半导体冰箱的工作原理

半导体冰箱的工作原理

半导体冰箱的工作原理，冰箱已经是家里不能缺少的电器了，可以说一年四季都经常用到冰箱，现在市场上的冰箱的类型越来越多了，半导体冰箱就是其中一种，下面了解半导体冰箱的工作原理。

半导体冰箱的工作原理1

半导体冰箱是一种在制冷原理上与普通冰箱完全的产品，它以一块40毫米见方、4毫米厚的半导体芯片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷，被喻为世界最小的“压缩机”。由于半导体制冷器属电子物理制冷，根本用制冷工质和机械运动部件，从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题，并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的节能特性，极具开发推广价值。

所以，“半导体电子制冷”的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差，即热电势差。纯金属的导电导热性能好，但制冷效率极低（不到1%）。半导体材料具有极高的热电势，可以成功的用来做小型的热电制冷器。

使用半导体冰箱的注意事项

1、半导体冰箱只能制冷或制热，不能制冰，不能用来存放冰激凌等冷冻食品，不具备像压缩机冰箱一样的制冷效果。

2、半导体冰箱只能降到比环境温度低20摄氏度-25摄氏度的`温度，最低能制冷到5摄氏度，但并不是说环境温度为10摄氏度时，箱内能降低到-10摄氏度。

3、请保持半导体冰箱通风口与散热孔的畅通，注意及时清理风扇或防尘罩上的灰尘。

4、切勿将物品塞入半导体冰箱散热孔和进风口孔处、半导体冰箱使用时应远离热源。

5、当加热功能和制冷功能进行转换时，必须关掉电源，等待5分钟后再启动冰箱。

6、清洁半导体冰箱时，请关掉所有电源、请不要使用硬物和强力清洁剂清理冰箱。

7、确定半导体冰箱的变化温度和环境温度，这些将提供给你可期望的半导体冰箱能达到温度方面的粗略指导，制冷温度标示通常为：可达到低于环境温度20度以下。

半导体冰箱的工作原理2

冰箱的工作原理

1、压缩式电冰箱：该种电冰箱由电动机提供机械能，通过压缩机对制冷系统作功。制冷系统利用低沸点的制冷剂，蒸发汽化时吸收热量的原理制成的。其优点是寿命长，使用方便，目前世界上91～95%的电冰箱属于这一类。目前常用的电冰箱利用了一种叫做R600a的制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热” “搬运”到冰箱的外面。

2、半导体电冰箱：它是利用对PN型半导体，通以直流电，在结点上产生珀尔帖效应的原理来实现制冷的电冰箱。

3、化学冰箱：它是利用某些化学物质溶解于水时强烈吸热而获得制冷效果的冰箱。

4、电磁振动式冰箱：它是用电磁振动机作本动力来驱动压缩机的冰箱。其原理、结构与压缩式电冰箱基本相同。

5、太阳能电冰箱：它是利用太阳能作为制冷能源的电冰箱。

6、绝热去磁制冷电冰箱。

7、辐射制冷电冰箱。

8、固体制冷电冰箱。

使用方法

1、冰箱温度补偿开关使用方法 家用冰箱是根据我国南北地区温差较大的特点而设计的宽气候带电冰箱，在环境温度较低情况下（10摄氏度以下、，请你打开温度补偿开关以便正常使用。当环境温度较低时，如果不打开温度补偿开关使用，压缩机的工作次数会明显减少或者不工作，开机时间短，停机时间长，造成冷冻室温度偏高，冷冻食品不能完全冻结，因此必须打开温度补偿开关使用。（其原理是当环境温度低于10摄氏度时，需要你打开该开关，为冰箱冷藏室加温，使冰箱被动工作，以便于冷冻室温度保持低温结冰状态。、打开温度补偿开关并不影响冰箱的使用寿命。当冬季过去，环境温度升高，环境温度高于15摄氏度时，请你将温度补偿开关关闭，这样，可以避免压缩机频繁启动，节约用电。

2、冰箱温控器使用方法 冰箱在使用过程中，其工作时间和耗电受环境温度影响很大，因此需要我们在不同的季节要选择不同的档位使用，冰箱温控器夏季应开低挡冬季开高档。夏季环境温度高时，应打在弱挡2、3档使用，冬季环境温度低时，应打在强挡4、5 使用，原因：在夏季，环境温度较高（达30摄氏度、，冷冻室内温度若打在强挡（4、5、，达-18摄氏度以下，内外温度差大，因此箱内温度每下降1摄氏度都很困难，再则，通过箱体保温层和门封冷气散失也会加快，这样开机时间很长而停机时间很短，会导致压缩机在高温下长时间运转，既耗电又易损坏压缩机。若此时改在弱挡（2、3档、，就会发现开机时间明显变短，又减少了压缩机磨损，延长了使用寿命。所以夏季高温时就将温控调至弱挡。当冬季环境温度较低时，若仍将温控器调至弱挡，因此时内外温差小，将会出现压缩机不易启动，单制冷系统的冰箱还可能出现冷冻室化冻的现象。

3、冰箱冷藏室正确的设置温度设定为5-7度，即可以保证食品的保鲜效果，也避免的温度设置过低造成资源浪费。

对于冰箱的工作原理，大家应该也有了认识了吧，冰箱工作的原理也是很简单的，多了解一些冰箱的原理，在我们购买冰箱的时候也能够起到一些作用，同时大家要多了解一些冰箱的使用方法，争取延长自己家冰箱的使用寿命。

半导体冰箱的工作原理3

无霜冰箱的缺点和原理

无霜冰箱的缺点

无霜冰箱干净清爽，蒸发器与食品分离，食品不会与蒸发器粘在一起，无霜冰箱的冷风系统带走了冰箱内多余的水分，无水自然无霜，食物之间也不会冻结在一起。无霜冰箱不断循环的冷风，经过除臭系统的过滤，使冰箱内的气味持久保持清新，大大减少食物之间互相串味的现象。

当然风冷冰箱也不是完美无缺的，食物容易风干缺水，因为其内部会有冷空气不断循环，进而会使冰箱内的空气湿度变低，一些食物如果没有使用保鲜膜或保鲜盒隔离，很容易缺水，进而被吹干。所以目前很多风冷冰箱都会设计有一些较小的储物盒，除了方便食物归纳外，很大程度上也是为了减慢食物的风干速度。价格较贵噪音稍大，无霜冰箱耗电量大，风冷冰箱内部结构相比直冷冰箱更复杂，因此产品的制造成本更高，所以同容积同品牌的风冷冰箱一般都比直冷冰箱贵一些。另外，风冷冰箱需要风扇不断地将冷气吹到冰箱内的各个角落，所以相对来说，噪音也会比直冷冰箱大一点。

无霜冰箱的原理

无霜冰箱产生霜层并不是说无霜冰箱在运作是不会产生冰霜，而是无霜冰箱有定时的化霜功能，所以我们在日常生活中并不会发现冰箱霜层。关于无霜冰箱的除霜系统的组成。化霜定时器，累计计算压缩机工作17-24小时后断开压缩机的供电并给蒸发器、接水槽加热丝供电。蒸发器加热丝，蒸发器加热除霜。接水槽加热丝，接水槽加热除霜。化霜温控器，控制化霜时的温度。双金属片或者温度保险，防止化霜温控器失灵的一个保护装置。

工作原理，化霜定时器累计计算压缩机工作17-24小时后停止对压缩机和循环风扇的供电，同时给经过化霜温控器、温度保险给蒸发器、节水槽加热丝供电，当化霜温控器监测达到临界点（化霜温控器所处的温度）时断开给加热丝供电（如果化霜温控器达到临界点还未断开时温度保险就会过热断开）至此一个除霜的过程结束，然后定时器恢复给压缩机供电，并延迟几分钟给循环风扇供电，重新制冷开始。

我们知道，传统的风冷散热系统是不可能把显示芯片的温度降到环境温度以下的，因为 当两者的温度几乎相等的时候会很快达到热平衡， 此时便根本无法继续降温， 顶多也只能接 近环境温度。 而半导体制冷却可以打破常规， 能够强行将显示芯片的温度降到比环境温度还 低。而它实现的原理，就是强行打破热平衡，实现温差效果。那么，这种温差效果又是如何 实现的呢？ 首先我们需要明确一些基本概念。 1.帕尔贴效应：1834 年，法国科学家帕尔贴发现了热电致冷和致热现象，即金属温差 电逆效应。由两种不同金属组成一对热电偶，当热电偶输入直流电流后，因直流电通入的方 向不同，将在电偶结点处产生吸热和放热现象，称这种现象为帕尔贴效应。帕尔贴效应早在 20O 年之前发现，但是用到致冷还是近几十年的事。 2.N 型半导体：任何物质都是由原子组成，原子是由原子核和电子组成。电子以高速度绕原 子核转动，受到原子核吸引，因为受到一定的限制，所以电子只能在有限的轨道上运转，不 能任意离开， 而各层轨道上的电子具有不同的能量(电子势能)。 离原子核最远轨道上的电子， 经常可以脱离原子核吸引，而在原子之间运动，叫导体。如果电子不能脱离轨道形成自由电 子，故不能参加导电，叫绝缘体。半导体导电能力介于导体与绝缘体之间，叫半导体。半导 体重要的特性是在一定数量的某种杂质渗入半导体之后， 不但能大大加大导电能力， 而且可 以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、 不同用途的半导体。 将一种杂质掺入半导体 后，会放出自由电子，这种半导体称为 N 型半导体。 3.P 型半导体：是靠“空穴”来导电。在外电场作用下“空穴”流动方向和电子流动方向相反， 即“空穴”由正板流向负极，这是 P 型半导体原理。 4.载流子现象：N 型半导体中的自由电子，P 型半导体中的“空穴”，他们都是参与导电，统 称为“载流子”，它是半导体所特有，是由于掺入杂质的结果。 5.半导体致冷材料：是对特殊半导体材料，通过掺入的杂质改变其温差电动势率、导电 率和热导率，使其满足致冷需要的材料。温差电致冷组件就是由这种特殊的 N 型和 P 型半 导体制成的。 在明确了这些基本概念后，我们现在就来揭示温差制冷的原理。 1.半导体致冷原理： 如图把一只 N 型半导体元件和一只 P 型半导体元件联结成热电偶， 接上直流电源后，在接头处就会产生温差和热量的转移。在上面的一个接头处，电流方向是 n→p，温度下降并且吸热，这就是冷端。而下面的一个接头处，电流方向是 p→n，温度上 升并且放热，因此是热端。 2.温差电致冷组件致冷原理：如上图把若干对半导体热电偶在电路上串联起来，而在传 热方面则是并联的，这就构成了一个常见的致冷热电堆。按图示接上直流电源后，这个热电 堆的上面是冷端，下面是热端。借助热交换器等手段，使热电堆的热端不断散热并且保持一 定的温度， 把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热降温， 这就是温差电致冷组件的工作原理。 半导体散热片侧视图 半导体制冷片的应用原理 1.半导体制冷的实际应用是如何进行的？ 利用半导体制冷片的制冷原理，半导体制冷片的冷端与显示芯片接触，热端则与散热器 接触。接通电源后，冷热端出现温差，热量不断地通过晶格能的传递，从冷端移送到热端， 只要热端的热量能有效的散发掉， 则冷端就不断的被冷却， 使得制冷片的散热效果出奇的好。 实践证明，冷热端的正常温差大概在 45——60 度之间，其强度非常惊人。实际使用中，可 以把显示芯片的温度一举降到零下 10 度。 2.半导体制冷为什么还要配合使用散热器？ 我们看到， 在半导体制冷片的热端， ZENO96 仍然配置了超大的散热片和高效能的 EMI 磁悬浮散热风扇。这是因为，只有半导体制冷片热端的热量被持续源源不断的散发出去，才 能使冷端不断冷却而始终保持良好的制冷效果，显示芯片才能保持在一个相对的恒温状态。 另外，半导体制冷片本身也有一定的正常工作温度，一般来说其极限温度大概在 100 度左 右，如果半导体制冷片没有良好的散热而超出了热度承受极限，就会烧毁损坏。所以，半导 体制冷片的热端一定要加装散热系统，保持良好的散热效果。 关于磁浮风扇，这里有必要作一点说明。磁浮风扇（全称为磁浮马达风扇）的工作原理 是： 轴芯与轴承运作时无摩擦， 轴芯仅与空气摩擦， 彻底解决小空间高积温产品之散热困扰。 藉由磁浮设计，马达运转时，转子受磁轨道吸引，在轴芯与轴承内壁保持一定距离的悬空运 转，不会接触到轴承，故可避免传统马达之轴承被磨损成不规则椭圆而产生噪音的缺点，实 际运行中，此款风扇的噪音小于 26dB，非常安静。同时，没有磨损就不会有不稳定的运转 及噪音，可使产品寿命大幅提升，捷波官方声称此款散热系统的寿命可达 3 万工作小时。 另外磁浮风扇还可以耐高温，最高可耐 90℃高温。 3.为什么要配置外接电源接口？ 与一般的风冷散热相比，半导体制冷片的功率要大得多，一般可以达到 36W 到 40W， 也就是说，至少需要 12V 3A 的电源供应。所以，外接电源是必须的。而目前的主流 300W 电源，12V 电源组可以输出 10A 左右电流，如果不是配置非常 BT 的电脑系统，一般分配 给半导体制冷片 12V 3A 的电源供电能力基本足够。当然，如果是 5V 电压标准，则可以提 供高达 20A 的电流输出，分配给半导体制冷片绰绰有余。 4.什么是结露现象？如何预防？ 结露现象是半导体制冷的致命杀手。 功率较大的半导体制冷片在湿度较高的环境下如果 冷端温度过低，空气中的水蒸气就会在其表面凝结成为水滴，出现结露现象。如果水滴流到 主板或是显示芯片，后果不堪设想。所以，这是最应该引起重视的问题。 从图中我们看到， ZENO 96 采用设计严密的防冷凝绝缘绝热垫来防止结露现象的发生。 半导体制冷片的周围被两层绝缘绝热垫厚厚地严密封锁起来， 可以最大程度的保障芯片的安 全。 实际使用中我们完全不必担心结露问题的发生， 这一点捷波处理的非常出色， 也很周到。

一、制冷机的工作原理

在制冷机的循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再压入冷凝器中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态制冷剂。

液态制冷剂经膨胀阀绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收空调循环水（空气）中的热量，从而冷却空调循环水达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机，如此循环工作。

二、制冷机的结构

制冷机由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置组成。压缩机用于把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态；冷凝器使压缩机排出的制冷剂 过热蒸气冷却，并凝结为制冷剂液体，在冷凝器内制冷剂的热量排放给冷却介质。

扩展资料

制冷机的注意事项：

1、冷库压缩机离蒸发器越近越好，主要易维修，散热较好，如安装室外要注意防雨，主机位四角需要安放防震垫片，水平安装牢固，注意安全不易被人碰着。

2、散热器安装散热器安装位置离主机越近越好，最好在主机偏上位，散热器安装位具备最佳散热环境。

3、电线排放所有电线除用空调扎带扎好外，需用波纹软管或走线槽穿管保护。

4、制冷系统连接因主机冷凝器、蒸发器在厂里都经过打压密封，因此开封时，都应有压力，可查是否有漏。

参考资料来源：百度百科-制冷机

百度百科-制冷系统

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