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基于半导体制冷技术的便携式保温箱设计 
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              基于半导体制冷技术的便携式保温箱设计
摘要:21世纪以来,国民经济飞速增长与制冷行业的迅速发展。越来越多的物品在运输与携带的途中为需要低温保存。为此设计一种半导体制冷保温箱,用于低温保存这些需要运输的物品。主要的设计任务有:确定箱体内部的构造、选择合适的半导体制冷片及匹配合适的制冷系统。再通过实验对所设计的箱体进行测试,分析实验结果并对影响箱体制冷效率的因素进行讨论,最后提出最优设计。此次设计表明,半导体制冷技术与保温箱的结合是可行的且对我们的生产生活有利。
关键词:半导体制冷片;半导体制冷技术;制冷保温箱
第一章 引言
第一节 课题来源及研究意义
21世纪以来,伴随着国民经济的不断增长物流行业也迅猛发展起来,利用物流运输的物品也越来越多、越来越丰富,更有一些如血液、药品和有益菌之类珍贵且特殊的物品需要运输。人们也越来越担心在运输途中如何保证这些物品的安全与质量。通常我们对不需要运输的物品进行低温保存,来保证质量。而对于那些在运输途中的物品,我们也可以利用低温保存来保证它的质量。但在对这些物品进行低温运输保存时,又有着制冷功率较小且没有外部能源提供的问题。
本设计的主要目的是:设计出一种半导体制冷保温箱来解决这些问题,这个保温箱有着在运输途中无需外部能源且制冷量较小的功能。
半导体制冷主要是根据帕尔贴效应作,也就是利用导体中电子与空穴的运动来直接传递能量从而产生冷热现象的一种新型制冷技术,这种技术在小功率制冷领域有以下几个独特优点:
①半导体制有其特殊的冷方式,它与一般的压缩式制冷不同,它无转动部分、无机械磨损;它有着低噪声、寿命长的优点。
②它是一种电子器件,占用空间极小;容易实现小型化、微型化,便于携带。
③在工作中它不需要传统制冷压缩机所必须的制冷剂,不产生有害物质、不释放任何对环境产生污染的气体,有着绿色无污染的优点。
④只需调节电压或电流就可以控制温度,制冷加热可随意切换。
因为半导体制冷有这么多的优点,所以我们将半导体制冷技术应用在保温箱中来对这些需要运输的特殊物品进行低温保存。
第二节 半导体制冷的发展与现状
目前,半导体制冷行业的发展与现状主要有以下几个特征:
一、半导体的制冷效率低下,在与大型建筑空调的空调设备竞争中,半导体制冷没有优势难以立足;但在医疗、交通等特殊领域中,半导体制冷占据很高的地位。
二、半导体水源热泵在地下水源丰富且以制冷为主的地区可投入使用,在一些密闭空间中半导体制冷装置比普通压缩制冷装置有着不可替代的优势。
三、体积小型化是未来半导体制冷模块更重要的发展方向,但要达到国际领先水平还需要不断的努力。
四、世界上越来越多的氟利昂物质禁止使用,倡导以节能环保为主题的现代绿色化建筑迫切需要发展。
五、新兴技术不断提高,为半导体制冷提供了越来越多的发展机遇和发展前景。
第三节 本课题研究的主要内容
本课题主要的目的是设计一款在物品长距离移动的途中保证其温度需求的保温箱,基于此目的,我们确定以下几点设计内容。
一、确定半导体制冷核心部件的参数。
二、选择合适的半导体制冷片。
三、箱体内部结构及半导体制冷系统的匹配。
四、通过试验分析半导体制冷保温系统的性能。
五、对影响半导体制冷的因素分析和讨论。
六、提出最优设计。
目录
1.毕业设计论文 1
2.第一章 引言 1
  第一节 课题来源及研究意义 1
  第二节 半导体制冷技术发展与现状 2
  第三节 本课题研究的主要内容 2
3.第二章 半导体制冷的工作原理及特点 3
  第一节 半导体制冷的原理 3
  第二节 半导体制冷的特点 3
  第三节 半导体制冷效应 4
4.第三章 保温箱总体结构设计 5
  第一节 工作参数的设计 5
  第二节 冷藏箱尺寸的设计 5
  第三节 箱壁及箱体盖的设计 5
5.第四章 制冷量的确定 7
  第一节 确定制冷量的意义 7
  第二节 制冷量的确定 7
6.第五章 半导体制冷组件的选择 9
  第一节 制冷材料的发展 10
  第二节 合适的半导体制冷材料 10
  第三节 半导体制冷组件的选择 11
  第四节 运行参数的确定 12
  第五节 导热金属及接触面积的选择 12
7.第六章 半导体制冷系统的运行实验与分析 13
  第一节 实验的要求 13
  第二节 实验的结果及分析 13
8.第七章 影响箱体制冷效果的因素 17
  第一节 散热方式对制冷效果的影响 17
  第二节 制冷箱体核心部件对制冷效果的影响 17
9.第八章 最终设计方案 18
10.第九章 结论 20
11.致谢 21
12.参考文献: 22
参考文献:
[1]徐德胜.半导体制冷与应用技术[ M ].第 2 版. 上海: 上海交通大学出版社, 1999.
[2]姚志彪.半导体制冷装置的实验研究[J].流体机械,1996,24(12):48- 52.
[3]金刚善,李颜,刁永发.小空间半导体制冷的实验研究[J] . 兰州理工大学学报, 2004, 30(3) : 51- 54.
[4]陈桔.散热方式影响半导体制冷效率的实验研究[J].实验科学与技术, 2005,3(4): 27- 44.
[5]杨世铭,陶文铨.传热学.3版.北京:高等教育出版社,1998.
[6]宣向春,王维杨,半导体制冷材料的发展.制冷技术,2001,(2).
[7]丁素英.半导体制冷技术研究.潍坊学院学报.2001.12.
[8]胡建郑.浅议半导体制冷.制冷空调与器具.2001.8.
[9]谈欣柏,章毛连.半导体制冷技术及其应用.安徽农业技术师范学院学报 1996.10. 

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