基于能量和㶲分析的热电冷却器性能实时优化

提出了一种优化热电冷却器性能的新策略。该方法将热电冷却器的优化从传统的控制温度或工程材料以及结的结构特性的方法中解放出来。我们引入了一个无量纲参数γ，它表示不可用冷却容量与可用冷却容量的比率。该参数将给定电流下热电冷却器的性能系数与可逆循环的性能系数（热力学第二定律效率）联系起来。给出了该模型的理论描述，并表明在热电性能过程中控制γ可以最小化熵产生和能量损失，从而导致最大泵热量。我们针对一个设计的热电冷却器验证了该模型。在该冷却器中，与传统热电冷却器（通常将冷空间的温度控制在特定温度，而忽略了冷却器的性能）相反，熵产生和热量损失被工程化，并且通过控制器调节电流以最小化γ，从而使热电冷却器在任何时候都接近其最佳性能运行。