半导体制冷在以下四个方面有应用: 1。半导体制冷冰箱文献综述
优势:机身体积小 方便携带 没有管道的回路系统 设计:办公家居的小型冰柜 红酒制冷冰柜 旅行冰柜
效果:比相同类型的制冷产品性能提升超过百分之三十减少五分之一的电量 使用。
2。半导体空调
特殊场合应用:飞机 列车内车厢 车辆通讯 水下潜艇 未来应用:环保汽车制冷空调系统
3。电子器件的冷却
应用:CPU 芯片 电控箱 航空航天装置 应用环境: 面积小 体积小 功率小的电子设备 4。生物、医学方面
应用:可控温度的显微镜物台 外科手术 冷冻止血 低温存储药物 除以上提到的应用方向之外,在温度测量,红外技术,高精密仪器,空间技术,
工业中气体含水测定都有广泛的应用[2]。
2。2 国内外半导体制冷方向上的研究
综合国内外半导体制冷的研究来看,现在半导体制冷技术的理论研究方面已经 基本成熟。就现在的发展来看,半导体制冷主要探索的方向有两个。首先就是在半 导体材料的搜寻,今年来研究出新一代的热电材料性能够提升百分之二十以上,研 究人员一直在研究如何将半导体制冷的效果发挥到最佳。接下来是两项技术的结合, 也是最近几年来新的研究方向,以太阳能为基础,从而达到制冷的目的。在半导体 制冷的时候,需要消耗很多的电量,通过用太阳能来供能,大幅度的节约了能源。 研究中所能达到的最大制冷量为 31KW。虽然这项技术制造成本高于普通的制冷技术, 但在日常的运行过程中耗费很少。相信随着研究人员在这一方向的深入,未来的发 展不可限量[12]。
2。3 半导体电材料的制冷原理
热电制冷还有另外一个称呼,叫做半导体制冷。在电路中通过直流电的时候, 由于它本身所具备的能量转移性质,这种材料就具备了制冷的功效。
决定热电制冷所的结果的最主要因素是珀尔帖效应。当然,如果需要保证装置 的制冷效果,这就需要对材料本身有很比较高的要求。
珀尔帖效应指的是在回路中有重复的部分的点上产生热量的转移。所以,在拥 有最佳热电转换效果的热电材料构成的 P-N 结两端,施加一定量的直流电压,如之 前所讲,就会达到想要的效果。
如图 2-1 所展示的就是我们所需要的两片材料。给两个材料的命名就是 n 和 p, 两者有互补的功效。电子在两者的转移过程中,很容易就会发生能量的转移。这一 点可用温度降低来证明。通过温度的检测,可以很容易的得出结论,当由 n 流到 p 型的时候,之前所讲到的结点,温度就会有提升[7]。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-
如图 2-1,当我们把这两种材料的东西串到一块后,从上图的指示可以明显的看 出,在这样的一个电路中,电流的通过会使整个电路的热量发生转移。
如图 2-1 所示,热电制冷器的工作原理实质上就是冷热能量的转移。由于本身 材料所具备的性质,直接会影响温度的分级,这样我们所需要做的就是将能量积攒 较多的热端进行处理就可以了。通过风机的作用,增加热量转移的可行性。