半導體製冷杯怎麼用

Ⅰ 半導體製冷的應用

半導體製冷器件的工作原理是基於帕爾帖原理，該效應是在1834年由J.A.C帕爾帖首先發現的，即利用當兩種不同的導體A和B組成的電路且通有直流電時，在接頭處除焦耳熱以外還會釋放出某種其它的熱量，而另一個接頭處則吸收熱量，且帕爾帖效應所引起的這種現象是可逆的，改變電流方向時，放熱和吸熱的接頭也隨之改變，吸收和放出的熱量與電流強度I[A]成正比，且與兩種導體的性質及熱端的溫度有關，即： Qab=Iπab
πab稱做導體A和B之間的相對帕爾帖系數 ，單位為[V], πab為正值時，表示吸熱，反之為放熱，由於吸放熱是可逆的，所以πab=－πab
帕爾帖系數的大小取決於構成閉合迴路的材料的性質和接點溫度，其數值可以由賽貝克系數αab[V.K-1]和接頭處的絕對溫度T[K]得出πab=αabT與塞貝克效應相，帕爾帖系也具有加和性，即：
Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I
因此絕對帕爾帖系數有πab=πa－ πb
金屬材料的帕爾帖效應比較微弱，而半導體材料則要強得多，因而得到實際應用的溫差電製冷器件都是由半導體材料製成的。 AVIoffe和AFIoffe指出，在同族元素或同種類型的化合物質間，晶格熱導率Kp隨著平均原子量A的增長呈下降趨勢。RWKeyes通過實驗推斷出，KpT近似於Tm3/2ρ2/3A-7/6成比例，即近似與原子量A成正比，因此通常應選取由重元素組成的化合物作為半導體製冷材料。
半導體製冷材料的另一個巨大發展是1956年由AFIoffe等提出的固溶體理論，即利用同晶化合物形成類質同晶的固溶體。固溶體中摻入同晶化合物引入的等價置換原子產生的短程畸變，使得聲子散射增加，從而降低了晶格導熱率，而對載流子遷移率的影響卻很小，因此使得優值系數增大。例如50%Bi2Te3－50%Bi2Se3固溶體與Bi2Te3相比較，其熱導率降低33%，而遷移率僅稍有增加，因而優值系數將提高50%到一倍。
Ag(1-x)Cu(x)Ti Te、Bi－Sb合金和YBaCuO超導材料等曾經成為半導體製冷學者的研究對象，並通過實驗證明可以成為較好的低溫製冷材料。下面將分別介紹這幾種熱電性能較好的半導體製冷材料。
二元固溶體，無論是P型還是N型，晶格熱導率均比Bi2Te3有較大降低，但N型材料的優值系數卻提高很小，這可能是因為在Bi2Te3中引入Bi2Se3時，隨著
Bi2Se3摩爾含量的不同呈現出兩種不同的導電特性，勢必會使兩種特性都不會很強，通過合適的摻雜雖可以增強材料的導電特性，提高材料的優值系數，但歸根結底還是應該在本題物質上有所突破。 Bi2Te3 和Sb2Te3是菱形晶體結構，Sb2Se3是斜方晶體結構，在除去大Sb2Se3濃度外的較寬組份范圍內，他們可以形成三元固溶體。無摻雜時，此固溶體呈現P型導電特性，通過合適的摻雜，也可以轉變為N型導電特性。在二元固溶體上添加Sb2Se3有兩個優點：首先是提高了固溶體材料的禁帶寬度。其次是可以進一步降低晶格熱導率，因此Sb2Se3不論是晶體結構還是還是平均原子量，都與Bi2Te3 和Sb2Te3相差很大。當三元固溶體中Sb2Te3+5% Sb2Se3的總摩爾含量在55%～75%范圍時，晶格熱導率最低，約為0.8×10-2W/cm K，這個值要略低於二元時的最低值0.9×10-2W/cm K。
但是，添加Sb2Se3也會降低載流子的遷移率，將會降低優值系數，因此必須控制Sb2Se3的含量。 根據上面的介紹可知,在50K到200K的溫度范圍內,性能最好的半導體制坑材料是n型Bi(100-x)Sbx合金，其中Sb的含量在8%～15%。在100K零磁場的情況下，Bi－Sb合金的最高優值系數可達到6.0×10-3K-1，而基於Bi、Te的p型固溶體材料在100K時的優值系數卻低於2.0×10-3K-1並且隨著溫度的下降迅速減小。因此，必須尋找一種新的p型低溫熱電材料，以和n型Bi－Sb合金組成半導體製冷電對。利用高Tc氧化物超導體代替p型材料，作為被動式p型電臂（稱為HTSC臂，即High Tc Supercon－cting Legs）,理論上可以提高電隊的優值系數，經過實驗證明也確實可行。半導體製冷電對在器件兩臂滿足最佳截面比時的最佳優值系數為：
zmax= （1）
式中的下標p和n分別對應p型材料和n型材料。由於HTSC超導材料的溫差電動勢率α幾乎為零，但其電導率無限大，因此熱導率κ和電導率δ的比值κ/δ卻是無限小的，這樣式（1）可以簡化為：
zmax(HTSC)=
即由n型熱電材料和HTSC臂所組成的製冷電對的優值系數，將等於n型材料的優值系數。
Mosolov A B等人分別利用以SrTiO3座基地的YBaCuO超導薄膜和復合YBaCuO－Ag超導陶瓷片作為被動式HTSC臂材料，用Bi91Sb9合金作為n型材料，製成單級半導體製冷器。實驗結果表明：利用YBaCuO超導薄膜製成的製冷器，熱端溫度維持在85K，零磁場時可達到9.5K的最大製冷溫差，加上0.07T橫向磁場時能達到14.4K;利用YBaCuO－Ag超導陶瓷片製成的單擊製冷器，熱端溫度維持在77K時，相應的最大製冷溫差分別是11.4K和15.7K。從半導體製冷器最大製冷溫差計算公式，可以反算出80Kzuoyou這種製冷電對的優值系數約為6.0×10-3K-1，可見這種電對組合是有著很好的應用潛力的。隨著高Tc超導體材料的發展，這種製冷點隊的熱端溫度將會逐漸提高，優值系數也將逐漸增大，必將獲得更廣泛的應用。

Ⅱ 電子冷熱杯靠什麼製冷

半導體製冷片，這種製冷片厚度一般在2-5毫米之間，有兩個電極，接直流電，一般有12V和24V兩種，通電以後一面發熱，一面製冷，當用來做製冷用途時，在熱的一面貼上鋁散熱片，加風扇吹走熱量，冷的那面製冷的效果就非常好，會結冰，冷的那面貼在杯子底部，就達到了給杯子里的水降溫的目的。我們最常見的飲水機製冷都是用這種方式。

當用來制熱時，只要把兩條接線對調即可，不過從製冷到制熱轉變，最好停幾分鍾，否則容易壞。

Ⅲ 半導體製冷片原理及其技術運用

半導體製冷片(TE)也叫熱電製冷片，是一種熱泵，它的優點是沒有滑動部件，應用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無製冷劑污染的場合。

半導體製冷片的工作運轉是用直流電流，它既可製冷又可加熱，通過改變直流電流的極性來決定在同一製冷片上實現製冷或加熱，這個效果的產生就是通過熱電的原理，以下的圖就是一個單片的製冷片，它由兩片陶瓷片組成，其中間有N型和P型的半導體材料(碲化鉍)，這個半導體元件在電路上是用串聯形式連結組成。

半導體製冷片的工作原理

當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成電偶對時，在這個電路中接通直流電流後，就能產生能量的轉移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導體材料N、P的元件對數來決定，以下三點是熱電製冷的溫差電效應。

1、塞貝克效應(SEEBECKEFFECT)

一八二二年德國人塞貝克發現當兩種不同的導體相連接時，如兩個連接點保持不同的溫差，則在導體中產生一個溫差電動勢：ES=S.△T

式中：ES為溫差電動勢

S(?)為溫差電動勢率(塞貝克系數)

△T為接點之間的溫差

2、珀爾帖效應(PELTIEREFFECT)

一八三四年法國人珀爾帖發現了與塞貝克效應的效應，即當電流流經兩個不同導體形成的接點時，接點處會產生放熱和吸熱現象，放熱或吸熱大小由電流的大小來決定。

Qл=л.Iл=aTc

式中：Qπ為放熱或吸熱功率

π為比例系數，稱為珀爾帖系數

I為工作電流

a為溫差電動勢率

Tc為冷接點溫度

3、湯姆遜效應(THOMSONEFFECT)

當電流流經存在溫度梯度的導體時，除了由導體電阻產生的焦耳熱之外，導體還要放出或吸收熱量，在溫差為△T的導體兩點之間，其放熱量或吸熱量為：

Qτ=τ.I.△T

Qτ為放熱或吸熱功率

τ為湯姆遜系數

I為工作電流

△T為溫度梯度

以上的理論直到本世紀五十年代，蘇聯科學院半導體研究所約飛院士對半導體進行了大量研究，於一九五四年發表了研究成果，表明碲化鉍化合物固溶體有良好的製冷效果，這是最早的也是最重要的熱電半導體材料，至今還是溫差製冷中半導體材料的一種主要成份。

約飛的理論得到實踐應用後，有眾多的學者進行研究到六十年代半導體製冷材料的優值系數，才達到相當水平，得到大規模的應用，也就是我們現在的半導體製冷片件。

中國在半導體製冷技術開始於50年代末60年代初，當時在國際上也是比較早的研究單位之一，60年代中期，半導體材料的性能達到了國際水平，60年代末至80年代初是我國半導體製冷片技術發展的一個台階。在此期間，一方面半導體製冷材料的優值系數提高，另一方面拓寬其應用領域。中國科學院半導體研究所投入了大量的人力和物力，獲得了半導體製冷片，因而才有了現在的半導體製冷片的生產及其兩次產品的開發和應用。

製冷片的技術應用

半導體製冷片作為特種冷源，在技術應用上具有以下的優點和特點：

1、不需要任何製冷劑，可連續工作，沒有污染源沒有旋轉部件，不會產生回轉效應，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，安裝容易。

2、半導體製冷片具有兩種功能，既能製冷，又能加熱，製冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠大於1。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統和製冷系統。

3、半導體製冷片是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現遙控、程式控制、計算機控制，便於組成自動控制系統。

4、半導體製冷片熱慣性非常小，製冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鍾，製冷片就能達到最大溫差。

5、半導體製冷片的反向使用就是溫差發電，半導體製冷片一般適用於中低溫區發電。

6、半導體製冷片的單個製冷元件對的功率很小，但組合成電堆，用同類型的電堆串、並聯的方法組合成製冷系統的話，功率就可以做的很大，因此製冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。

7、半導體製冷片的溫差范圍，從正溫到負溫度都可以實現。

通過以上分析，半導體溫差電片件應用范圍有：製冷、加熱、發電，製冷和加熱應用比較普遍，有以下幾個方面：

1、軍事方面：導彈、雷達、潛艇等方面的紅外線探測、導行系統。

2、醫療方面;冷力、冷合、白內障摘除片、血液分析儀等。

3、實驗室裝置方面：冷阱、冷箱、冷槽、電子低溫測試裝置、各種恆溫、高低溫實驗儀片。

4、專用裝置方面：石油產品低溫測試儀、生化產品低溫測試儀、細菌培養箱、恆溫顯影槽、電腦等。

5、日常生活方面：空調、冷熱兩用箱、飲水機、電子信箱等。此外，還有其它方面的應用，這里就不一一提了。

半導體製冷片的散熱方式

半導體製冷片件的散熱是一門專業技術，也是半導體製冷片件能否長期運行的基礎。良好的散熱才能獲得最低冷端溫度的先決條件。以下就是半導體製冷片的幾種散熱方式：

1、自然散熱。

採用導熱較好的材料，紫銅鋁材料做成各種散熱片，在靜止的空氣中自由的散發熱量，使用方便，缺點是體積太大。

2、充液散熱。

用較好的散熱材料做成水箱，用通液體或通水的方法降溫。缺點是用水不方便，浪廢太大，優點是體積小，散熱效果最好。

3、強迫風冷散熱。

工作氣氛為流動空氣，散熱片所用的材料和自然散熱片相同，使用方便，體積比自然冷卻的小，缺點是增加一個風機出現噪音。

4、真空潛熱散熱。

最常用的就是「熱管」散熱片，它是利用蒸發潛熱快速傳遞熱容量。

Ⅳ 半導體製冷器怎麼用

你買的只是製冷片。需要其他必備的東西：散熱器，風扇，導熱膏（膠），直流電源。
製冷片一般用途：飲水機，車載冰箱（50升以下），半導體酒櫃，CPU散熱，USB冰箱,冷熱杯，汽車冷暖坐墊。。。。（適於小型空間散熱。）

Ⅳ 半導體製冷片可以用在保溫杯上嗎

理論上是可以的，但是熱量要排走，熱端肯定要加風扇，否則製冷片要燒掉的，而且製冷效果不是很明顯，要長時間才有效果，想要效果好，製冷片功率，數量要多才行，就用一個製冷片就難的

Ⅵ 有沒有能夠製冷的杯子

有是有，通過半導體製冷片製冷的。

杯低有一個風扇，但是，他還是需要接電源

不需要能源的杯子，，估計目前看來還不存在。

至於這種半導體製冷的，製冷速度不是特別高，而且通常只能做保溫用而不是用來讓水變冷的。很多商店以及超市都有賣的

Ⅶ 半導體製冷片的發熱面能把水燒開嗎兩片疊在一起使用溫差會更大嗎

可以將水加熱至100度。你使用半導體製冷片當熱水器時，注意冷端的散熱問題，冷端的溫度不能降低，這樣才會熱端的溫度才會繼續上升，如果冷端的溫度下降到一定值，熱端的溫度就上不去了。

當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，可以實現製冷的目的。它是一種產生負熱阻的製冷技術，其特點是無運動部件，可靠性也比較高。

(7)半導體製冷杯怎麼用擴展閱讀：

半導體重要的特性是在一定數量的某種雜質滲入半導體之後，不但能大大加大導電能力，而且可以根據摻入雜質的種類和數量製造出不同性質、不同用途的半導體。將一種雜質摻入半導體後，會放出自由電子，這種半導體稱為N型半導體。

當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成的熱電偶對中有電流通過時，兩端之間就會產生熱量轉移，熱量就會從一端轉移到另一端，從而產生溫差形成冷熱端。但是半導體自身存在電阻當電流經過半導體時就會產生熱量，從而會影響熱傳遞。

而且兩個極板之間的熱量也會通過空氣和半導體材料自身進行逆向熱傳遞。當冷熱端達到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時，就會達到一個平衡點，正逆向熱傳遞相互抵消。此時冷熱端的溫度就不會繼續發生變化。為了達到更低的溫度，可以採取散熱等方式降低熱端的溫度來實現。

Ⅷ 製冷杯里的是什麼

乾冰~

Ⅸ 用半導體製冷做一個製冷水杯有沒有可能，不需要降溫太大，請大蝦們幫忙，具體回答一下，謝謝！

可能性不大。
現在的半導體製冷片太小，單片製冷量不足，耗電特別厲害，在外界溫度高的情況下，製冷效果不太好。如果你要把熱水變成涼水甚至冰水，還是要考慮壓縮機製冷的方法，速度快，製冷量大。半導體製冷片理論上比較好，實際效果不理想。我兩年前的夏天用過。

Ⅹ 關於半導體製冷器的疑問

圖片所示的是一種通用
飲水、寵物空調製冷機心！
如果製冷端密封良好、散熱又沒問題，
可得到較低的冷卻溫度！
1.製冷半導體堆只要不超壓使用，
壽命長達萬小時以上！
2.冷端在氣溫不高濕度很大
但密封保溫優良的情況下
會產生露水凝珠或者冰霜，
但很難形成太大的水流！
3.作機箱空調是個好主意！
但這種一體機心功率較低、
效率也不是很高，
一個機心往往效果不大！
建議選用120瓦以上功率
的這種機心！
通用40瓦左右的機心
只夠冷水杯使用！

--寂寞大山人