熱電制冷，又稱(chēng)為半導體制冷和溫差電制冷等，是建立在帕爾貼(Peltier)效應基礎上的一種制冷技術(shù)。早在20世紀30年代熱電制冷技術(shù)就已經(jīng)出現了，但由于效率過(guò)低，未得到實(shí)際應用。直至20世紀50年代，因熱電材料的迅猛發(fā)展，熱電制冷器才逐步走向實(shí)際應用，由于熱電制冷技術(shù)不可替代的優(yōu)點(diǎn)，因而在軍事、航空、航海、科研、醫療、化工、日常生活等領(lǐng)域得到了的廣泛應用。而20世紀90年代CFCS制冷工質(zhì)全球性的禁用和熱電材料技術(shù)的發(fā)展更進(jìn)一步促進(jìn)了熱電制冷技術(shù)的應用和研究。
在熱電制冷循環(huán)的最佳工作狀態(tài)的研究方面，沙亞西從工程經(jīng)濟性角度分析了熱電制冷最佳工作電流密度選擇的方法，其方法的可行性也通過(guò)計算和實(shí)驗加以證明。楊玉順等應用熱力學(xué)方法分析了熱電制冷循環(huán)中獲得最大制冷系數、最大制冷量和最大制冷溫差的條件，并給出了按最大制冷系數和按最大制冷量?jì)煞N不同要求時(shí)的最佳特性參數選擇原則。陳曉航等以制冷系數和制冷率作為目標函數分析熱電制冷器的性能特性，進(jìn)而確定工作電流的最佳范圍，最終確定熱電制冷器的內部結構參數，以達到優(yōu)化設計的目的。文獻采用數值計算或實(shí)驗研究的方法證明最佳電流處于最大制冷系數和最大制冷量?jì)煞N工況下所輸入的電流之間。
在熱電系統結構優(yōu)化的研究方面，Cheng等采用遺傳算法確定熱電偶臂的最佳尺寸以達到熱電制冷器的最優(yōu)化設計。同樣，文獻都表明器件的幾何尺寸對其性能的影響，并給出合理選擇相關(guān)參數的設計方法。文獻研究了系統熱端的散熱強度對其性能的影響，實(shí)驗表明，在一定范圍內，良好的熱端散熱可以使系統的性能系數大大提高，可見(jiàn)熱端優(yōu)化設計的重要性。HoSung Lee提出無(wú)量綱分析的方法來(lái)優(yōu)化熱電制冷裝置的設計。Zhou等提出了裝置最優(yōu)化設計通用的理論模型，并指出冷熱端有限的總傳熱系數的合理分配可以獲得最大的COP及制冷量。
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