1、相變建筑材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用探討匯報(bào)小組：601&602 匯報(bào)人：XXX目錄目錄電子通訊行業(yè)面臨的問題有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明：中國(guó)北部運(yùn)用于建筑采暖消耗的能源高達(dá)總體能源總數(shù)的 20% 2010 年我國(guó)的建筑用能已達(dá)全國(guó)社會(huì)能源消費(fèi)總量的 32.6%。等到 2020 年的時(shí)候，中國(guó)建筑耗能將占整個(gè)社會(huì)能耗的比重可達(dá)到 50%，建筑面積將占全部耕地面積的 49%，建筑污染物將占總污染排放 28%以上。在將來我們將會(huì)為如今能源消耗和浪費(fèi)付出巨大的代價(jià)。因此，如何保證電子設(shè)備的正常運(yùn)行，降低室內(nèi)制冷系統(tǒng)的能耗成為節(jié)能研究的重中之重。1項(xiàng)目背景半導(dǎo)體制冷目前發(fā)展現(xiàn)狀目前常用的電子設(shè)備降溫方法主要為半導(dǎo)體

2、制冷，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，壽命長(zhǎng)，無(wú)需制冷劑，體積小。冷卻速度可通過調(diào)節(jié)直流電壓控制，靈活方便。但半導(dǎo)體依靠熱電堆產(chǎn)生制冷效果，制冷過程中消耗電能產(chǎn)生所需要的冷量，能量從高品質(zhì)的電能轉(zhuǎn)化為熱能，能效較低；且半導(dǎo)體制冷過程中要求冷熱兩端的溫差保持在25-30 oC以達(dá)到較好的制冷效果。因此，如何保持半導(dǎo)體制冷需要的冷熱兩端溫差，提高其制冷效率，是電子系統(tǒng)降低能耗的重點(diǎn)工作。2項(xiàng)目背景熱管由于其重量輕、傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)在航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。熱管分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段三部分，如圖所示。熱管內(nèi)部通過循環(huán)工質(zhì)的汽、液相變傳熱，熱阻很小，具有很高的導(dǎo)熱能力，導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)105W/m，與銀、銅、

3、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。熱管的超導(dǎo)熱性可應(yīng)用于半導(dǎo)體側(cè)熱端熱量的釋放，快速帶走半導(dǎo)體熱管產(chǎn)生的熱量，提高半導(dǎo)體的制冷能效。當(dāng)前熱管換熱技術(shù)冷凝段絕熱段蒸發(fā)段3項(xiàng)目背景本項(xiàng)目擬結(jié)合半導(dǎo)體制冷技術(shù)和熱管換熱技術(shù)開發(fā)熱管半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，利用半導(dǎo)體快速靈活制冷降溫的特點(diǎn)和熱管的超導(dǎo)特征，高效地帶走電子設(shè)備的散熱量，提高半導(dǎo)體制冷的能效比，降低電子設(shè)備的制冷能耗。維護(hù)簡(jiǎn)單熱管散熱半導(dǎo)體制冷無(wú)機(jī)械磨損無(wú)制冷劑-環(huán)保體積小布置隨意直流電壓可調(diào)散熱能力強(qiáng)無(wú)風(fēng)扇無(wú)噪音性價(jià)比高4目錄項(xiàng)目背景 Background預(yù)期目標(biāo) Expected goal開發(fā)內(nèi)容Development of

4、 content技術(shù)關(guān)鍵 Key of technology開發(fā)內(nèi)容1半導(dǎo)體制冷的理論耦合，保證半導(dǎo)體熱端熱量的有效釋放。2半導(dǎo)體制冷與熱管散熱的傳熱耦合，尤其是半導(dǎo)體制冷熱端的散熱量與熱管吸熱量的耦合。3熱管散熱和半導(dǎo)體制冷的實(shí)驗(yàn)研究，找出最優(yōu)的電子元件、半導(dǎo)體制冷、熱管散熱的匹配方式5開發(fā)內(nèi)容1、半導(dǎo)體制冷的理論研究 一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料連成電偶對(duì)時(shí)，在電路中接上直流電流，發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移。當(dāng)電流方向由N至P時(shí)，半導(dǎo)體材料溫度降低，從外界吸收熱量，成為冷端；當(dāng)電流方向由P至N時(shí)，半導(dǎo)體材料溫度升高，向外界釋放熱量，成為熱端。半導(dǎo)體熱端熱量的及時(shí)有效釋放是提高其能效的方法之一

5、，相同邊界條件下，熱端溫度越高，得到的制冷量越小，半導(dǎo)體制冷效率越低。為保證半導(dǎo)體熱端熱量的有效釋放，熱端的發(fā)熱原理，尤其是熱端散熱量和冷端吸熱量的關(guān)系研究必不可少。6開發(fā)內(nèi)容2、半導(dǎo)體制冷與熱管散熱的傳熱耦合研究半導(dǎo)體制冷元件熱端的散熱量與熱管散熱器的吸熱量。知其中半導(dǎo)體制冷元件熱端的散熱量主要取決于需降溫元件的制冷量需求，即電子元件的散熱量；熱管散熱器的吸熱量取決于熱管單元的大小、結(jié)構(gòu)、翅片、工作介質(zhì)充注量、工作壓力等。6開發(fā)內(nèi)容3、熱管散熱和半導(dǎo)體制冷的實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)電子元件散熱模擬箱體，實(shí)驗(yàn)研究熱管散熱半導(dǎo)體制冷的應(yīng)用效果。確保電子元件散熱量的有效散失；驗(yàn)證熱管散熱半導(dǎo)體制冷的應(yīng)用效果，

6、實(shí)驗(yàn)過程中模擬不同電子元件散熱量，對(duì)比熱管散熱器在不同工況下的應(yīng)用效果，找出最優(yōu)的電子元件、半導(dǎo)體制冷、熱管散熱的匹配方式。8熱管側(cè)散熱半導(dǎo)體制冷進(jìn)風(fēng)出風(fēng)出風(fēng)進(jìn)風(fēng)目錄項(xiàng)目背景 Background預(yù)期目標(biāo) Expected goal開發(fā)內(nèi)容Development of content技術(shù)關(guān)鍵 Key of technology技術(shù)關(guān)鍵半導(dǎo)體制冷過程中不同的輸入電流可產(chǎn)生不同的制冷量和散熱量，熱管的吸熱量也和工質(zhì)的充注量、工作壓力、翅片間距等相關(guān)，如何設(shè)計(jì)半導(dǎo)體制冷單元冷端制冷量與電子設(shè)備散熱量的匹配、半導(dǎo)體制冷單元熱端散熱量與熱管散熱器吸熱量的匹配，保證電子設(shè)備的散熱量可被半導(dǎo)體制冷單元冷端有

7、效吸收，成為本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)之一。項(xiàng)目擬采用Matlab和Maple軟件模擬計(jì)算半導(dǎo)體制冷和熱管吸熱的動(dòng)態(tài)過程，結(jié)合能量平衡方程，建立兩換熱元件之間的傳熱耦合模型。半導(dǎo)體制冷與熱管散熱的傳熱耦合9目錄項(xiàng)目背景 Background預(yù)期目標(biāo) Expected goal開發(fā)內(nèi)容Development of content技術(shù)關(guān)鍵 Key of technology11預(yù)期目標(biāo)1、開發(fā)熱管半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)一套針對(duì)電子設(shè)備的發(fā)熱量特征，開發(fā)適合電子設(shè)備大發(fā)熱量、快速制冷的特征，提高半導(dǎo)體制冷能效10%以上。預(yù)期目標(biāo)1322、設(shè)計(jì)半導(dǎo)體制冷元件和熱管散熱器的優(yōu)化配置方法建立不同結(jié)構(gòu)布置下熱管半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的能效評(píng)估模型，分析該新型半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的節(jié)能潛質(zhì)。3、發(fā)表學(xué)術(shù)論文兩篇12謝謝聆聽！指導(dǎo)老師：孫小琴 匯報(bào)人：楊艷佳Thanks for listening！項(xiàng)目思路1234電子通訊行業(yè)能耗巨大半導(dǎo)體制冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯熱管散熱技術(shù)效果突出通過兩者結(jié)合，降低通訊行業(yè)能耗目錄項(xiàng)目背景 Background預(yù)期目標(biāo) Expected goal開發(fā)內(nèi)容Development of content技術(shù)關(guān)鍵 Key of technology目錄節(jié)能要求 Background應(yīng)用實(shí)例 Expected goal開發(fā)內(nèi)容Dev