一种电卡制冷系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷设备
，特别涉及一种电卡制冷系统。
技术介绍
电卡效应是指在外加电场下材料表现出的可逆的等温熵变或者绝热温度变化。能够产生电卡效应的材料称为电卡材料。对电卡材料施加外加电场，材料本身的极化有序方式发生变化，从而导致材料的熵变。在等温条件下，材料体系会与周围介质发生热交换；在绝热条件下，材料本身温度会发生变化。民用空调、冰箱的制冷主要是通过机械蒸发-凝聚循环，其效率较低、增加了电力峰值负荷、使用的氟利昂也是引起温室效应的气体。因此需要寻求相对低廉、环境友好的新制冷技术。如果利用具有大电卡效应的材料实现制冷，相比较传统的蒸发-压缩制冷而言，具有更高的效率和环保的优点。2014年《无机材料学报》第29卷第1期《铁电材料中的大电卡效应》综述了电卡效应的热力学理论、弛豫铁电聚合物中的大电卡效应，简述了电卡效应的在制冷方面的应用前景。铁电材料本身具有自发极化，在增大外加电场条件下，无规则随机分布的极化在材料体系内由于电场力的作用规则排列，引起材料极化熵的降低。在绝热条件下，材料总熵不变，本身温度会升高；在等温条件下，材料会释放热量到环境当中。在降低外...
【技术保护点】
一种电卡制冷系统，其特征在于，包括电卡制冷单元、电源、散热片和制冷片，电卡制冷单元由电卡材料和电极构成，具有单层或者多层结构，通过作用于电卡制冷单元的外加电场改变材料体系的极化熵来实现制冷，电源给电卡制冷单元提供脉冲电压，使得电卡制冷单元实现电卡制冷循环一次，要经过4个步骤：(1)给电卡材料施加电压且不与外界热交换，材料体系实现绝热升温过程1‑2，电卡材料从状态1(E1，Tc，Sh)变化到状态2(E2，Th，Sh)；(2)电压继续增大，电卡材料与恒温环境(Th)进行热交换，材料体系实现等温放热过程2‑3，电卡材料从状态2(E2，Th，Sh)变化到状态3(E3，Th，Sc)；...
【技术特征摘要】
1.一种电卡制冷系统，其特征在于，包括电卡制冷单元、电源、散热片和制冷片，电卡制冷单元由电卡材料和电极构成，具有单层或者多层结构，通过作用于电卡制冷单元的外加电场改变材料体系的极化熵来实现制冷，电源给电卡制冷单元提供脉冲电压，使得电卡制冷单元实现电卡制冷循环一次，要经过4个步骤：(1)给电卡材料施加电压且不与外界热交换，材料体系实现绝热升温过程1-2，电卡材料从状态1(E1，Tc，Sh)变化到状态2(E2，Th，Sh)；(2)电压继续增大，电卡材料与恒温环境(Th)进行热交换，材料体系实现等温放热过程2-3，电卡材料从状态2(E2，Th，Sh)变化到状态3(E3，Th，Sc)；(3)电压降低且电卡材料不与外界热交换，材料体系实现绝热降温过程3-4，电卡材料从状态3(E3，Th，Sc)变化到状态4(E4，Tc，Sc)；(4)电压继续降低且电卡材料与恒温环境(Tc)进行热交换，材料体系实现等温吸热过程4-1，电卡材料中状态4(E4，Tc，Sc)变化到状态1(E1，Tc，Sh)，其中，作用于电卡制冷单元的外加电场增大后，电卡制冷单元与散热片接触放出热量，作用于电卡制冷单元的外加电场减小后，电卡制冷单元与制冷片接触实现吸热。2.如权利要求1所述的电卡制冷系统，其特征在于，实现换热或者绝热过程中通过热开关实现电卡制冷单元与散热片、制冷片之间的接通和断开。3.如权利要求1所述的电卡制冷系统，其特征在于，包括电卡制冷单元、电极层、散热片、制冷片和电源，电卡制冷单元由电卡材料层和被覆在电卡材料层表面的金属电极层构成双层电容结构，即在三层电极层中间插入两层电卡材料层，一端电极层-电卡材料层-电极层形成制冷冷端，另一端电极层-电卡材料层-电极层形成制冷热端，通过电源分别给冷端、热端提供脉冲电压，且在一个脉冲周期内，电压的升高和降低具有不同的速率，在一个脉冲周期，电卡制冷单元的冷端电压经历迅速升高、保持电压、电压降低的过程，在对应的时间段，电卡制冷单元的热端经历电压迅速降低、保持低电压、电压升高的过程，通过电卡制冷单元的冷端与制冷片接触、电卡制冷单元热端与散热片接触，实现热量的有效散出，反复循环达到制冷的效果。4.如权利要求3所述的电卡制冷系统，其特征在于，电卡制冷单元中电容层的数量可扩展为任意的偶数层。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏波，何建萍，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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