化
应用物理
2024-10-15 v1
摘要
热电（TE）热泵因其独特优势（如环保无有害制冷剂、小型化、低噪音、无移动部件的鲁棒性以及按需运行）而成为太空制冷与制热的有前景的固态技术。然而，其低性能系数（COP）是技术在市场层面广泛采纳的挑战。建立在旨在提高两者 COP 与制冷能力的模块化系统设计理论框架基础上，本研究聚焦于对单元空气到空气 TE 热泵系统的实验表征与优化。我们采用双面加热/制冷和逆流配置以实现 TE 模块与换热器之间的均匀热传递。系统水平的评估验证了理论模型并展示了不同电流输入与空气流量下空气温度变化与系统 COP 的变化情况。在优化电流水平下，制冷 COP 最大为 4.4，制热 COP 最大为 6.0。进一步分析表明，系统中的寄生热阻显著降低了两者 COP 与空气温度变化值，降低幅度超过 50%。
引用
@article{arxiv.2410.10600,
title = {Performance Evaluation and Optimization of Air-to-Air Thermoelectric Heat Pump System},
author = {Je-Hyeong Bahk and Thiraj D. Mohankumar and Abhishek Saini and Sarah J. Watzman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.10600},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 8 figures