关于【半导体制冷原理】:半导体制冷原理是什么 基于帕尔贴效应，今天犇涌小编给您分享一下，如果对您有所帮助别忘了关注本站哦。

半导体制冷原理

许多人乍一听半导体制冷我们好像并未接触过，其实这种技术很常见，比如一些电脑的散热系统，还有航天和军事上用于涂在火箭尖端降温等，那么我们一起了解一下它的原理是什么。

半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子，有负温差电势。P型材料电子不足，有正温差电势；当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高此时就需要进行降温处理。由于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。

半导体制冷片的工作原理是基于帕尔帖原理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。

值得一提的是除了半导体的帕尔贴效应比其他材料强之外，还有很多优点，比如导体制冷器在制冷时并不需要氟利昂之类的制冷剂，就可以连续工作，因此是一种非常环保的制冷技术；内部没有旋转器件，避免了噪音、震动，使用方便，安装便捷，维修方便；半导体制冷片的制冷控制方式是电流控制，可以实现高精度的温度控制，加个适当的温度测量单元和控制芯片，便可以很容易实现高精度温度测量和控制系统。

随着技术的进步，半导体已经是人类生活中不可或缺的一部分，而半导体制冷器各方面性能也在不断改进和提升。

【半导体制冷原理】:六种制冷方式，你知道几个？

一、蒸汽式压缩制冷

原理：在蒸汽压缩制冷循环系统中，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（或毛细管）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（空气）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。

压缩机功能：

把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态，创造了制冷剂在冷凝器中常温液化的条件。被称为整个装置的“心脏”。

冷凝器功能：

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。

分类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。

风冷式冷凝器：

使用和安装方便，不需要冷却水、热量由分机将其带入大气中。但同样传热系数低，相对其他类型重量偏大，翅片表面会积灰是散热能力下降，须及时清理。

蒸发器功能：

依靠制冷剂液体的蒸发来吸收冷却介质热量的换热设备，它在制冷系统中的任务是对外输出冷量。

分类：满液式（沉浸式）蒸发器、干式蒸发器。干式蒸发器：沉浸式蛇管、壳管式、板式、喷淋式等。

节流装置功能：

截流降压：高压常温的制冷剂流过膨胀阀后，就变为低压、低温的制冷剂液体。

控制制冷剂流量：膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度，调节进入蒸发器的制冷剂流量，使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。

控制过热度：膨胀阀具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能，即保持蒸发器的传热面积的充分利用，又防止压缩机冲缸事故的发生。

分类：手动节流阀、热力膨胀阀、毛细管、电子膨胀阀、浮球板、固定孔板、可变孔板。

二、蒸汽吸收式制冷

以制冷剂-吸收剂为工作流体，称为吸收工质对。

常用工质对：溴化锂-水（制冷剂是水）、氨-水（制冷剂是氨）-低沸点工质是制冷剂。

装置：吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。

优点：

夏天需供应冷气，冬天需供应暖气的全年候空气调节地区，最适合使用吸收式系统。

运转安静，可减少磨损至最小(除液体泵运转外)，故障较少、维护简单。不依赖电力。容量控制容易，仅需控制发生器的热源。系统安全性高，无爆炸。系统满载与轻载效果相同，当负载改变时，只需调节发生器热源和水循环量即可。当蒸发温度及压力减低时，吸收式容量仅有限度地减少，运转稳定。

缺点：

以水为冷媒时，无法获得低温（水冰点为0℃）。操作不当时，溴化锂易生结晶。

三、蒸汽喷射式制冷

原理：由锅炉供给的压力较高的水蒸汽(称为工作蒸汽)进入主喷射器中,在拉瓦尔喷嘴中绝热膨胀，利用这一高速汽流不断从蒸发器中抽汽，在其中保持较高的真空，即较低的蒸发压力。从制冷装置来的冷水，经节流减压后进入蒸发器，其中一部分蒸发并吸收其余水的热量而使之温度降低。降温后的冷水由泵输出，供给冷量之后反复使用。

四、吸附式制冷

原理：一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，且吸附能力随吸附剂温度的改变而不同。通过周期性地冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解吸。解吸时，释放出制冷剂气体，并使之冷凝为液体；吸附时，制冷剂液体蒸发，产生制冷作用。

按吸附机理分类：物理吸附式制冷、化学吸附式制冷。

原理：吸附式制冷基本结构由太阳能集热器、冷凝器、储液器、蒸发器和阀门五个模块组成。吸附式制冷系统的运作机制为：在白天，集热器温度随着气温的升高而升高，制冷剂蒸发集热器中压力升高，气体进入冷凝器并冷凝、制成液体；在晚上，温度降低，吸附剂会吸收制冷剂蒸汽，蒸发器中压力降低，于是会有更多液体气化，蒸发中吸收热量降温。

五、热电制冷

热电制冷是利用热电效应(即帕尔帖效应)的一种制冷方法——又称温差电制冷、半导体制冷。

原理：热电制冷是一个由温差产生电压的直接转换，是指当受热物体中的电子，随着温度梯度由高温区往低温区移动时，产生电流现象，且反之亦然，当通过直流电时，具有热电能量转换特性的材料可产生致冷功能，称之为热电制冷。

六、磁制冷、声制冷

磁制冷：基于“磁热效应”（MCE）的磁制冷是传统的蒸汽循环制冷技术的一种有希望的替代方法。在有这种效应的材料中，施加和除去一个外加磁场时磁动量的排列和随机化引起材料中温度的变化，这种变化可传递给环境空气中。

声制冷：基于所谓的热声效应，热声效应机理可以简单的描述为在声波稠密时加入热量，在声波稀疏时排出热量，则声波得到加强；反之声波稠密时排出热量，在声波稀疏时吸入热量，则声波得到削弱。当然，实际的热声理论远比这复杂的多。

七、其他制冷相关知识

制冷剂分类：

• 无机化合物：水，氨，二氧化碳；
• 卤代烃：氟利昂；
• 碳氢化合物：甲烷，乙烷、丙烷；
• 混合制冷剂：公沸和非共沸；
• 其他烃类：乙烯、丙烯。

制冷量：是指制冷设备在制冷机进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和。

臭氧衰减指数ODP：表示物质对大气臭氧层的破坏程度。应越小越好，ODP=0则对大气臭氧层无害。

温室效应指数GWP：表示物质造成温室效应的影响程度。应越小越好，GWP=0则不会造成大气变暖。

能效等级：是表示能效等级是表示家用电器产品能效高低差别的一种分级方法，按照国家标准相关规定，以前我国的能效标识将能效分为五个等级。现在分为三个等级。

瓦特：符号：W，国际单位制的功率单位。瓦特的定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒钟转换，使用或耗散的（以焦耳为量度的）能量的速率。

BTU：1Btu就是将1磅水的温度升高1华氏度所需要的热量。1BTU约等于251.9958卡路里/1.055千焦。

冷吨：1吨0℃的饱和水在24小时冷冻到0℃的冰所需要的制冷量。1美国冷吨=3024千卡/小时=3.517千瓦。1日本冷吨=3320千卡/小时=3.861千瓦。

干球温度：是温度计在普通空气中所测出的温度，即我们一般天气预报里常说的气温 。

湿球温度：指同等焓值空气状态下，空气中水蒸汽达到饱和时的空气温度，在空气焓湿图上是由空气状态点沿等焓线下降至100%相对湿度线上，对应点的干球温度 。

空气的危害：可能是冷冻机油氧化被黑，生成油污，并与制冷剂反应，析出水和酸，腐蚀制冷系统。空气还会使冷凝压力温度和压力升高，制冷能力下降，降低制冷效率

水分的危害：在工作使，由于节流装置出温度降低，使水分凝结，产生冰堵，使系统不能工作。水分同样会与制冷剂反应，造成不利影响。

杂质的危害：杂质包括灰尘、金属和金属氧化物等 这些杂质可导致脏堵和机械 电路故障．同时氧化物可促进氟里昂的分解。

综上所述，通过提高制冷系统的真空度，会将以上的部分减少到一定程度，使制冷系统按照设计要求工作

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