何為熱電制冷器？主要應(yīng)用在哪些方面？

曉昀

1、熱電制冷器原理

     熱電制冷器也叫半導(dǎo)體制冷器，溫差電制冷器或電子制冷器，主要應(yīng)用伯爾貼原理，制冷片溫差范圍：+90℃到-130℃。制冷功率：幾毫瓦到上萬瓦。與常規(guī)的壓縮式制冷和吸收式制冷完全不同。

1，2 為金屬電橋（結(jié)點(diǎn)）；3，4 為電偶臂；5 為直流電源

圖1   半導(dǎo)體制冷原理

    如圖所示，用P 型半導(dǎo)體材料形成一個電偶臂，N型半導(dǎo)體材料形成另一個電偶臂。用金屬電橋?qū)�兩個電偶臂連接在一起。

將直流電壓加在電偶兩端，載流子在外電場的作用下，按照一定方向運(yùn)動在回路中。

在金屬中，電子的能量比N 型半導(dǎo)體中的能量要低。電子能量流進(jìn)N 型臂從金屬中，要將能量吸收進(jìn)去，可以看到吸熱效應(yīng)在結(jié)點(diǎn)；一個結(jié)點(diǎn)的電子相

遇空穴，在P 型臂中，電子離開空穴在另一個結(jié)點(diǎn)。在相遇的時候，空穴和電子復(fù)合在一起，將能量放出來，然后導(dǎo)致熱效應(yīng)在結(jié)點(diǎn)的地方。

離開空穴的時候，就要將能量吸收，從而導(dǎo)致電子空穴產(chǎn)生，然后導(dǎo)致吸熱效應(yīng)在結(jié)點(diǎn)的地方。

總而言之，空穴、電子到達(dá)的時候，在結(jié)點(diǎn)放熱，當(dāng)離開的時候，就吸收熱量。在圖1 中，制冷就是金屬電橋1 變冷；致熱就是金屬電橋2 變熱，整

個回路是半導(dǎo)體制冷器的工作原理。

2、熱電制冷器優(yōu)點(diǎn)

（1）可制冷也可制熱，可靠無污染。

（2）不需要循環(huán)制冷劑       不像我們使用的電冰箱或者空調(diào)制熱制冷還需要循環(huán)制冷劑和一套制冷系統(tǒng)，比如壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器

等，它不需要別的制冷劑；

（3）它不產(chǎn)生噪音，只需給半導(dǎo)體材料中通入電流

（4）它沒有運(yùn)動部件，不會產(chǎn)生振動；

（5）無需連續(xù)的工作，用多個半導(dǎo)體連在一起能夠讓制冷（制熱）功率變大。

3、應(yīng)用場合

由于半導(dǎo)體制冷器的上述優(yōu)點(diǎn)，半導(dǎo)體冷卻器獲得了廣泛應(yīng)用。

（1）在軍事方面，半導(dǎo)體制冷得到了充分的應(yīng)用，例如軍用導(dǎo)航、通訊車、潛艇、導(dǎo)彈；

（2）醫(yī)療領(lǐng)域的冷力、白內(nèi)障摘除器、血液分析儀等，實(shí)驗(yàn)室方面的電子低溫測試裝置、冷阱、各種高低溫儀器，以及目前的研究熱點(diǎn)，如早產(chǎn)兒

保育箱。

（3）家電民用領(lǐng)域    便攜式汽車?yán)渑�箱、冷熱飲水機(jī)、小型熱電空調(diào)冰箱、小型恒溫控制系統(tǒng)；

（4）工業(yè)領(lǐng)域     CPU冷卻裝置、寒冷帶，控制系統(tǒng)中電磁閥的加熱或伴熱；微機(jī)芯片的制冷，同樣在航空航天方面，讓半導(dǎo)體制冷應(yīng)用也非常

廣泛。

sgxap666

這個效率好像沒那么高，搞個熱泵，熱水洗澡，冷氣夏天往房里送。

DianGongN

效率是硬傷

曉昀

DianGongN 發(fā)表于 2022-12-22 15:27
效率是硬傷

制冷效率低一些，但是制熱效率還可以。在合適的領(lǐng)域夠用就行

DianGongN

曉昀 發(fā)表于 2022-12-22 15:43
制冷效率低一些，但是制熱效率還可以。在合適的領(lǐng)域夠用就行

制熱用這個完全沒有必要，電阻發(fā)熱和它效率一樣，成本低很多。
制熱要想效率高，就用壓縮機(jī)空調(diào)。

曉昀

DianGongN 發(fā)表于 2022-12-22 15:46
制熱用這個完全沒有必要，電阻發(fā)熱和它效率一樣，成本低很多。
制熱要想效率高，就用壓縮機(jī)空調(diào)。

效率結(jié)合應(yīng)用比較好。

我們在壓縮空氣系統(tǒng)的控制電磁閥上用這個代替電伴熱非常好，不怎么占據(jù)空間，用兩個螺絲連接到電磁閥基體上，同單相交流或者直流電源就可以。專用空間太大的設(shè)備就要限制了它的使用。

DianGongN

曉昀 發(fā)表于 2022-12-22 16:19
效率結(jié)合應(yīng)用比較好。

我們在壓縮空氣系統(tǒng)的控制電磁閥上用這個代替電伴熱非常好，不怎么占據(jù)空間，用 ...

伴熱用半導(dǎo)體制熱嗎？請問具體型號。
原理上說，這種直接并聯(lián)在電源上的，應(yīng)該是PTC，不是半導(dǎo)體制熱。

無敵喵醬

我最早知道這玩意 是吃炒冰。。。。

move3309

核酸檢測。有個反復(fù)升降溫的過程，低溫50幾度，高溫90多度，循環(huán)30幾次，40幾次，要求溫度準(zhǔn)確，升降速度還得快，用得就是這個東西。

520zjwtcabc

大俠，好久沒來社區(qū)發(fā)言了，我還有點(diǎn)想你了，哈哈哈