㈠ 制冷器好还是制冷片
制冷片
制冷片也叫热电 半导体制冷组件,帕尔贴等,是指一种分为两面,一面吸热,一面散热,起到导热的贴片,本身不会产生冷。
中文名
制冷片
别名
热电半导体制冷组件
原理
珀尔帖效应
元件
P型半导体、N型半导体
应用领域
军事、医疗等
快速
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珀尔帖效应应用制冷片的技术应用应用领域
概述
一、预备知识:
1.Peltier effect( 珀尔帖效应):
珀尔帖效应的论述很简单——当电流通过热电偶时,其中一个结点散发热而另一个结点吸收热,这个现象由法国物理学家Jean Peltier在1834年发现。
2.P型半导体
半导体材料的一种形式,其导带中的空穴密度超过了价带中的电子密度。P型材料通过增加受主(acceptor)杂质来形成,例如在硅上掺杂硼。
3.N型半导体
半导体材料的一种形式,在导带中的电子密度大于在价带中的空穴密度的半导体,N型材料通过对硅的晶体结构中加入施主杂质(掺杂)——比如砷或磷——来得到。
珀尔帖效应应用
半导体制冷器是由半导体所组成的一种冷却装置,于1960左右才出现,然而其理论基础Peltier effect可追溯到19世纪。由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路。
通上电源之后,冷端的热量被移到热端,导致冷端温度降低,热端温度升高,这就是著名的Peltier effect 。这现象最早是在1821年,由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有领悟到背后真正的科学原理。到了1834年,一位法国表匠,同时也是兼职研究这现象的物理学家 Jean Peltier,才发现背后真正的原因,这个现象直到近代随着半导体的发展才有了实际的应用,也就是[致冷器]的发明(注意,这种叫致冷器,还不叫 半导体致冷器)。
三、半导体致冷法的原理以及结构:
半导体热电偶由 N型半导体和 P型半导体组成。N型材料有多余的电子,有负温差电势。P型材料电子不足,有正温差电势;当电子从P型穿过结点至N型时,结点的温度降低,其能量必然增加,而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反,当电子从N型流至P型材料时,结点的温度就会升高。
直接接触的 热电偶电路在实际应用中不可用,所以用连接方法来代替,实验证明,在温差电路中引入第三种材料(铜连接片和导线)不会改变电路的特性。
这样,半导体元件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成一对热电偶,接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量的转移。
在上面的接头处,电流方向是从N至P,温度下降并且吸热,这就是冷端;而在下面的一个接头处,电流方向是从P至N,温度上升并且放热,因此是热端。
因此是 半导体致冷片由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而N/P之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,最後由两片陶瓷片像夹心饼乾一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好。
制冷片的技术应用
半导体制冷片作为特种 冷源,在技术应用上具有以下的优点和特点:
1、 不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转效应,没有滑动部件是一种固体片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易。
2、 半导体制冷片具有两种功能,既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高,永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。
3、 半导体制冷片是电流换能型片件,通过输入电流的控制,可实现高精度的温度控制,再加上温度检测和控制手段,很容易实现遥控、程控、计算机控制,便于组成 自动控制系统。
4、 半导体制冷片热惯性非常小,制冷制热时间很快,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到最大温差。
5、 半导体制冷片的反向使用就是温差发电,半导体制冷片一般适用于中低温区发电。
6、 半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小,但组合成电堆,用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。
7、 半导体制冷片的温差范围,从正温90℃到负温度130℃都可以实现。
应用领域
通过以上分析,半导体温差电片件应用范围有:制冷、加热、发电,制冷和加热应用比较普遍,有以下几个方面:
1、 军事方面:导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统。
2、 医疗方面;冷力、冷合、白内障摘除片、 血液分析仪等。
3、 实验室装置方面:冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪片。
4、 专用装置方面:石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑等。
5、 日常生活方面:空调、冷热两用箱、饮水机、电子冰箱等。此外,还有其它方面的应用,这里就不一一提了。
㈡ 制冷片怎么用,教你如何正确使用
制冷片也叫做帕尔贴,制冷片,顾名思义,是可以制冷的一个组件,我们的冰箱里面就是有制冷片了,可以将温度讲到我们需要的温度,有一些强人利用制冷片制作一个比较简易一些的DIY冰箱,除了冰箱还有空调,也是有制冷片的,知道其中的原理,自己慢慢的摸索,就出现了一个简易的降温的东西。下面,小编将会说一下制冷片的使用方法,也就是怎么安装制冷片,顺便解释一下什么制冷片。
什么是制冷片:
制冷片,也叫热电制冷片,是一种热泵。它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高。
一、制冷片正确的安装、组装方法:
1、制冷片一面安装散热片,一面安装导冷系统,安装表面平面度不大于0.03mm,要除去毛刺、污物。2、制冷片与散热片和导冷块接触良好,接触面须涂有一薄层导热硅脂。
3、固定制冷片时既要使制冷片受力均匀,又要注意切勿过度,以防止瓷片压裂。
二、制冷片正确的使用条件:
1、使用直流电源电压不得超过额定电压,电源波纹系数小于10%。2、电流不得超过组件的额定电流。
3、制冷片正在工作时不得瞬间通反向电压(须在5分钟之后)。
4、制冷片内部不得进水。
5、制冷片周围湿度不得超过80%。
经过上文,相信大家对制冷片已经有一定的了解了,大家在使用的时候一定要注重安全,要知道,制冷片也是需要通电的,制冷片的内部千万不能进水,不然会有电流,稍不注意,可能会触电的,这种意外,我们是不愿意看到的。小编也提示一下各位,要严格按照上文的安装方法进行安装,这样才能发挥到制冷片最大的功能。因为制冷片有冷热两面,热的一面散热效果做得不好的话,温度很难降下来的,所以散热一定要做好。
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㈢ 关于半导体冰箱,你们想知道的
半导体冰箱原理,采用特殊半导体材料的P-N结,通过直流电产生珀尔帖效应,实现制冷。制冷片内部由多个电偶联成热电堆,增强制冷效果。冰箱应用中,需将冷端与降温空间接触,并有效散热以保持效果。
半导体冰箱设计分为冷端与热端处理。冷端可直接接触待降温物品或使用金属排配合风扇循环空气降温。热端散热,风冷通过风扇直接散热,水冷则使用循环液体带走热量,最后由风扇降温,实现稳定散热。
风冷成本较低,组装方便,但散热效率受限,噪音较高,且保温性能差。水冷换热面积大,风扇转速低,噪音小,热端温度稳定,但组装复杂,价格较高,维护麻烦。
DIY冰箱制作步骤包括冷端与热端安装、水冷组装、接电路等。注意半导体材料的保护,避免频繁启停以延长使用寿命。
制作半导体冰箱,主要考虑供电、温控与散热成本。DIY的乐趣在于设计与实践过程,而非单纯的成本节省。成品选择取决于个人需求与预算,是否购买现成品需根据实际使用场景与期望效果综合考虑。
迷你冰箱种类多样,包括USB、车载供电、压缩机制冷等,价格与功能各不相同。特殊用途冷藏箱也有提供选择。