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制冷半导体是什么梗

发布时间:2022-12-22 17:32:00

A. 什么是半导体制冷

导语:半导体这个东西对于大家来说肯能是比较陌生的,因为半导体是一种科研上用的东西,在我们日常生活中是比较少见的。我们日常生活中见到的主要是一些半导体制作的产品,比如说我们常用的半导体收音机以及半导体制作的其他的一些产品。最近几年来,随着科技的发展,人们又将半导体用于了制冷技术。那么到底什么是半导体呢?半导体制冷技术究竟是什么样的呢,它的工作原理是什么样的呢?今天小编就来给大家简单的介绍一下什么是半导体以及什么是半导体制冷技术。


什么是半导体:

要想很好的了解什么是半导体制冷技术,首先就必须要明确半导体的概念,也就是要知道什么是半导体以及和半导体相关的一些信息。半导体中的导指的就是是否导电的意思。半导体指的就是在平常的温度下,在导体和绝缘体之间的材料。半导体既不是导体又是绝缘体,而是介于二者之间的一种神奇的材料。半导体的最大的优点就是它的导电性可以受到人们的控制,人们只要改变温度就可以改变半导体的导电性,这就是人们青睐半导体的原因之一。


半导体制冷:

半导体因为它的独特的优点,所以它的作用是非常大的,而且它的用途非常广泛。半导体用于制冷就是近几年来人们开发利用半导体的一个很好的例子。半导体材料在最近几年里呈现出了迅速发展的趋势,所以各国科研部门都在加大对于半导体制冷技术的研究。半导体制冷其实是一种热电制冷,因为热电器本来就是一种半导体,所以人们把它叫做半导体制冷器。半导体制冷器的制冷效果是非常好的,所以一直是人们青睐的对象。


半导体制冷的应用:

既然半导体制冷器有这么好的效果,这么多的优点,那么半导体制冷技术都会应用到那些领域呢?接下来小编介绍一下。一般来说半导体的应用领域主要有农业领域、医疗领域以及日常生活等方面。农业方面主要是用来给温室大棚控制温度;医疗方面主要是用来研究一些新的技术;日常主要是用来给家用电器降温。


以上就是小编今天为大家介绍的关于半导体以及半导体制冷的一些介绍。如果大家对半导体制冷感兴趣的话,可以了解一下具体的内容。

B. 半导体制冷的工作原理是怎样的

半导体制冷又称温差电制冷、或热电制冷。是未来电冰箱制冷技术发展的一个方向。半导体制冷是利用特种半导体材料,制成制冷器件,通电后直接制冷,因此得名半导体制冷。

用两种不同金属组成一对热电偶,当在热电偶中通以直流电流时,将在电偶的不同结点处,产生吸热和放热现象,这种现象称为珀尔帖效应。

利用珀尔帖效应制成的半导体制冷器的电偶,是由一种特制的N型和P型半导体组成的。N型半导体是靠电子导电的,而P型半导体是靠所谓“空穴”来导电的。

不论N型半导体中的自由电子,还是P型半导体中的空穴,它们都参与导电,统称为“载流子”,由“载流子”导电的现象,是半导体所特有的。

半导体制冷原理是把一个P型半导体和一个N型半导体,用铜连接片焊接而成电偶对,如图2-7所示。当直流电流从N型半导体流向P型半导体时,则在2、3端的铜连接片上产生吸热现象,此端称为冷端;而在1、4端的铜连接片上产生放热现象,此端称为热端。如果电流方向反过来,则冷、热端将互换。

图2-8 半导体制冷器的热电堆

我国目前应用的制冷半导体材料,多数是以碲化铋为基体的三元固熔体合金,其中P型材料是Bi2Te3-Sb2Te3;N型材料是Bi2Te3-Bi2Se3。由于半导体材料性能的限制,目前半导体制冷的效率比一般压缩式要低,耗电量约大1倍。但在几十瓦小能量的情况下,由于半导体制冷器的效率与能量大小无关,故对微小型制冷装置,反而比压缩式经济。此外由于半导体制冷器必需使用直流电源,价格贵,使它的应用受到一定的限制。

C. 什么是半导体制冷

就是不使用冷媒(俗称雪种)达到降温地目的。…请及时采纳支持…

D. 什么是半导体制冷冰箱

半导体制冷冰箱是由半导体所组成的一种冷却装置,于1960年左右才出现,然而其理论基础可追溯到19世纪。这现象最早是在1821年,由一位德国科学家首先发现。
这种半导体制冷冰箱,包括冰箱本体、设置于冰箱本体的口部的冰箱门,所述的冰箱本体上设置有出水孔,该出水孔的出口处设置有接水盘;所述的接水盘上设置有加热元件,该加热元件与加热控制电路相电连接。通过加热控制电路对加热元件进行控制,使得加热元件可以在需要蒸发冷凝水时得电,从而使得冷凝水可以被及时地蒸发掉。半导体制冷冰箱,也叫热电制冷冰箱,是一种热泵所做成的。
【半导体制冷冰箱优势】
半导体制冷冰箱它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到*,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高。
利用半导体制冷的方式来解决LED照明系统的散热问题,具有很高的实用价值。半导体冰箱携带方便,无噪音,可以用来短时间保存食物。半导体冰箱的制冷温度与环境温度有关(一般低于环境温度20度),用来保鲜食物是没有什么问题的。

E. 半导体制冷片是什么意思😊

这种半导体做的东东接上电以后,一面是冷的,一面是热的......

F. 什么是半导体制冷

摘要:半导体制冷又称电子制冷,或者温差电制冷,是从上世纪50年代发展起来的一种新制冷技术,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

G. 冰箱制冷的梗原句

冰箱制冷方式:

1.风冷式:制冷管路隐藏,利用风扇将冷风吹进冷冻室和冷藏室,干净清爽,是无霜的,制冷效(类似给热水吹气冷却快的道理)。较高档的冰箱采取风冷的技术较多,像对开门的400升以上大冰箱普遍采用该技术。优点是制冷效,箱内温度均匀,干净清爽,无霜,不需要手动除霜。缺点是结构复杂,成本相对直冷的较高,食物保鲜效果差些(容易风干)。

2.直冷式:直冷式是很早期的制冷技术,可以看到冷冻室抽屉之间有一排排的制冷管路,这些管路在冷冻室内胆外层,以及无抽屉的冰箱。这些管路在冷冻室内胆外层。优点是结构简单,成本低,食物不易风干的保鲜效果好些。缺点是箱内温度不太均匀,而且需要手动除霜。

3.间、直冷混合式:利用上述两种制冷方式的优点,冷冻室用风冷,冷藏室用直冷。这种方式技术复杂,比较少见。

H. 什么是半导体制冷

到了二十世纪五十年代随着半导体材料的迅猛发展,热电制冷器才逐渐从实验室走向工程实践,在国防、工业、农业、医疗和日常生活等领域获得应用,大到可以做核潜艇的空调,小到可以用来冷却红外线探测器的探头,因此通常又把热电制冷器称为半导体制冷器。

希望能帮到你,望采纳,谢谢!

I. 半导体制冷片原理及其技术运用

半导体制冷片(TE)也叫热电制冷片,是一种热泵,它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。


半导体制冷片的工作运转是用直流电流,它既可制冷又可加热,通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热,这个效果的产生就是通过热电的原理,以下的图就是一个单片的制冷片,它由两片陶瓷片组成,其中间有N型和P型的半导体材料(碲化铋),这个半导体元件在电路上是用串联形式连结组成。




半导体制冷片的工作原理


当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时,在这个电路中接通直流电流后,就能产生能量的转移,电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量,成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量,成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定,以下三点是热电制冷的温差电效应。


1、塞贝克效应(SEEBECKEFFECT)


一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时,如两个连接点保持不同的温差,则在导体中产生一个温差电动势:ES=S.△T


式中:ES为温差电动势


S(?)为温差电动势率(塞贝克系数)


△T为接点之间的温差


2、珀尔帖效应(PELTIEREFFECT)


一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应,即当电流流经两个不同导体形成的接点时,接点处会产生放热和吸热现象,放热或吸热大小由电流的大小来决定。


Qл=л.Iл=aTc


式中:Qπ为放热或吸热功率


π为比例系数,称为珀尔帖系数


I为工作电流


a为温差电动势率


Tc为冷接点温度



3、汤姆逊效应(THOMSONEFFECT)


当电流流经存在温度梯度的导体时,除了由导体电阻产生的焦耳热之外,导体还要放出或吸收热量,在温差为△T的导体两点之间,其放热量或吸热量为:


Qτ=τ.I.△T


Qτ为放热或吸热功率


τ为汤姆逊系数


I为工作电流


△T为温度梯度


以上的理论直到本世纪五十年代,苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究,于一九五四年发表了研究成果,表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果,这是最早的也是最重要的热电半导体材料,至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。


约飞的理论得到实践应用后,有众多的学者进行研究到六十年代半导体制冷材料的优值系数,才达到相当水平,得到大规模的应用,也就是我们现在的半导体制冷片件。



中国在半导体制冷技术开始于50年代末60年代初,当时在国际上也是比较早的研究单位之一,60年代中期,半导体材料的性能达到了国际水平,60年代末至80年代初是我国半导体制冷片技术发展的一个台阶。在此期间,一方面半导体制冷材料的优值系数提高,另一方面拓宽其应用领域。中国科学院半导体研究所投入了大量的人力和物力,获得了半导体制冷片,因而才有了现在的半导体制冷片的生产及其两次产品的开发和应用。


制冷片的技术应用


半导体制冷片作为特种冷源,在技术应用上具有以下的优点和特点:


1、不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转效应,没有滑动部件是一种固体片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易。


2、半导体制冷片具有两种功能,既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高,永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。


3、半导体制冷片是电流换能型片件,通过输入电流的控制,可实现高精度的温度控制,再加上温度检测和控制手段,很容易实现遥控、程控、计算机控制,便于组成自动控制系统。


4、半导体制冷片热惯性非常小,制冷制热时间很快,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到最大温差。


5、半导体制冷片的反向使用就是温差发电,半导体制冷片一般适用于中低温区发电。


6、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小,但组合成电堆,用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。


7、半导体制冷片的温差范围,从正温到负温度都可以实现。


通过以上分析,半导体温差电片件应用范围有:制冷、加热、发电,制冷和加热应用比较普遍,有以下几个方面:


1、军事方面:导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统。


2、医疗方面;冷力、冷合、白内障摘除片、血液分析仪等。


3、实验室装置方面:冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪片。


4、专用装置方面:石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑等。


5、日常生活方面:空调、冷热两用箱、饮水机、电子信箱等。此外,还有其它方面的应用,这里就不一一提了。



半导体制冷片的散热方式


半导体制冷片件的散热是一门专业技术,也是半导体制冷片件能否长期运行的基础。良好的散热才能获得最低冷端温度的先决条件。以下就是半导体制冷片的几种散热方式:


1、自然散热。


采用导热较好的材料,紫铜铝材料做成各种散热片,在静止的空气中自由的散发热量,使用方便,缺点是体积太大。


2、充液散热。


用较好的散热材料做成水箱,用通液体或通水的方法降温。缺点是用水不方便,浪废太大,优点是体积小,散热效果最好。


3、强迫风冷散热。


工作气氛为流动空气,散热片所用的材料和自然散热片相同,使用方便,体积比自然冷却的小,缺点是增加一个风机出现噪音。


4、真空潜热散热。


最常用的就是“热管”散热片,它是利用蒸发潜热快速传递热容量。

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