电子制冷原理


电子制冷原理


原理半导体制冷片的工作原理是:当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时 , 在这个电路中接通直流电流后 , 就能产生能量的转移 , 电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量 , 成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量 , 成为热端 。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定 。制冷片内部是由上百对电偶联成的热电堆 , 以达到增强制冷(制热)的效果 。电子制冷又称半导体制冷 , 或者温差电制冷 , 是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科 , 它利用特种半导体材料构成的P-N结 , 形成热电偶对 , 产生珀尔帖效应 , 即通过直流电制冷的一种新型制冷方法 , 与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式 。优点:(1)无运动部件 , 因而工作时无噪声 , 无磨损、寿命长 , 可靠性高 。(2)不使用制冷剂 , 故无泄漏 , 对环境无污染 。(3)半导体制冷器参数不受空间方向的影响 , 即不受重力场影响 , 在航天航空领域中有广泛的应用 。(4)作用速度快 , 工作可靠 , 使用寿命长 , 易控制 , 调节方便 , 可通过调节工作电流大小来调节器制冷能力 。也可通过切换电流的方向来改变其制冷或供暖的工作状态 。(5)尺寸小 , 重量轻 , 适合小容量、小尺寸的特殊的制冷环境 。半导体制冷虽有许多优点 , 但也有一些缺点有待克服 。缺点:(1)在大制冷量的情况下 , 半导体制冷器的制冷效率比机械压缩式冷冻机低 。因此 , 半导体制冷器只能用作小功率制冷器 。(2)电偶对中的电源只能使用直流电源 , 如果使用交流电源 , 就会产生焦耳热 , 达不到吸热降温的目的(3)电偶堆元件采用高纯稀有材料 , 再加上工艺条件尚未十分成熟 , 导致元件成本比较高 , 目前还不能在普通制冷领域广泛使用 。
【电子制冷原理】

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