半导体制冷基础知识

致冷片参数请解释：

Imax：致冷组件提升到的最温差时的工作电流（安培）；

Vmax：致冷组件提升大的温差时的工作电压（伏特）；

Th=30℃，指组件的热面温度控制在30℃；

ΔTmax：致冷组件产冷量Qc=0(W)时，热面温度Th=30℃时至少的大的温差；

Qcmax：致冷组件温差ΔT=0℃时，热面温度Th=30℃时的的最致冷功率（瓦）；

ACRes：致冷组件的交流内阻；

L×B×H：长×宽×高（厚度）。

半导体制冷应用：

1、太阳能热电空调

大型热电空调：

规模很大热电制冷空调一般是指制冷量在1kW左右吧的装置，要注意应用到于潜艇、舰艇和列车上，据相关文献报道目前大制冷量最多30115kw。潜艇、舰艇的热电制冷空调要注意是单元组合式，各单元可独立运行，热端与海水或淡水参与热交换，冷端与舱室内的空气并且充分的换热，平稳运行时制冷COP可达1.1～2.1。上海交通大学研制出来的BK-1.5型热电空调器，由热电堆、循环水泵、海水冷却器、通风机、翅片和控制箱等组成，已最终用在潜水器上。热电制冷空调也完成应用形式于列车上。美国某列车热电制热空调系统的制热功率17kW，COP约为0.7，同时也也能主要是用于制热。另有人旗下了一套用来太阳能热电技术的汽车内空气调节系统，该系统冷端散热器再冷却送风气流，而热端区分水循环散热：在38℃的环境温度下，冰箱制冷功率4.01kW，COP为0.42；要是天气晴朗，车顶的太阳能电池可使空调COP想提高2%。

银色热电空调：

大型热电空调的制冷量一般在1kW以上，通常按结构陶瓷绝热压缩机模块和散热器特点的模式。专题调研有一种是从热虹吸管并且武器锻造散热的开发研制热电制冷货车驾驶室空调装置，该装置常规热电材料优值系数为2.0×10-3K-1的商业单级热电制冷模块，用来汽车直行时的压差引导出来气流，区分大流量、小温差、前上位下位送风，COP值为0.51～0.79。另有研发新型系统将太阳能薄膜电池与建筑室内采光相结合，才是热电空调的辅助能量设备，还能够同时实现程序夏天和冬天两季的采暖和制冷，其制热系数夏季能够至少0.846。其结构如图4所示：

2、半导体热水器

半导体空调热水器是基于组件以半导体制冷块另外核心，借用半导体制冷块的热端制热作热水器，冷端制冷作空调降温的构想来可以实行的。半导体制冷块夏天使用时，其压缩机效率约1.5，而冬天在用时其致热效率约1.8。是为至少比较好的效果，共不使用10片半导体制冷块。

热电制冷块通电后一面制热，一面制冷，把半导体制冷块应用于制冷，关键是做了产热端的散热，才能可以保证冷端温度尽可能会低。冰箱制冷块在航嘉冷静王钻石版工作条件下，冷热的两面的最温差＞60℃。热端在理想和目标散热条件下温度举例为30℃，则冷端在空载运行的情况下可到达-30℃。是为不向室外排热，常规水冷装置应用于致冷块热端的散热。追加图示为半导体热水器原理图：

机柜内的热水箱是循环水箱，水箱彼此间以软管连通用于水循环，小水箱设不进水管引入中国自来水，并且小水箱上总计三个水阀，分别用于操纵水的循环及冷水的补充。冷媒箱到冷凝器、冷凝器到冷泵、冷泵到冷媒箱的连接可以形成了冷媒的循环，同样的常规最简单连接管。

十二块热电制冷块安装好前均要检测有无都能够制冷，需尽量热端是没有接散热片的情况下没法通电。半导体制冷块按1、3、5、7、9和2、4、6、8、10的规律分成两组，每组各由1台12V／30A开关电源电源供电。先给开关电源接1只白炽灯参假负载端，将输出电压调高10V，然后把才能串接30A直流电流表和压缩机块。分组给冰箱制冷块通电，每组电流应该要在15A左右（四个面制热块在10V电压下电流约为3A）。

3、设计和实现半导体制冷的消暑防护头盔

考虑到到半导体制冷所拥有的微型化、小型化的特点，在个体防护设备如衣着鞋帽中应用半导体制冷技术是可行的。此为一种实用新型专利，其电脑设计头盔结构不胜感激图示：

设计除了帽壳体、压缩机器、太阳能电池板、电源装置，其中压缩机器设置在壳体上，压缩机器由半导体压缩机片、散热片、导冷块、风扇组成。空调制冷片的热端连接散热片，散热片外设散热风扇；冷段连接导冷块，导冷块外设冷气风扇，与帽体内壁冷气导管直接连接相容，以损耗冷气。

帽壳体顶部外壁设有太阳能电池板，接有热传感器，而太阳能电池板、热传感器、冰箱制冷器都与外接电源装置联成一体。实现此设计，目标只是相对而言提供头盔内部凉爽低温及防护。

万分感谢图示为头盔平面图，以及风扇及导冷块的布置挥手示意：

4、其他应用

基于组件半导体制冷技术的特点，其在日常生活、医疗保健、军事、工农业都是着广泛应用：

1）日常生活领域：民间自制电子元件冷却装置，如使用在电脑CPU上的半导体空调制冷片：

2）医疗领域：应用到于活体细胞切片的冷冻切片机，刀片的可控制范围低温由半导体技术来实现程序；

3）实验设备—恒温金属浴：用处恒温储存样品、酶类、核酸和蛋白质的设备，应用半导体制冷技术来以精确控制恒温；

4）军事领域：半导体制冷片被广泛的应用于冷却红外探头、激光发射器等军事设备用品。

电子制冷片取代散热风扇，热管和水冷散热末日来临？

每次拆开电脑机箱都头疼，门类丰富风扇将外界的灰尘吹的到处是，特别是CPU和显卡上的风扇，他们自己都沾满了灰尘，公司一大堆电脑都不需要定时查看清除灰尘，这成了我们网络部门一大头疼事。

前几日浏览一科技网站，上面有介绍电子压缩机片，原理那是两片电子半导体元件分成一队，当通电时，一半制冷一半制热。当时我就他知道了单独给CPU和显卡来散热，让制冷那面贴在CPU和显卡芯片上，制热那面一段到外面用一个小风扇来散热，这样的话既可以解决了散热问题又用不着定期定时给电脑清理过灰尘了。

看很多朋友电脑都用上热管或水冷散热，委实是是为安全有保证电脑稳定飞快不运行狠下本钱，不过为什么有极为方便快捷散热不用而去准求复杂成本又高的散热呢？确实是是令人不解，等年假时，我准备动手做实验下电子制冷片逐渐特殊散热风扇的效果，如果不是成功的话，是否需要的确热管和水冷散热的末日早就尚未到来了呢？