半导体制冷器
半导体制冷器,又称“热电制冷器”或“半导体制冷机”,利用半导体材料的热电制冷效应工作的小型制冷装置,由制冷系统、温度控制系统和壳体、附件等组成。
工作原理
若将半导体制冷器电源反接,则接点处的温度相反变化,这一现象称为珀耳帖效应,又称热电效应。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,称为冷端。另一端因电子空穴对复合,内能增加,温度升高,并向环境放热,称为热端。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,也称热电堆。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。
主要特点
1、半导体制冷不使用制冷剂,故无泄,无污染。
2、结构简单,体积小。
3、无机械传动部分,无声,无损,寿命长,可靠性高,维修方便。
4、冷却速度和冷却温度可通过改交电流大小来调节,灵活性大。
5 、用改变电流方向来改变冷、热端,故特别适用于不同时使用冷、热的场所。
6、对于小型制冷器,功率消耗小,效率高。
应用
1、用于微型房间空气调节器,热用水冷却,冷用风机将冷风送入室内。
2、用于小型冰箱,冷端置于箱内,热端利用热管将热量散入大气。
3、多级半导体制冷器可制成低温医疗器具,用于治疗各种皮肤病及切割白内障等。
4、用于特殊场合:如病人用的冷枕,司机用的冷帽等。
5、与电子仪器做成一体,对仪器进行冷却。