半导体制冷片制热消耗电能大还是制冷消耗电能大

半导体制冷时的电能消耗更大。半导体制冷的效率是比较低的， 制冷的同时，还会产生大量的热量在散热器端。反之，制热时，相对制冷时比较省电了。

若将电源反接，则接点处的温度相反变化。纯金属的热电效应很小，若用一个N型半导体和一个P型半导体代替金属，效应就大得多。接通电源后，上接点附近产生电子空穴对，内能减小，温度降低，向外界吸热。

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一对半导体热电元件所产生的温差和冷量都很小，实用的半导体制冷器是由很多对热电元件经并联、串联组合而成，单级热电堆可得到大约60℃的温差，即冷端温度可达-10～-20℃。增加热电堆级数即可使两端的温差加大。但级数不宜过多，一般为2～3级。

当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。

但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。

参考资料来源：百度百科--半导体制冷片

参考资料来源：百度百科--半导体制冷

为了保证半导体制冷片正常工作，在利用半导体制冷片冷端制冷的同时需要在热端进行有效的散热，需要散去的热量包含帕涅尔效应释放的热量和制冷片本身的焦耳热。这个热量远比冷端的吸热量大。所以其实半导体制冷片的效率是非常低的，制冷时消耗的能量远大于制冷量。

而且，对半导体制冷片热端的散热一般要采用主动散热，主动散热装置也是要消耗电的，导致整个半导体制冷模型的制冷效率(制冷量/消耗的电能)是很低很低的。

所以把半导体制冷片用在空调这种大功率的制冷应用是灰常不经济的，前提还要能找到一种体积不至于太大并且在制冷片堆的热端能对空调制冷功率的一倍都不止的热量进行有效散热的装置。

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半导体制冷片的优点和特点

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。

半导体制冷器件两端的温差，在理想状况下可以达到60摄氏度；

那么这种理想状况有什么具体要求呢？

简单地说就是要使半导体制冷器件两端的热（或冷）能充分有效地发散出去；

对于冷端来说是储能器，热端则是散热器；

目前世界上采用最多的是散热器（包括冷端）加风扇的方式，类似于给CPU散热；

如果散热器的体积足够大，风扇的风力也足够大，那么就能够及时将发热体（例如制冷器件的热端）的热能充分散发出去；

另外，散热器的材质、几何形状，对于散热效率也起着至关重要的作用；

材质分为银（最佳）、铜（较好）和铝（次之）等等，从经济等方面来看，采用铝制的散热器比较符合实际；

笔者原来自制过一种10L的半导体电冰箱，采用12V直流电源；

该电冰箱采用一块12V3A的半导体制冷器件（相当于上海生产的1203制冷器系列），铝制散热器的尺寸大约是15×10×4cm，外形类似于CPU散热器，也是使用12V0.27A（CPU使用）的散热风扇；

在环境温度为38摄氏度，箱内储存物达50％容积时，电冰箱工作3小时之后，箱内温度就低于零摄氏度了；

还有一点，半导体制冷器件对于供电电源的波纹系数有严格的要求，普通的稳压电源是不能胜任的，这也是制约半导体制冷器件发展的重要因素之一；

如果希望电冰箱的体积更大，则需要将上述散热器的体积按比例加大，最好是加大根号2（即1.414）倍，风扇的风力也需加大，以保证散热所需；

最后，祝你实验成功。

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