電子制冷原理


電子制冷原理


原理半導體制冷片的工作原理是:當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成電偶對時 , 在這個電路中接通直流電流后 , 就能產生能量的轉移 , 電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量 , 成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量 , 成為熱端 。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導體材料N、P的元件對數來決定 。制冷片內部是由上百對電偶聯成的熱電堆 , 以達到增強制冷(制熱)的效果 。電子制冷又稱半導體制冷 , 或者溫差電制冷 , 是從50年代發展起來的一門介于制冷技術和半導體技術邊緣的學科 , 它利用特種半導體材料構成的P-N結 , 形成熱電偶對 , 產生珀爾帖效應 , 即通過直流電制冷的一種新型制冷方法 , 與壓縮式制冷和吸收式制冷并稱為世界三大制冷方式 。優點:(1)無運動部件 , 因而工作時無噪聲 , 無磨損、壽命長 , 可靠性高 。(2)不使用制冷劑 , 故無泄漏 , 對環境無污染 。(3)半導體制冷器參數不受空間方向的影響 , 即不受重力場影響 , 在航天航空領域中有廣泛的應用 。(4)作用速度快 , 工作可靠 , 使用壽命長 , 易控制 , 調節方便 , 可通過調節工作電流大小來調節器制冷能力 。也可通過切換電流的方向來改變其制冷或供暖的工作狀態 。(5)尺寸小 , 重量輕 , 適合小容量、小尺寸的特殊的制冷環境 。半導體制冷雖有許多優點 , 但也有一些缺點有待克服 。缺點:(1)在大制冷量的情況下 , 半導體制冷器的制冷效率比機械壓縮式冷凍機低 。因此 , 半導體制冷器只能用作小功率制冷器 。(2)電偶對中的電源只能使用直流電源 , 如果使用交流電源 , 就會產生焦耳熱 , 達不到吸熱降溫的目的(3)電偶堆元件采用高純稀有材料 , 再加上工藝條件尚未十分成熟 , 導致元件成本比較高 , 目前還不能在普通制冷領域廣泛使用 。
【電子制冷原理】

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