求半导体空调和磁制冷冰箱的制冷原理~

半导体空调原理：

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，即： Qab=Iπab

πab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数 ，单位为[V], πab为正值时，表示吸热，反之为放热，由于吸放热是可逆的，所以πab=－πab

帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度，其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的绝对温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相，帕尔帖系也具有加和性，即：

Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I

因此绝对帕尔帖系数有πab=πa－ πb

金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。

磁制冷冰箱原理：

磁冰箱是根据磁热效应的原理制成的。稀土元素钆（Gd）是一种具有巨磁热效应的金属，在等温磁化时向外界放出热量，在绝热去磁时温度降低，因而可从外界吸取热量，达到制冷目的。为了完成制冷循环过程，可先在高温环境中对工质施加外磁场，并等温地实现伴随着熵减少而进行的放热过程；然后在低温下撤去外磁场，让工质进行等温吸热，最后在这两个过程之间用适当的过程加以连接，就可完成制冷 *** 作。用不同种类的过程连接上述两个过程可以得到不同的磁制冷循环，如磁卡诺循环、磁斯特林循环、磁埃里克森循环以及磁布雷顿循环等。

  磁卡诺循环是用绝热去磁和绝热磁化过程连接两个等温过程（见图1）。在这个循环中，外部对制冷工质所做的功相当于四边形ABCD的面积。下面以最简单的磁卡诺循环为例对绝热去磁制冷过程进行说明（见图2）。

等温磁化过程（图1中的AB过程）：热开关Ⅰ闭合、Ⅱ断开，磁场施加于磁工质，使熵减小，通过高温热源与磁工质的热端连接，热量从磁工质传入高温热源。   绝热去磁过程（图1中的BC过程）：热开关Ⅰ断开、Ⅱ仍断开，逐渐移去磁场，磁工质内自旋系统逐渐无序，在去磁过程中消耗内能，使磁工质温度下降到低温热源温度。   等温去磁过程（图1中的CD过程）：Ⅱ闭合、Ⅰ仍断开，磁场继续减弱，磁工质从低温热源吸热。   绝热磁化过程（图1中的DA过程）：Ⅱ断开、Ⅰ仍断开，施加一较小磁场，磁工质温度逐渐上升到高温热源温度。

  由于室温附近磁性离子系统的热运动大大加强，磁性工质的磁有序度难以形成，在受外磁场作用前后的磁熵变大大减小，同时强磁场的产生也受到许多条件的限制，磁热效应也大减弱。为了进一步提高室温磁制冷机的效率，通常主要应用磁埃里克森循环制冷机，图3是金属钆在200～300K条件下的T-S图。若按磁卡诺循环制冷（图中1'23'4'1'），则温降很小。埃里克森循环（图中12341）由四个过程组成，1→2为等温磁化、2→3为等磁场过程（温度降低）、3→4为等温去磁（吸热制冷）、4→1为等磁场过程（温度上升）。

磁冰箱的核心是一个旋转装置，该装置包括含有金属钆片的转轮和一块高磁场强度稀土永磁铁。工作时，钆轮通过永磁铁缺口进入磁场后出现巨大的磁热效应，由此导致钆轮升温，系统内第一条循环管道的水将钆轮温度升高获得的热量带走，以使钆轮冷却；当钆轮离开磁场后，钆轮温度就会下降到低于它进入磁场前的温度，此时系统内第二条循环管道的水通过钆轮并被钆轮冷却，被冷却的水成为制冷源，可用于制冷；若用凝固点远低于纯水的液体（如水和乙醇的1：1混合液）作为制冷源，就可制成有冷冻功能的实用型冰箱。

这一科研成果彻底改变了传统的冰箱制冷系统，工作时只需驱动钆轮转动的发动机、抽水机的电力，从而节约了能源。该系统工作时无声、几乎无振动。如果用近年来新发现的GdSiGe系磁致冷材料（在室温附近，Gd5Si2Ge2的磁热效应是金属钆的两倍）或新近研究出的铁锰磷砷合金材料替代金属钆片，其制冷效率将更高。

包头共签约项目50个，合同金额303亿元，项目涵盖稀土永磁、抛光、合金、装备、新材料、新能源等领域，这些项目的实施将为高质量注入新活力 稀土产业发展，增添动能，拓展新空间，有力推动了包头稀土产业高质量发展。

格林美、北方稀土、包钢股份、盛和资源，谁才是稀土真龙头？

中国是世界上国土面积第三大的国家，整体的国土面积能够达到963万平方公里。在我们这样一个宽广的大地上，物产极为丰富，资源产出不容小觑。例如出口量最大的煤炭资源，丰富的天然气资源，大量的矿产资源等。这些上天的馈赠皆是我国综合国力的象征，是我国发展的必要优势。

现今，由于能源的大幅度应用在科技以及生活的各个领域，我们不禁要采用一种前瞻性的眼光来看待问题。那么，新能源的开发问题就十分重要，然而，新能源主要的来源又在哪里。那便是我们最近较为火热的一个话题，稀土资源。而在稀土板块中，有四个较为强势的个体股票，分别是格林美、北方稀土、包钢股份、盛和资源，那么在这四个强势的个体谁才是稀土的真龙头？

一、 稀土永磁

所谓的稀土是指我们化学中的镧系元素以及相关联的17种元素。这些元素在我们当前的科技领域中都得到了广泛的应用，因为它们普遍具有着优异的性能，所以在当今的社会发展中就显得极为重。这一点充分的体现在了各项高科技半导体的制造行业当中。例如镧元素就是应用型极强的一种元素，我们的热电以及激光材料多采用这一种元素来构建。

关于其中最为重要的一个功能就叫做永磁钕。因为钕铁硼磁体磁能积特别的高，于是它也被称作当世的“永磁之王”。稀土资源也是十分稀缺的一种资源之一。当前世界上的大部分国家对于这种资源皆是十分重视，甚至于自己本国已经不再进行开采了。我国在之前也是作为一个出口稀土的大国，直到近年来才开始逐渐的重视这一项濒危的资源，开始严格控制这一资源的出口。

除了市场上的贸易以外，稀土也是金融市场上的一个非常重要的新能源版块。这一类发展强势的股票在A股的市场也是炙手可热，虽然在今年年初大面积的回调 *** 作中有所浮动，但是在最近的走势中，也是逐步的升温，又开始慢慢的火热起来。那么，如今几大发展强势的稀土股票，哪一支才是当前的领军人物，我们不妨来做一个详细的分析判断。

二、 四大稀土个股

当前在稀土板块中，个体较为强势的股票有四个。分别是格林美、北方稀土、包钢股份、盛和资源。这四家均是近期走势较为平稳，并且还十分有发展行情的个股。

我们一一的分开来分析，首先是格林美。格林美其实本身的一个主营业务就是对于废弃材料进行的一个再利用，公司建立时间近乎20年。整体的运营能力也是在逐年的提升。公司的理念也是十分符合当前社会所倡导的“可持续发展”观念。

 不仅仅是如此，格林美还几乎还开启了一个对于电子废弃物合理回收方式的先河，这也一度形成了自己的品牌效应与企业文化，并且深深根植在人民群众的内心。社会整体甚至赋予了这个企业新兴亮点的一个称号。其实，对于像格林美这样的企业，国家的态度肯定是非常积极的，毕竟它的主营范围是我们国民经济发展的重要物资之一。这也是企业的一个优势所在。

（格林美模式）

格林美当前的一个总市值可以达到565.9亿，净资产更是超过了145.3亿，毛利率可以达到21.02%。这在当今的材料行业当中是一个十分可观的数据。

至于格林美在股市中的表现，一直以来也是活力满满。在历年的发展当中也是一直在稳步提升着，截止7月中旬，个股单价达到了11.83.并且还是有望继续上升。但是总体的形式稍显弱势，想必不利于长期进行持仓。

通过对格林美的走势来看，格兰美在半年的时间内，都是一直处于一个长期的横盘震荡上行的状态，直到最近几天才开始出现一个逆势涨停。

我们再来看北方稀土，北方稀土是一个完全进行稀土开采加工，材料生产销售的一体化公司。整体的经营范围覆盖面可以深入到材料行业的方方面面，大到稀土生产设备的制造，小到各种五金建材的销售，皆有着它的影子。并且北方稀土公司建立时间更为的长久，在2016年就已经跻身上市公司的市值500强。

相比于格林美，北方稀土在材料版块针对稀土这一方面来说，会显得更为的专业，也更为人民所熟知。北方稀土进行的进出口贸易也是非常的活跃，应该说已经占据了中国当前的稀土行业的大部分资源。相对来说比较的强势。

至于北方稀土在股市中的表现我们也可以很明确的看到，股票的走势其实已经达到了一个临界点，并且处于一年当中比较高的一个数值，但是具体拿来分析，北方稀土当前的一个市值是否有着资产气泡以及市场水分我们还不得而知。但是从它近期的上涨能力来看确实是非常骇人的。

不过北方稀土当前的发展潜力几乎已经处于一个在不断消耗的状态了。老牌企业也确实是如此，如果依然保持现状，那必然会在激烈的市场环境中“退居二线”。这一点其实我们从企业业务范围的逐渐扩大就可以看到。其实企业也存在着略微的转型态势，只是存在变化究竟是否积极，还需要时间的应证。

再来看包钢股份，包钢股份是包头钢铁旗下的控股子公司。其本公司的营业范围其实是主要投入在钢铁建造的生产线之中的，当然也包含着燃料与动力供应的经营。其市值更是高达近千亿。每年的出口成交量极大，合作的国家更是遍布亚非两大洲。

除此之外，包钢集团在我国钢铁市场上也是一大巨头，在我国的原材料行业、矿产资源开采以及动力方面都有着非常明显的影响力。可以说，包钢企业是我国现代化建设的重要使者。

单单从包钢企业的走势面板来看，也是走入了近年来比较高的一个数值当中，整个企业的发展情况也确实跟走势相符合。这样的情况其实在市场当中是一个比较平稳的现象。近日的一个强势涨停也是如此，包钢企业还有着很强的可持续发展能力。这其实也是一个较之前两个企业比较优势的特点。

最后，我们把目光放在盛和资源之上，盛和资源本身建立的时间是在1998年，也是一个较为传统的企业。企业的总体业务涉及了稀土资源的深加工以及综合方面的应用，整个企业似乎在市场上的影响力不大，一直都比较低调。

但是不可否认的是，盛和资源主要的合作对象皆是国外的大型企业，本身的生产产品也涵盖着稀土盐类产品以及其他的稀土氧化物。是稀土行业当中的中坚力量，也是有色金属板块的庞然大物。

盛和资源和北方稀土其实是比较相似的老牌企业，主营的业务也是存在着一定程度的竞争关系。但是盛和资源在面板上的涨幅其实是远远低于北方稀土的。

（稀土加工设备）

差异化的原因其实也在于盛和资源本身前期的涨幅就已经胜过了北方稀土，几乎已经达到自己所属的峰值了。因此它的消化力度已经处于一个弱势的状态，自然增幅有限，比不上北方稀土也是自然。

三、 四方争雄

我们单单从企业的发展前景来看，包钢企业是我国比较有影响力的一大企业，但是它的主营业务其实并非单单处于稀土资源的板块之上。但是他的可持续发展能力还是比较的强势，毕竟把握了社会第一生产力，在重工业的领域中还是颇有建树，这样的企业应该是行的稳而且走的长。

比较相似的两家企业便是北方稀土以及盛和资源，他们的企业相似度比较高，建立时间也十分相似。比较起来也似乎难有胜负，但是不可否认的是盛和资源当前的一个容错能力似乎并不如北方稀土强势。而北方稀土整体的一个行业竞争力其实也是在逐年下降，这一点我们均可以从它逐年扩增的业务领域来发现。而两家在稀土板块也应该是相互制约，不分高下的一个情况。

格林美是当前四家企业当中，发展模式较为新颖的企业。并且它建立的时间最短，也属于新兴的能源行业。从公司整体所处的大环境来看，发展前景也是比较宽泛的。并且企业的发展理念其实更为适合当前时代发展的背景，更容易被民众所接受。

但是在稀土的版块来讲，格林美的实力以及业务范围似乎并不能起到一个主导作用，对于所谓的稀土领域的“龙头”之争也并非是一个种子选手。

四、 小结

我们从行业的竞争能力以及股票的走势情况分别作了一个简单的分析，其实四家企业均有长短，难有胜负。在行业的竞争力上实力皆是十分雄厚，并且均是还有很大的发展前景。

至于股市当前面板的情况，四只股票的走势有强有弱，还是难以预测，甚至是众说纷纭，难以评判。只是格林美与北方稀土的行情势头较猛，而其他两家比较的稳定而已。真正的行业龙头之争其实还未显露，胜负的结果也有待评说。

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