一种热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统的制作方法

本技术属于制冷，尤其涉及一种热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统。

背景技术：

1、通常使用蒸汽压缩制冷得到零下-40℃以下的低温时，单级蒸汽压缩制冷系统需要高压比压缩机，对制冷剂和管路的可靠性要求较高。因此低温场合通常使用复叠式蒸汽压缩制冷作为冷源，通过串联两个制冷系统，以中间换热器作为串联高温循环和低温循环的媒介，降低对压缩机和管路的要求。

2、申请号为cn201510586843.9的实用新型专利公开了一种吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置及其控制方法，该制冷装置包括两级吸附制冷系统、相变蓄冷系统和蒸汽压缩制冷系统，两级吸附制冷系统在低品位热能驱动下实现制冷，两级吸附制冷系统中第一蒸发器通过相变蓄冷系统与蒸汽压缩制冷系统中第二冷凝器耦合，使得蒸汽压缩制冷系统的蒸汽压缩制冷剂可以以较低冷凝温度对外放热，在实现相同制冷温度时，该吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置与单级蒸汽压缩制冷装置相比，耗电量大大减小。两级吸附制冷系统的第一蒸发器上设置了相变蓄冷系统。

3、使用复叠式蒸汽压缩制冷系统存在一系列缺点，由于存在多个制冷循环，制冷系统复杂占地体积较大，在设计工作温度较低时，系统cop较低，经济性较差，并且存在管路漏热、制冷剂泄露、可维修性差等一系列问题。

技术实现思路

1、针对背景技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，包括蒸汽压缩制冷模块和热电制冷模块，所述蒸汽压缩制冷模块的冷端设于目标制冷场所、热端与所述热电制冷模块连接，所述热电制冷模块的另一端设于目标热量排放场所，所述热电制冷模块吸收所述蒸汽压缩制冷模块热端的热量并将其排放至所述目标热量排放场所；

2、所述蒸汽压缩制冷模块依次包括通过管路相连的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述节流阀通过管路与所述蒸发器相连以循环管路中的制冷剂，所述蒸发器设于所述目标制冷场所；

3、所述热电制冷模块包括半导体制冷片和散热组件，所述半导体制冷片的冷端与所述冷凝器导热连接、热端与所述散热组件导热连接，所述散热组件设于所述目标热量排放场所。

4、较佳的，所述散热组件为翅片散热器。

5、较佳的，所述半导体制冷片的冷端与所述冷凝器之间、热端与所述散热组件之间均设有导热材料。

6、较佳的，所述导热材料为导热硅脂。

7、较佳的，所述热电制冷模块包括至少两个所述半导体制冷片。

8、较佳的，各个所述半导体制冷片沿所述冷凝器内的制冷剂通道依次设置，且至少在所述冷凝器的制冷剂入口和制冷剂出口处分别设有一个所述半导体制冷片。

9、较佳的，所述冷凝器的制冷剂出口处设有温度传感器。

10、较佳的，所述冷凝器为板式换热器。

11、本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

12、本实用新型使用半导体制冷片作为复叠式制冷系统的高温级，与现有的复叠式蒸汽压缩制冷系统相比，减少了一整套的高温级循环所需要的压缩机、换热器、节流阀和管路，减少了复叠式制冷系统的体积、重量和复杂度，增加了复叠式制冷系统的可维修性；使用半导体制冷片，可以有效减少复叠式制冷系统控温的复杂程度，增强系统的温度稳定性，减少复叠式制冷系统达到工作温度过程所需的时间。

技术特征：

1.一种热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，包括蒸汽压缩制冷模块和热电制冷模块，所述蒸汽压缩制冷模块的冷端设于目标制冷场所、热端与所述热电制冷模块连接，所述热电制冷模块的另一端设于目标热量排放场所，所述热电制冷模块吸收所述蒸汽压缩制冷模块热端的热量并将其排放至所述目标热量排放场所；

2.根据权利要求1所述的热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，所述散热组件为翅片散热器。

3.根据权利要求1所述的热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，所述半导体制冷片的冷端与所述冷凝器之间、热端与所述散热组件之间均设有导热材料。

4.根据权利要求3所述的热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，所述导热材料为导热硅脂。

5.根据权利要求1所述的热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，所述热电制冷模块包括至少两个所述半导体制冷片。

6.根据权利要求5所述的热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，各个所述半导体制冷片沿所述冷凝器内的制冷剂通道依次设置，且至少在所述冷凝器的制冷剂入口和制冷剂出口处分别设有一个所述半导体制冷片。

7.根据权利要求1所述的热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，所述冷凝器的制冷剂出口处设有温度传感器。

8.根据权利要求1所述的热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，其特征在于，所述冷凝器为板式换热器。

技术总结
本技术公开了一种热电制冷与蒸汽压缩制冷耦合复叠式制冷系统，包括蒸汽压缩制冷模块和热电制冷模块，所述蒸汽压缩制冷模块的冷端设于目标制冷场所、热端与所述热电制冷模块连接，所述热电制冷模块的另一端设于目标热量排放场所，所述热电制冷模块吸收所述蒸汽压缩制冷模块热端的热量并将其排放至所述目标热量排放场所；所述蒸汽压缩制冷模块依次包括通过管路相连的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述节流阀通过管路与所述蒸发器相连以循环管路中的制冷剂，所述蒸发器设于所述目标制冷场所；所述热电制冷模块包括半导体制冷片和散热组件，所述半导体制冷片的冷端与冷凝器导热连接、热端与散热组件导热连接，散热组件设于目标热量排放场所。

技术研发人员：叶哲霄,张翔,侯凌霄,赵一霖,陈心锐
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：20230530
技术公布日：2024/1/14