熱電制冷式人體熱防護系統(tǒng)的實驗研究.pdf

1、在煉鋼廠、礦井、坦克艙內等特殊的工作場合，作業(yè)者所處的局部熱環(huán)境溫度通常比氣溫更高，這給作業(yè)者的健康以及工作效率帶來不利的影響。近幾十年，對高溫環(huán)境下作業(yè)者的熱防護問題，主要通過空調和微環(huán)境冷卻服的方案解決，其制冷系統(tǒng)大多采用傳統(tǒng)的壓縮式、吸收式制冷技術。但是，上世紀90年代以來，在氯氟烴等制冷工質被逐步禁用，環(huán)保與排放要求日趨嚴格的背景下，熱電制冷技術因制冷迅速，結構簡單且全為固體，無運轉部件，工作安靜、安全，具有壓縮式制冷技術無法比

2、擬的優(yōu)勢，而受到廣泛的關注，其研究和應用都在不斷向更具深度和廣度的方向拓展。
　　 本文在對熱電制冷原理進行論述和分析的基礎上，以坦克艙內熱環(huán)境為工況，對熱電制冷式人體熱防護系統(tǒng)進行實驗研究。首先，在室溫（25℃附近）條件下，對熱電制冷系統(tǒng)熱端采取水冷、翅片結合風扇、水冷結合風扇三種散熱方式進行試驗對比，找出室溫條件下的最佳熱端散熱方式;然后，通過改變輸入電流值、熱端水溫，對水冷方式的熱電制冷系統(tǒng)進行性能測試，得出各參數(shù)對系統(tǒng)制

3、冷性能的影響程度;最后，組裝了溫度可調節(jié)的模擬高溫環(huán)境的實驗艙，通過改變系統(tǒng)外部溫度，對采用三種散熱方式的熱電制冷防護服全套系統(tǒng)進行實驗，獲取在35℃以上高溫環(huán)境時系統(tǒng)制冷性能隨溫度的變化趨勢。全文結論如下:
　　 (1)在室溫(25℃附近)條件下，熱電制冷系統(tǒng)的制冷量隨著電流的增大而增大，但是這種增大的趨勢隨著電流的增大而變得平緩，即說明通過調高電流來提高制冷量的效果會隨著電流的增大而減弱，在制冷量達到一個最大值之后，繼續(xù)調高

4、電流將會起到使制冷量降低的作用;制冷系數(shù)隨著電流增大因耗電量的增加而逐漸降低。
　　 (2)三種熱端散熱方式下，翅片加風扇方式的制冷量較低，其耗電量最低;水冷加風扇方式的制冷量最大，但其耗電量也最大。
　　 (3)熱端使用水冷和水冷加風扇方式時冷卻水的溫度對系統(tǒng)的制冷性能影響非常大，隨著冷卻水溫度的升高，熱電制冷系統(tǒng)的制冷性能下降非常快，可見這兩種方式下冷卻水溫度的控制非常關鍵。
　　 (4)在高溫環(huán)境下，制冷系