半导体制冷片原理及其技术运用

半导体制冷片(TE)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。半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理，以下的图就是一个单片的制冷片，它由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型的半导体材料(碲化铋)，这个半导体元件在电路上是用串联形式连结组成。半导体制冷片的工作原理当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。1、塞贝克效应(SEEBECKEFFECT)一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时，如两个连接点保持不同的温差，则在导体中产生一个温差电动势：ES=S.△T式中：ES为温差电动势S(?)为温差电动势率(塞贝克系数)△T为接点之间的温差2、珀尔帖效应(PELTIEREFFECT)一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应，即当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。Qл=л.Iл=aTc式中：Qπ为放热或吸热功率π为比例系数，称为珀尔帖系数I为工作电流a为温差电动势率Tc为冷接点温度3、汤姆逊效应(THOMSONEFFECT)当电流流经存在温度梯度的导体时，除了由导体电阻产生的焦耳热之外，导体还要放出或吸收热量，在温差为△T的导体两点之间，其放热量或吸热量为：Qτ=τ.I.△TQτ为放热或吸热功率τ为汤姆逊系数I为工作电流△T为温度梯度以上的理论直到本世纪五十年代，苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究，于一九五四年发表了研究成果，表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果，这是最早的也是最重要的热电半导体材料，至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。约飞的理论得到实践应用后，有众多的学者进行研究到六十年代半导体制冷材料的优值系数，才达到相当水平，得到大规模的应用，也就是我们现在的半导体制冷片件。中国在半导体制冷技术开始于50年代末60年代初，当时在国际上也是比较早的研究单位之一，60年代中期，半导体材料的性能达到了国际水平，60年代末至80年代初是我国半导体制冷片技术发展的一个台阶。在此期间，一方面半导体制冷材料的优值系数提高，另一方面拓宽其应用领域。中国科学院半导体研究所投入了大量的人力和物力，获得了半导体制冷片，因而才有了现在的半导体制冷片的生产及其两次产品的开发和应用。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，从正温到负温度都可以实现。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、电子信箱等。此外，还有其它方面的应用，这里就不一一提了。半导体制冷片的散热方式半导体制冷片件的散热是一门专业技术，也是半导体制冷片件能否长期运行的基础。良好的散热才能获得最低冷端温度的先决条件。以下就是半导体制冷片的几种散热方式：1、自然散热。采用导热较好的材料，紫铜铝材料做成各种散热片，在静止的空气中自由的散发热量，使用方便，缺点是体积太大。2、充液散热。用较好的散热材料做成水箱，用通液体或通水的方法降温。缺点是用水不方便，浪废太大，优点是体积小，散热效果最好。3、强迫风冷散热。工作气氛为流动空气，散热片所用的材料和自然散热片相同，使用方便，体积比自然冷却的小，缺点是增加一个风机出现噪音。4、真空潜热散热。最常用的就是“热管”散热片，它是利用蒸发潜热快速传递热容量。

半导体空调空调工作原理、价格介绍与厂家推荐

导语：空调是深受人们欢迎的一种电器，它能够调节室内温度，为用户提供非常舒适的室内环境。炎炎夏日，空调可以为用户带来一片清凉;隆隆寒冬，空调可以为用户带来一片温暖。现在，各种先进的空调技术层出不穷，一种名为半导体空调的新型空调进入了千家万户。那么什么是半导体空调呢?它的工作原理是什么?半导体空调哪家好呢?下面这篇文章就为大家一一解答这些疑问。半导体空调原理半导体空调的原理是半导体制冷，也就是说，半导体空调是采用半导体制冷的技术进行工作的。那么问题来了，什么是半导体制冷技术?请看下文。半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的，即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关。这就是半导体空调的工作原理。半导体空调哪家好(厂家推荐)半导体空调哪家好?下面为大家推荐一些非常不错的半导体空调的厂家，希望能帮助到有需要的读者朋友们。首先为大家推荐的厂家是背景三平泰克，它能够为用户量身定制半导体设备半导体空调等制冷设备，国内唯一集半导体材料制备，工艺支持，半导体设备设备研发一身的高科技公司。用户选择这家厂家是非常不错的，一定会满意的。广州奥冷电子科技有限公司也是一家非常出色的半导体空调生产商，它是一家集生产、研制、销售为一体的大型厂家，专业生产各种半导体制冷设备，其中就包括半导体空调，而且产品价格便宜，质量上乘，能够为用户提供非常不错的售后服务。深圳市金海白牛按有限公司也是一家非常不错的半导体空调生产厂家，这家厂商能够生产各种规格的高品质半导体空调，产品质量比较出色，而且能够为用户定制需要的产品，深受广大用户的欢迎。半导体空调价格半导体空调属于一种比较新兴的制冷设备，在市场上的价格还是比较高的。市场上的半导体空调的价格高低不一。综合来看，高品质的半导体空调的价格大约在3000元左右，中档的半导体空调的价格在2000元到3000元之间，一般品质的半导体空调的价格大约在2000元左右。当然，这是小编给出的参考价格，价格信息来源于网络，仅供用户参考。上面为大家详细介绍了半导体空调的原理，我们可以看出半导体空调具有更加高效、更加环保的性能优势和特点，更加适合于用户的使用。除此之外，还为大家介推荐了几个非常不错的半导体空调的生产厂家，这些厂家都有着自己的独特优势，用户如果有需要，可以根据自己的需求偏好进行选择。半导体空调的价格信息上面已经为大家做了详细的介绍，希望可以起到参考的作用。