【摘 要】
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空气的温度和湿度与人类的日常生产生活紧密相连,在国家“绿色发展”的环保理念下,传统除湿技术噪声大、污染严重、不易携带等问题愈发显露,这使得各行各业对于除湿技术的节能环保要求越来越高。热电制冷技术以其无制冷剂、环境友好、运行平稳无噪音等优点,被广泛应用于航天航空、医疗、电力、军事等多行业领域。为了解决电器柜内湿空气对电气元器件的损伤,保证其正常平稳工作。本文针对除湿器冷凝除湿能力较低的问题,优化冷端
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空气的温度和湿度与人类的日常生产生活紧密相连,在国家“绿色发展”的环保理念下,传统除湿技术噪声大、污染严重、不易携带等问题愈发显露,这使得各行各业对于除湿技术的节能环保要求越来越高。热电制冷技术以其无制冷剂、环境友好、运行平稳无噪音等优点,被广泛应用于航天航空、医疗、电力、军事等多行业领域。为了解决电器柜内湿空气对电气元器件的损伤,保证其正常平稳工作。本文针对除湿器冷凝除湿能力较低的问题,优化冷端结构研制了一台热电制冷式温湿度调节机。全面分析其工作过程,并对其关键部位冷端除湿结构分析研究,重点对矩形翅片换热器与湿空气之间凝结换热方面进行了深入研究,为后续温湿度调节机设计发展提供了理论依据。1.基于热电制冷和湿空气冷凝除湿理论,建立适用于电器柜的热电制冷温湿度调节装置传热分析模型,并构建了温湿度调节机的内部湿空气与冷凝端、环境与散热端的传热数学模型;2.对热电制冷式温湿度调节机的系统组成进行设计分析。主要包括:温湿度调节机整体工作原理确定,半导体制冷片的类型与数量选择,冷凝端翅片的材料以及尺寸设计,控制系统的组成选择,热端散热形式的分析确定;3.搭建热电制冷温湿度调节的实验平台,进行除湿机冷端进口风速的实验研究。分别进行四组实验,分析湿空气冷端出口温度、风速、相对湿度随时间的变化,从而确定了温湿度调节机的最佳进口风速;并对所设计的温湿度调节机进行湿空气内外循环实验,表明不同气流组织形式适应不同场合的除湿需求;4.运用CFD仿真软件,模拟湿空气冷凝过程,将仿真模拟数据与实验平台所测数据作对比,验证仿真结果的准确性;重点对冷凝翅片的长度、厚度以及间距三方面进行设计,研究矩形翅片结构尺寸对整体除湿性能的影响,并基于正交试验设计对尺寸参数进行灵敏度分析,发现最优组合为L=420mm,l=5.4mm,d=1.2mm;同时分析湿空气进口风速和制冷片冷端温度对于温湿度调节机的整体除湿性能影响,发现两者均存在最佳值,能够有效提高湿空气与冷端翅片间的热交换效率。
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