张子俊，秦阳，樊晖，朱琳，金苏敏，苏磊

（南京工业大学能源科学与工程学院，江苏南京 211816）

0 引言

目前，全球水资源短缺已经非常严重，人类可以利用的淡水资源仅占全球水资源的0.4%[1]。世界气象组织警告，预计到2050年，全球将有50亿人面临水资源短缺问题。目前人们大多采用蒸馏海水淡化制水或生物膜淡化制水的方式来制取淡水[2-4]。大气中蕴含有超过14亿立方米的水资源，冷凝空气中的水蒸气制水被认为是一种可行的技术发展方向[5-6]。与蒸气压缩制冷相比，热电制冷是一种新型的无制冷剂的环保制冷方式[7-8]。并且热电制冷装置具有小巧轻便、工作安静的优点，而逐渐受到人们的关注[9]。刘冠宇等[10]建立了热电制冷器的三维模型并对一种可以提升系统性能的L形热电臂开展了仿真优化研究。ESLAMI等[11]提出了热电制水器的数学模型并对其开展了热力学分析。在空气温度为45 ℃，相对湿度为75%的工况下，每小时制取26 mL的水。MILANI等[12]研究了在除湿系统中使用热电冷却器来冷凝大气中的水蒸气并制取可再生淡水的可行性，研究发现产生的水可以收集起来以满足用户的日常生活的淡水需求。CHENG等[13]建立了仿真模型，用于预测热电冷却器的瞬态温度变化，并针对P型和N型半导体元件的三维温度场以及冷和热端的瞬态温度变化提出了解决方案。ZHU等[14]基于已开发的数学模型，研究了总传热面积分配比，热电模块热侧和冷侧的热导率以及TEM元素材料性能对热电冷却器性能的影响。……