我想用12706半导体制冷片做一个小空调给2立方的空间降温,需要多少制冷片?多大的电源?

我想用12706半导体制冷片做一个小空调给2立方的空间降温,需要多少制冷片?多大的电源?,第1张

理论上单片最大温差59度,看你需求,想当冷库使用估计要一百片以上。

半导体制冷片简介:

也叫热电制冷片,是一种热泵。利用半导体材料的Peltier效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高。

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。利用半导体制冷的方式来解决LED照明系统的散热问题,具有很高的实用价值。

半导体制冷片是由半导体所组成的一种冷却装置,于1960年左右才出现,然而其理论基础Peltiereffect可追溯到19世纪。这现象最早是在1821年,由一位德国科学家ThomasSeeback首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有领悟到背后真正的科学原理。到了1834年,一位法国表匠,同时也是兼职研究这现象的物理学家JeanPeltier,才发现背后真正的原因,这个现象直到近代随著半导体的发展才有了实际的应用,也就是[致冷器]的发明(注意,这时叫致冷器,还不叫半导体致冷器)。

由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好。

在原理上,半导体的制冷片只能算是一个热传递的工具,虽然制冷片会主动为芯片散热,但依然要将热端的高于芯片的发热量散发掉。在制冷片工作期间,只要冷热端出现温差,热量便不断地通过晶格的传递,将热量移动到热端并通过散热设备散发出去。因此,制冷片对于芯片来说是主动制冷的装置,而对于整个系统来说,只能算是主动的导热装置,因此,采用半导体制冷装置的ZENO96智冷版,依然要采取主动散热的方式对制冷片的热端进行降温。 风扇以及散热片的作用主要是为制冷片的热端散热,通常热端的温度在没有散热装置的时候会达到100度左右,极易超过制冷片的承受极限,而且半导体制冷效率的关键就是要尽快降低热端温度以增大两端温差,提高制冷效果,因此在热端采用大型的散热片以及主动的散热风扇将有助于散热系统的优良工作。在正常使用情况下,冷热端的温差将保持在40~65度之间。 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.△T Qτ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。

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碳化硅陶瓷具有的高温强度高、耐高压、高温蠕动性小等优点,能适应各种高温环境.例如,碳化硅横梁,适用于工业窑炉中的承重结构架,它高温力学性能优异,抗高温蠕变性好,长期使用不弯曲变形.碳化硅棍棒用于高温烧成带,具有良好的导热性能,节约能源的同时不增加窑车重量.碳化硅冷风管用于窑的降温带,耐急冷热性能好,其使用寿命是不锈钢管或氧化铝等耐火材料的5~10倍.另外,由于碳化硅陶瓷突出的高温强度、优良的抗高温抗蠕变能力以及抗热震性,使其成为火箭、飞机、汽车发动机和燃汽轮机中热机部件的主要材料之一,通用汽车公司研制的AGT100车用陶瓷燃气轮机就采用碳化硅陶瓷用作燃烧室环、燃烧室筒体、导向叶片和涡轮转子等高温部件.


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