邵夏勇，张治国，李国能，叶阳辉，邓斌，王晴，Obinani Victor Chimdike

（浙江科技学院机械与能源工程学院，浙江省 杭州市 310023）

0 引言

随着科技的发展，热电制冷被广泛应用于多种场合[1]，热电制冷器在家用冰箱中的使用越来越受到人们的欢迎[2]。

热电制冷箱的核心部件是热电制冷片，也叫半导体制冷片，其基础是热电效应，包括塞贝克、帕尔贴、汤姆逊3种可逆效应和焦耳、傅里叶2种不可逆效应，热电制冷片主要是对帕尔贴效应的使用，其工作原理为：直流电通过2种不同导电材料构成的回路时，结点处将产生吸热或放热现象[3-4]。此外热电器件无气、液态介质，使用中无污染物排放[5]。以TEC12706型热电制冷片为例，其核心部件是127对碲粒子，在对其制冷特性进行分析时，可以对单对粒子进行分析，其公式[3-4]表达如下：

式中：Q01为实际制冷量；Qp1为帕尔贴热；Qc1为传导热；Qj1为焦耳热；N1为一对粒子所消耗的输入功率；V1为加在一对粒子上的电压；I为电流；R1为一对粒子的电阻；αpn为温差电势率；ΔT为温差；ε为制冷系数；Tc为冷端的温度；K1为导热率。

张晓芳等[6]探究了半导体水冷箱的制冷性能，得到了冷端温度随时间的变化关系。谢万蓉等[7]通过实验研究了半导体热管式冰箱变工况条件下的性能，结果表明制冷效率有明显提高。罗仲等[8]探究了半导体制冷器在家庭除湿方面的应用，得出了制冷器工作时的最佳工况。陶海波等[9]对半导体冰箱在热管散热条件下进行了三维仿真分析，得出了热管的温度变化规律。张晓波等[10]对制冷片的参数进行了优化，得出了给定部分参数下制冷片的参数优化选择图。……