半导体制冷 加热壶制热
半导体制冷器件不需要压缩机,不需要常规的制冷剂,不会污染环境,它只一种特殊结构的半导体,通上电就可以打破热平衡。著名的 理论:N.P型半导体通过金属导流片连接,当电流由N通过P时,电场将使N中的电子向P中的空穴反向流动,它们产生的能量来自晶格的热能,于是在导流片上吸热,而在另一端放热,从而产生温差。 假如你在热的一面加散热片和风扇使它的
温度降到环境温度左右,则冷的一面的温度则会低于环境温度,甚至达到零度以下。 目前市场上大约有40种不同尺寸规格的半导体制冷器大量现货供应,适用于CPU、3D显示卡、高速硬盘、芯片等,轻松地把温度降到零度。 半导体制冷器的用途很多 ,可用于制作便携冷藏/保温箱、冷热饮水机等。也用于电子器件的散热。目前制冷器所采用的半导体材料最主要为碲化铋,加入不纯物经过特殊处理而成 N 型或 P 型半导体温差元件。以市面常见的TEC1-12605为例,其 额定电压为:12v, 额定电流为5A,最大温差可达60摄氏度,外型尺寸为4 X 4 X 0.4Cm,重约25克。它的工作特点是一面制冷而一面发热。 半导体制冷的热面温度不应超过60℃,否则就有损坏的可能。若在额定的工作电压(12V)下,一般的散热风扇根本无法为制冷片提供足够的散热能力,容易造成制冷片过热损坏。同时千万不要在无散热器的情况下为致冷器长时间通电,否则会造成致冷器内部过热而烧毁。 当半导体制冷片陶瓷表面的温度降至一定程度时,就很可能会产生结露现象,是否会“结露”与温度和湿度有关(即气象学中所谓“露点”的概念)。压缩机制热制冷是利用的制冷剂相变会吸收或释放热量的原理。
半导体制冷利用的是Peltier效应。即:电流流过两种不同能级的材料的界面时,热量也会发生定向传导,使得界面两侧一边冷、一边热。半导体材料可以实现材料间的最大能级差,具有实用性。
由于半导体材料的导热率,半导体制冷的效率远小于压缩机制冷。只能用于一些特殊场合。
半导体的制冷和制热,都是应用温差电效应的结果。当有电流通过半导体制冷片时,就会在一端发热、另一端降温——产生温差,即一端制热、另一端制冷。冰箱和空调都是利用这种效应。
因为在通过半导体制冷片的电流等条件一定时,在一端发热、另一端降温所造成的温度差是一定的,所以当降低热端温度时,相应地冷端的温度也将要降低,从而能够达到更好的在冷端制冷。
相反,若在半导体制冷片的两端人为地造成温度差,就会在两端之间产生电压和电流——温差生电。两端的温差越大,产生的电压和电流也就越大。
总之,这里关键的问题是温度差,而不是一端温度本身的高低。
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