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熱電制冷的制冷方式及應用場合

   2022-03-15 sj280
核心提示:熱電制冷又稱溫差電制冷,它是利用熱電效應(即帕爾帖效應)的一種制冷方法1834年,法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲

熱電制冷又稱溫差電制冷,它是利用熱電效應(即帕爾帖效應)的一種制冷方法1834年,法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲,再將兩根鉍絲分別接到直流電源的正,負極上,通電后,發現一個接頭變熱,另一個接頭變冷。這個現象稱為帕爾帖效應,它是熱電制冷的依據。

這種方法的制冷效果主要取決于兩種材料的熱電勢。純金屬材料的導電性好、導熱性也好,但其帕爾帖效應很弱,制冷效率低(不到1%)。半導體冷結點銅片材料具有較高的熱電勢,已成功地用來做成小型熱電制冷器。按電流載體的不同,半導體分為N型(電子型)半導體和P型(空穴型)半導體。由N型半導體和P型半導體構成熱結點的熱電制冷元件如圖17所示。用銅板和銅導線將N,P半導體連成一個回路,銅板和導線只起導電作用,回路由低壓直流電源供電。回路中接通電流時,一個結點變冷,另一圖17P型和N型半導體組成個結點變熱。如果改變電流方向,則冷、熱結點位置互易,的熱電制冷元件原來的冷結點變熱,原來的熱結點變冷。

由于每個制冷元件產生的冷量很小,所以需要將許多熱電制冷元件聯成熱電堆后才能使用。

熱電制冷器的結構和機理顯然不同于液體汽化制冷。它不需要明顯的工質來實現能量的轉移。整個裝置沒有任何機械運動部件。熱電制冷的效率低,半導體器件的價格又很高,而且必須使用直流電源,因而熱電制冷不宜大規模使用。但由于它的靈活性強、使用方便可靠,非常適合于微型制冷領域或有特殊要求的用冷場合。例如,空間探測飛機上的科學儀器、電子儀器和醫療器械中的制冷裝置,核潛艇中駕駛艙的空調設備,等等。在手提式冰箱中用熱電制冷,很適合郊游、兵營或汽車司機使用。

 
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