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半導(dǎo)體制冷臺的工作原理詳解

更新時間:2020-05-06點擊次數(shù):1572
  到了二十世紀五十年代隨著半導(dǎo)體材料的迅猛發(fā)展,熱電制冷器才逐漸從實驗室走向工程實踐,在國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和日常生活等領(lǐng)域獲得應(yīng)用,大到可以做核潛艇的空調(diào),小到可以用來冷卻紅外線探測器的探頭,因此通常又把熱電制冷器稱為半導(dǎo)體制冷臺。
  半導(dǎo)體制冷臺是指利用半導(dǎo)體的熱-電效應(yīng)制取冷量的器件,又稱熱電制冷器。用導(dǎo)體連接兩塊不同的金屬,接通直流電,則一個接點處溫度降低,另一個接點處溫度升高。
  接通電源后,上接點附近產(chǎn)生電子空穴對,內(nèi)能減小,溫度降低,向外界吸熱,稱為冷端。另一端因電子空穴對復(fù)合,內(nèi)能增加,溫度升高,并向環(huán)境放熱,稱為熱端。一對半導(dǎo)體熱電元件所產(chǎn)生的溫差和冷量都很小,實用的半導(dǎo)體制冷器是由很多對熱電元件經(jīng)并聯(lián)、串聯(lián)組合而成,也稱熱電堆。單級熱電堆可得到大約60℃的溫差,即冷端溫度可達-10~-20℃。增加熱電堆級數(shù)即可使兩端的溫差加大。但級數(shù)不宜過多,一般為2~3級。
  半導(dǎo)體制冷臺簡單,整體結(jié)構(gòu)體積小,制冷效率高,速度快,無噪音,無污染,壽命長,但成本高。壓縮機制冷與其相反。半導(dǎo)體制冷可以做到茶杯里,但壓縮機制冷做不到。壓縮機制冷可以大到冷庫、中央空調(diào),半導(dǎo)體制冷也可以做到,但成本很高,目前還不現(xiàn)實。半導(dǎo)體制冷件的成本與制冷功率接近正比,壓縮機制冷則不是。如果你是消費者,建議購置半導(dǎo)體制冷的水冷機,如果你是生產(chǎn)商,對于飲水機來講,二者成本差不多。根據(jù)自己的需要決定。
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