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半導(dǎo)體制冷臺(tái)的工作原理詳解

更新時(shí)間:2020-05-06點(diǎn)擊次數(shù):1443
  到了二十世紀(jì)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(shí)驗(yàn)室走向工程實(shí)踐,在國(guó)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(lái)冷卻紅外線探測(cè)器的探頭,因此通常又把熱電制冷器稱為半導(dǎo)體制冷臺(tái)。
  半導(dǎo)體制冷臺(tái)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(gè)接點(diǎn)處溫度降低,另一個(gè)接點(diǎn)處溫度升高。
  接通電源后,上接點(diǎn)附近產(chǎn)生電子空穴對(duì),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(duì)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(duì)半導(dǎo)體熱電元件所產(chǎn)生的溫差和冷量都很小,實(shí)用的半導(dǎo)體制冷器是由很多對(duì)熱電元件經(jīng)并聯(lián)、串聯(lián)組合而成,也稱熱電堆。單級(jí)熱電堆可得到大約60℃的溫差,即冷端溫度可達(dá)-10~-20℃。增加熱電堆級(jí)數(shù)即可使兩端的溫差加大。但級(jí)數(shù)不宜過(guò)多,一般為2~3級(jí)。
  半導(dǎo)體制冷臺(tái)簡(jiǎn)單,整體結(jié)構(gòu)體積小,制冷效率高,速度快,無(wú)噪音,無(wú)污染,壽命長(zhǎng),但成本高。壓縮機(jī)制冷與其相反。半導(dǎo)體制冷可以做到茶杯里,但壓縮機(jī)制冷做不到。壓縮機(jī)制冷可以大到冷庫(kù)、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(shí)。半導(dǎo)體制冷件的成本與制冷功率接近正比,壓縮機(jī)制冷則不是。如果你是消費(fèi)者,建議購(gòu)置半導(dǎo)體制冷的水冷機(jī),如果你是生產(chǎn)商,對(duì)于飲水機(jī)來(lái)講,二者成本差不多。根據(jù)自己的需要決定。
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