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半导体制冷器有什么品牌

发布时间:2023-05-15 09:00:38

⑴ 散热器十大品牌

风冷:
思民、猫头鹰、利民、极酷冻凌、捷冷--变形金刚
TT、AVC、银欣、Tuniq Tower 、ZEROtherm、超频3 、华硕……

热管风冷,当前中高端主流散热方式

为了应付处理器不断增长的散热需求,散热器的发展也日新月异,先前是以开发散热片的材质为主导,从铝材发展到铝+铜,再到纯铜散热器。然而当处理器TDP达到一定高度后,仅靠改善散热片制造原料和增加散热器体积来提升散热效率,很难再有提高和突破。各大生产散热器厂家开始以散热方式为技术变革的方向,从风冷、半导体制冷到热管,再到水冷、水+冰冷甚至更极端的干冷和液氮制冷。

在2003年,业界就有人提出“风冷还能坚持多久”的疑惑,挤压热表面,实现高低不等能量体传递能量,这几乎是当时风冷散热一致性的散热传导模式,普通的风冷模式确实跟不上处理器TDP发展的脚步。而当水冷散热器刚刚显身之时,因为其良好的散热能力,人们似乎一下发现了新大陆,纷纷预测未来将是水冷的天下。

几年时间过去了,水冷仍然只在少部分玩家中使用,一直未跻身主流行列。虽然从散热性能上看还是以水冷占优势,但是它价格偏高,安装不易,占空间大,且安全性低,另外水(或者其它替代液体)会有变质和内部材料氧化的问题。

除水冷自身缺点以外,使它衰落的另一个原因则是热管的出现。当热管进入到PC领域后,传热材料的散热技术获取了突破从而令人们放弃了水冷,所以水冷的发挥空间正在逐渐变小,未来将慢慢淡出市场,热管式风冷是目前主要的散热方式。

值得我们注意的,就是CPU的发热量增加速度已经放缓,预计未来3年内TDP功率超过130W的怪物级主流CPU不会再出现,而目前的热管风冷技术已经足够满足CPU的散热需求。随着热管产能增加与工艺的成熟,我们预计热管散热器的售价也会进一步下调,从目前的中高端市场进入低端市场,被更多用户选择。

热管技术简析

热管散热是一种利用相变过程中要吸收/散发热量的性质来进行冷却的技术,1963年由美国Los Alamos国家实验室的G.M.Grover发明,并率先由IBM最初引入笔记本中。热管的出现已经有数十年的历史,而在PC散热领域被广泛采用还是近些年的事,但发展迅猛。小到CPU散热器、显卡/主板散热器,大到机箱,我们都可以看到热管的身影。

热管具有热传递速度极快的优点,安装至散热器中可以有效的降低热阻值,增加散热效率。它通过在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量,具有极高的导热性,高达纯铜导热能力的上百倍,有“热超导体”之美称。工艺过关、设计出色的热管CPU散热器,将具有普通无热管风冷散热器无法达到的强劲性能。

从技术角度看,热管的核心作用提高热传递的效率,将热量快速从热源带离,而非一般意义上所说的“散热”——这则涵括与外界环境进行热交换的过程。热管的动作温度范围十分宽广。从零下200度 ~1000度均可使用热管导热。

热管的工作原理很简单,热管分为蒸发受热端和冷凝端两部分(具体到产品上,受热端就是和散热器底座接触的部分)。当受热端开始受热的时候,管壁周围的液体就会瞬间汽化,产生蒸气,此时这部分的压力就会变大,蒸气流在压力的牵引下向冷凝端流动。蒸气流到达冷凝端后冷凝成液体, 同时也放出大量的热量,最后借助毛细力回到蒸发受热端完成一次循环。

典型的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽到的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据需要可以在两段中间布置绝热段。

◆ 烧结热管和沟槽热管

液体冷凝的过程会采用到毛细原理,因此毛细结构是一根合格热管产品的核心。它主要有三个作用:一是提供冷凝端液体回流蒸发端的通道,二是提供内壁与液体/蒸气进行热传导的通道,三是提供液气产生毛细压力所必须的孔隙。毛细结构分为四种:丝网、沟槽、粉末烧结与纤维四种。在PC散热器上,大部分都是沟槽与粉末烧结两类结构,POWDER(烧结热管)占80% ;GROOVE(沟槽热管)占20%。

烧结式热管,其毛细结构是通过高温下铜粉烧结制造而成的。我们最常见的水介质烧结式热管制造流程大致为:选取99.5%纯度的铜粉,铜粉单体粒径控制在75~150微米。使用工具将外径5mm红铜管内部清除干净,去除毛刺,接着将铜管放到稀硫酸中使用超声波清洗。清洗干净之后我们将得到一根内外壁皆十分光滑、无氧化物的铜管。此时将一根细钢棍插到铜管里(需要工具精确地将钢棍儿固定在铜管的中央,以方便铜粉均匀填充),将铜管底部用铜片暂时封闭。接着就可以把纯铜粉倒入铜管了。装填完毕之后就可以拿到烧结炉进行烧结。在烧结过程中,温度的把控也很重要。烧结完成之后使用一个辅助工具把铜管加紧,使用工具把钢棍抽出即可。

严格按照上述流程制造的烧结式热管,每个部分的毛细结构渗透率都应该大致相同,铜粉烧结块分布厚度大致均匀。当我们拆开热管仔细观察,就可以发现该热管的烧结工艺是否过关了。
沟槽式热管是热管毛细结构中比较制造简单的一种,采用整体成型工艺制造,成本是一般烧结式热管的2/3。沟槽式热管生产方便,但缺点十分明显。沟槽式热管对沟槽深度和宽度要求很高,而且其方向性很强。当热管出现大弯折的时候,沟槽式方向性的特性就成了致命缺点,导致导热性能大幅度下跌。

目前市面中有些廉价的热管散热器,这其中也包括了某些显卡散热器,虽然采用了热管,基本上沟槽式的,因此性能必然不会像高端热管那样优秀,不能对这种产品的散热性能抱以过多的希望。

◆ 热管的弯曲

热管直通的状态下具有最好的热传递效能。但是在实际使用中,热管经常要被弯曲。弯曲后的热传递性能会出现不同程度下降,这也与工艺好坏有密切联系。热管弯曲有一点必须要注意:在弯曲部位要尽量保持直径无变化,或是变化很小。如果出现严重形变,比如本来圆柱形的外壁变成扁平形状,则会大幅降低热传导性能,因为过大的形变会导致热管内部的毛细结构部分中断。

沟槽热管在这方面非常敏感,当沟槽管弯曲90度,导热性能大降,甚至只能达到原来性能的1/2。部分采用沟槽管的散热器甚至将其弯曲180度,那样的效果可想而知了。而烧结式热管在弯曲时的敏感度就小多了,虽然弯曲后性能也会有部分下降,但是并不明显。一般高端的热管散热器中可以见到烧结管的身影。

如果价格非常低(双热管或以上)并且弯曲角度很小(最多90度)的,大多数都是采用沟槽管的。多道弯曲的都是采用烧结管(当然并不绝对,但是基本如此)。

◆ 热管的直径

以热管长度均为150mm计算,经过有关权威机构测试,直径为3mm的热管其热阻值为0.33(测试物体温度变化区间60~90度)。而直径为5mm的时候,热阻立刻降到了0.11,已经可以满足绝大部分场合对导热的要求了。而当热管直径扩大到8mm的时候,热阻竟然达到了0.0625,这是大部分金属材质散热器难以企及的热阻。

不同直径的热管,最大导热量区别有多大呢?台湾某研究所给出了一组参考数值。直径为3mm的正品热管,2.8个标准热传递周期中只能传递15W(15焦耳/s)的热量。而直径为5mm的热管,在1.8个热传递周期最大热量传递达到了45W,是3mm热管的3倍!而8mm的热管产品只需0.6个周期就可以传递高达80W的热量。如此高的传热量,如果没有良好的散热片设计和风扇配合,很容易导致热量无法正常发散。

显然,热管的直径对传热有很明显的影响,越大效果超好,目前中高端热管散热器中多采用6mm的热管,也有个别是用的8mm产品。

◆ 热管与鳍片的结合

热管有着优秀的热传导能力,能将处理器的热量很快的转移走,但要依靠热管那小小的散热面积将热量转到空气中是不可能,必须借助更多的散热鳍片。因此热管与鳍片如何完美结合,是非常关键的。目前主要有两种方式,焊接和穿fin。

热管与鳍片最常见的连接工艺就是焊接,界面热阻值较低,但是成本较高。比如铝鳍片与铜热管焊接,则需要先将热管表面电镀镍,方可与铝鳍片焊接到一起。焊接热管的工艺都有一个很明显的特征,就是在热管上方有焊孔。焊接过程中产生的气泡和不均匀都会导致散热效率受损。

穿Fin就是通过机械手段让热管直接穿过鳍片。这种工艺成本很低,工序简单,但是对工艺本身的技术要求较高,否则很容易使热管与鳍片之间的接触不紧密而导致界面热阻过高。合格的穿Fin工艺加工出来的散热器,热管与鳍片截面热阻几乎完全等同于焊接,但成本却能大幅降低。实际上,穿Fin工艺是AVC的专利技术,使得AVC散热器既能有强大的散热性能,还可保持相对低廉的售价。富士康的冲压铆接技术与穿fin类似。

焊接与穿Fin在性能上基本没有差别。但是在成本方面,焊接会比穿Fin高出每热管1美元左右的幅度,所以焊接工艺的热管散热器价格普遍都比较高。

当前中高端风冷散热器特点

中高端风冷散热器,足以应付现在的主流CPU散热需求。最显著的特点是热管的全面应用,并且是多热管方式(4根以上),热管普遍采用烧结式热管,直径多为6mm。除了成熟的热管技术应用外,还有些其它特点:

◆ 侧向吹风

有些事件在悄悄改变,比如散热器风扇的安装方式。传统的散热器安装方式是风扇在顶部,气流朝下,即垂直于CPU。现在多数在改进风道设计,风扇改为侧向吹风,让气流的方向平行于CPU。

侧向吹风的首要好处是彻底解决风力盲区,因为气流是平行通过散热鳍片的,气流截面的四条边上的气流速度最快,而CPU的发热点正好位于一条边上。这样CPU散热底座吸收的热量可以被及时带走。另外一个好处是没有反弹的风压(通常向下吹风时,一部分气流冲至散热底面并反弹,这会影响散热器内的气流运动方向,使的热交换的效率受到损失)。热交换效率要高于向下吹风。

当然侧面吹风的也有缺点,就是不能直接吹到到热源——底面。所以,侧面进风的关键就是如何尽快的把底面的热量带到风道。这就给热管有了发挥的舞台,热管+密集散热鳍片的配置,让底部的热量尽快传递到散热鳍片上。

⑵ 手机散热器哪个好

第一名:YDP手机制冷器

此款散热器,是全网首款采用双风扇的半导体制冷器。采用了63组制冷晶体,其拥有强大的制冷性能外,搭配双5000转强力散热风扇,四面都可出风,性能非常稳定,快速降温只要1S。机身小巧,。使用效果最低温度达到0.1摄散慎氏度,非常不错的半导体散热器。

第二名:小米手机散热器

小米“散热设备”内含有制冷晶片,合金散热柱,机身搭载5叶扇。原理是通电后风扇启动,两侧风道引流加持,让整个机身实现空气循环,来降温内部的制冷晶片,通过贴在手机背部的方式去逐渐降温。但不足的是制冷晶片本身背后大量的发热需要通过背部风扇排出,排风口正好就对着我的双手,机身过宽不方便使用,齐能达到2摄氏度。也是非常不错的手机散热器。

第三名:第一卫手机扇热器

这一款整体使用方式和上一款一样,一面吸热,一面散热。外观上多了些科技感。不同的是散热区域的面积比上一款小了,所以虽能制冷,但是因为散热功能不能达到效果,随着手机越来越热,制冷族磨片也会因为吸收了太多的热量,导致制冷效果也会随之下降。使用效果还是能达到6摄氏度左右。


散热器分析:

手机散热器是可以散热的,但必须是那种外置的吸附在手机后背的散热器,带风扇的那种。

因为现在智能手机的后背都是一大块铝合金兆掘斗板,cpu工作时产生的热量就是通过这块铝板向外散发,而散热器的风扇不断的向其吹风,可以将热量迅速带走。

但缺点是散热器工作时需要接上usb供电,另外安装在手机背后导致手机的体积也就增大了。

⑶ 手机散热器哪个好

手机散热器哪家好?排行榜】

手机发热能不能解决?有没有简单有效的方法?答案肯定是“有”和“能”。除了找个低温空调房玩游戏和改游戏画质降分辨率。如果想要健康不感冒,同时不牺牲游戏体验的话,就需要借助一些辅助设备了。本次我们在万能的xx找到了五个小编觉得不错或者销量较高的辅助散热产品,先来介绍一下。

第一名:YDP手机制冷器,价格128.性价比高

此款散热器,是全网首款采用双风扇的半导体制冷器。采用了63组制冷晶体,其拥有强大的制冷性能外,搭配双5000转强力散热风扇,四面都可出风,性能非常稳定,快速降温只要1S。机身小巧,。使用效果最低温度达到0.1摄氏度,非常不错的半导体散热器。

第二名:小米手机散热器,价格是139元。性价比高

小米“散热设备”内含有制冷晶片,合金散热柱,机身搭载5叶扇。原理是通电后风扇启动,两侧风道引流加持,让整个机身实现空气循环,来降温内部的制冷晶片,通过贴在手机背部的方式去逐渐降温。但不足的是制冷晶片本身背后大量的发热需要通过背部风扇排出,排风口正好就对着我的双手,机身过宽不方便使用,齐能达到2摄氏度。也是非常不错的手机散热器。

第三名:第一卫手机扇热器,价格199.性价比一般!

这一款整体使用方式和上一款一样,一面吸热,一面散热。外观上多了些科技感。不同的是散热区域的面积比上一款小了,所以虽能制冷,但是因为散热功能不能达到效果,随着手机越来越热,制冷片也会因为吸收了太多的热量,导致制冷效果也会随之下降。使用效果还是能达到6摄氏度左右。

第四名:蜂翼手机散热器,长下面这样,价格是99元。

这是一款风冷散热器,拥有三挡风力调节,从开始使用到最终结束手机保持在三四十度之间,制冷的效果相比夹有半导体制冷的散热器来说,效果可见一斑,而且还有个缺憾,就是那个噪音非常大,影响整体的游戏体验吧。更加觉得就是这个价钱实在是.......(此处省略一万个字)

第五名:倍思手机散热,价格是55元。

这也是一款风冷散热器,重量147.9克,三两多的重量拿起来确实有些拖累了,外形是游戏手柄式设计,用来打《和平精英》这类射击游戏会比较舒服。卡扣位置适中,不容易卡到按键,采用两个风扇的设计,兼顾手机上下两个部分。不过风力只有一档,而且手柄略厚,对我这种手小的人不算太友好。不过散热器配有1200毫安的电池,随时可以作为充电宝使用,尽管作用并不那么大吧。使用效果中,还是可以起到不错的效果,保持在三十度左右。

整体测试下来,倍思和蜂翼的两台风冷散热器可以说都没什么效果,而且体验也不好,非常不推荐。

半导体散热器就不一样了,尽管它们看起来都并不便宜,最起码都上百,但是散热效果相当不错。在我们测试的三款液冷散热器中,最推荐的就是YDP的双风扇半导体散热器,,温度降得快,而且非常稳定,细节也做得相当棒,是一款性价比较高的手机散热器。

作为一款辅助工具,手机散热器最大的作用就是改善使用体验。夏日游戏,够冷才够酷!

希望这篇文章能给你们带来帮助!

⑷ 半导体冰箱品牌介绍

导语:冰箱电视和电脑已经成为了家里必须的电器,半导体冰箱对于一些人是陌生的对于一些人是熟悉的,它和冰箱一样都是用来制冷的,但是随着半导体冰箱的兴起,随之而来的是半导体冰箱的品牌和它的性能,半导体冰箱有着各种各样的品牌,每个品牌都会有着它出色和不足的地方,半导体冰箱或许在不久的将来会更加的流行,下面就请大家和小兔一起去了解吧。

半导体冰箱,也称之为电子冰箱。是一种在制冷原理上与普通冰箱完全不同的产品,它以一块40毫米见方、4毫米厚的半导体芯片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷,被喻为世界最小的“压缩机”。由于半导体制冷器属电子物理制冷,根本不用制冷工质和机械运动部件,从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题,并在小容量低温冷藏箱方面具有陪锋更加显著的节能特性极具开发推广价值。




半导体电子制冷又称热电制冷,或者温差电制冷,它是利用"帕尔帖效应"的一种制冷方法,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。




1、海尔。海尔创立于1984年,经过30年创业创新,从一家资不抵债、濒临倒闭的集体小厂发展成为全球白电第一品牌。海尔秉承锐意进取的海尔文化,不拘泥于现有的家电行业的产品与服务形式,在工作中不断求新求变,积极拓展业务新领域,开辟现代生活解决方案的新思路、新技术、新产品、新服务,引领蔽凳现代生活方式的新潮流,以创新独到的方式全面优化生活和环境质量。




2、三星。三星电子作为韩国电子产品生产企业,是韩国规模最大的企业,同时也是三星集团子公司中规模最大且在国际市场处于领先地位的企业。该公司在全世界共65个国家拥有生产和销售法人网络,员工数多达157,000人,2009年超越惠普(HP)跃升为世界最大的IT企业。三星冰箱已在中国销售多年,无论从技术还是产品质量都已达到很成熟的阶段。目前三星企业排名在世界500强,在市场上拥有很高的知名度,深受广大消费者好评和喜爱。




结束语:相信大家在经过小兔的分析和理解下,大家对半导体冰箱品牌已经有了自己的理解和掌握,在大家越来越芦并晌注意生活质量的同时,小兔在这里也不希望大家花冤枉的钱去购买不好的半导体冰箱。选择好的半导体冰箱品牌可以让自己不必在担心它的质量问题,可以让我们的生活更加有保障,半导体冰箱也许会在大家的家庭里出现,那么好的品牌才是硬道理。最后请大家多多关注土巴兔哦!

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⑸ 半导体小冰箱好用吗

半导体小冰箱好用吗

半导体小冰箱好用吗, 家里使用半导体制冷小冰箱好的是,结构简单,价格低,便于携带,可以冷热切换。 缺点制冷效果有限。制冷空间有限,那么你真的知道半导体小冰箱好用吗。

半导体小冰箱好用吗1

一、 半导体冰箱,也称之为电子冰箱。

是一种在制冷原理上与普通冰箱完全不同的产品,它以一块40毫米见方、4毫米厚的半导体芯片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷,被喻为世界最小的“压缩机”。由于半导体制冷器属电子物理制冷,根本不用制冷工质和机械运动部件,从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题,并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的节能特性极具开发推广价值。

二、半导体冰箱优缺点——优点

1、无机械传动部件,无磨损,无噪音,寿命长。

2、无需制冷剂制冷(压缩式和吸收式都需要),绝对环保。

3、效率高,耗电量低(在100W以下,耗电量只有压缩祥握式和吸收式的一半)。

4、因为使用制冷片制冷,所以半导体冰箱可以做到任意大小,甚至有用usb接口供电的usb冰箱出现。

三、半导体冰箱优缺点——缺点

1、半导体冰箱在做较大的冰箱时成本较高,不利于大规模推广。

2、冰箱容积不能超过100升(高于100升,其制冷效果下降,耗电量增加)。

3、因为制冷片一面散热,而且产热多,所以必须使用散热设备,这也增加了半导体冰箱的成本,如果使用风扇,还会增加耗电量,产生轻微噪音。

4、制冷温度与环境温度有关(一般低于环境温度20度),不能制冰 (此问题也可以通过多级制冷片串联来解决,但是串联后必须加强散热,否则容易烧毁制冷片)。

半导体小冰箱好用吗2

一、半导体冰箱原理介绍

半导体冰箱制冷脊备器属电子物理制冷,根本不用制冷工质和机械运动部件,从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题,并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的`节能特性极具开发推广价值。

二、半导体冰箱简单结构

将P型半导体,N型半导体,以及铜板,铜导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用,回路由12V直流电供电,接通电流后,一个接点变冷(冰箱内部),另一个接头散热(冰箱后面散热器)。

三、半导体冰箱好用吗

"半导体电子制冷"的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差,即热电势差。纯金属的导电导热性能好,但制冷效率极低(不到1%)。半导体材料具有极高的热电势,可以成功的用来做小型的热电制冷器。由于半导体制冷器属电子物理制冷,根本不用制冷工质和机械运动部件,从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题,并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的节能特性极具开发推广价值。半导体电子制冷又称热电制冷,或者温差电制冷,它是利用"帕尔帖效应"的一种制冷方法,与压缩式樱宴毁制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

半导体小冰箱好用吗3

现在国内销售的复小冰箱主要是包括两种类型:半导体电子制冷小冰箱和压缩机小冰箱。半导体制冷小冰箱是指由半导体制冷芯片为制冷系统的小冰箱,而压 缩机小冰箱是指由压缩机为制冷系统的小冰箱。两种小冰箱的制冷方式不同,各自制有各自的优势和特点。

富信的小冰箱都是半导体电子制冷小冰箱,这种小冰箱无噪音,无振动,为您提供宁静空间;

无任何制冷剂,不含氟无污染,环保健康,使用广泛,酒店、 家庭、学校百、办公室都适用

。此外,电子小冰箱重量小,轻便易携,方便运输;性能稳定,节能高效,寿度命长,温控范围大概是5-15°,价格通常便宜过压缩机 。电子小冰箱只您食问物保鲜的最优选择。

而压缩机小冰箱比较笨重,不容易移动或运输。在运行过程中会有些振动和噪音,甚至会影响的食物的储存,尤其是红酒,红酒在储存时,如果经常受到不 当的震荡,会答影响微生物的再发酵过程。与电子小冰箱相比,压缩机最大的优势在于具有冷冻结冰功能。

⑹ 车载冰箱半导体制冷原理

车载小冰箱的半导体制冷原理 半导体制冷技术 材料是当今世界的三大支柱产业之一,材料是人类赖以生存和发展的物质基础,尤其是近几十年来随着人类科学技术的进步,材料的发展更是日新月异,新材料层出不穷,其中半导体制冷材料就是其中的一个新兴的热门材料,其实半导体制冷技术早在十九世纪三十年代就已经出现了,但其性能一直不尽如人意,一直到了二十世纪五十年代随着半导体材料的迅猛发展,热点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。 半导体制冷器件大致可以分为四类: (1)用于冷却某一对象或者对某个特定对象进行散热,这种情况大量出现在电子工业领域中; (2)用于恒温,小到对个别电子器件维持恒温 ,大到如制造恒温槽,空调器等; (3)制造成套仪器设备,如环境实验箱,小型冰箱,各种热物性测试仪器等; (4)民用产品,冷藏烘烤两用箱,冷暖风机等。 半导体制冷的应用: (1)在高技术领域和军事领域 对红外探测器,激光器和光电倍增管等光电器件的制冷。比如,德国Micropelt公司的半导体制冷器体积非常小,只有1个平方毫米,可以和激光器一起使用TO封装。 (2)在农业领域的应用 温室里面过高或过低的温度,都将导致秧苗坏死,尤其部分名贵植物对环境更加敏感,迫切需要将适宜的温度检测及控制系统应用于现代农业。 (3)在医疗领域中的应用 半导体温控系统在医学上的应用更为广泛。如:用于蛋白质功能研究、基因扩增的高档PCR仪、电泳仪及一些智能精确温控的恒温仪培养箱等;用于开发具有特殊温度平台的扫描探针显微镜等。 半导体制冷的优点 半导体制冷器的尺寸小,可以制成体积不到1cm小的制冷器;重量轻,微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克。无机械传动部分,工作中无噪音,无液、气工作介质,因而不污染环境,制冷参数不受空间方向以及重力影响,在大的机械过载条件下,能够正常地工作;通过调节工作电流的大小,可方便调节制冷速率;通过切换电流方向,可是制冷器从制冷状态转变为制热工作状态;作用速度快,使用寿命长,且易于控制。 半导体制冷器件的工作原理 半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理,该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的,即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时,在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量,而另一个接头处则吸收热量,且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的,改变电流方向时,放热和吸热的接头也随之改变,吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比,且与两种导体的性质及热端的温度有关,即: Qab=Iπab πab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数 ,单位为[V], πab为正值时,表示吸热,反之为放热,由于吸放热是可逆的,所以πab=-πab 帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度,其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的绝对温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相,帕尔帖系也具有加和性,即: Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I 因此绝对帕尔帖系数有πab=πa- πb 金属材料的帕尔帖效应比较微弱,而半导体材料则要强得多,因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。 半导体制冷材料的发展 AVIoffe和AFIoffe指出,在同族元素或同种类型的化合物质间,晶格热导率Kp随着平均原子量A的增长呈下降趋势。RWKeyes通过实验推断出,KpT近似于Tm3/2ρ2/3A-7/6成比例,即近似与原子量A成正比,因此通常应选取由重元素组成的化合物作为半导体制冷材料。 半导体制冷材料的另一个巨大发展是1956年由AFIoffe等提出的固溶体理论,即利用同晶化合物形成类质同晶的固溶体。固溶体中掺入同晶化合物引入的等价置换原子产生的短程畸变,使得声子散射增加,从而降低了晶格导热率,而对载流子迁移率的影响却很小,因此使得优值系数增大。例如50%Bi2Te3-50%Bi2Se3固溶体与Bi2Te3相比较,其热导率降低33%,而迁移率仅稍有增加,因而优值系数将提高50%到一倍。 Ag(1-x)Cu(x)Ti Te、Bi-Sb合金和YBaCuO超导材料等曾经成为半导体制冷学者的研究对象,并通过实验证明可以成为较好的低温制冷材料。下面将分别减少这几种热电性能较好的半导体制冷材料。 二元Bi2Te3-Sb2Te3和Bi2Te3-Bi2Se3固溶体 二元固溶体,无论是P型还是N型,晶格热导率均比Bi2Te3有较大降低,但N型材料的优值系数却提高很小,这可能是因为在Bi2Te3中引入Bi2Se3时,随着Bi2Se3摩尔含量的不同呈现出两种不同的导电特性,势必会使两种特性都不会很强,通过合适的掺杂虽可以增强材料的导电特性,提高材料的优值系数,但归根结底还是应该在本题物质上有所突破。 三元Bi2Te3-Sb2Te3-Sb2Se3固溶体 Bi2Te3 和Sb2Te3是菱形晶体结构,Sb2Se3是斜方晶体结构,在除去大Sb2Se3浓度外的较宽组份范围内,他们可以形成三元固溶体。无掺杂时,此固溶体呈现P型导电特性,通过合适的掺杂,也可以转变为N型导电特性。在二元固溶体上添加Sb2Se3有两个优点:首先是提高了固溶体材料的禁带宽度。其次是可以进一步降低晶格热导率,因此Sb2Se3不论是晶体结构还是还是平均原子量,都与Bi2Te3 和Sb2Te3相差很大。当三元固溶体中Sb2Te3+5% Sb2Se3的总摩尔含量在55%~75%范围时,晶格热导率最低,约为0.8×10-2W/cm K,这个值要略低于二元时的最低值0.9×10-2W/cm K。 但是,添加Sb2Se3也会降低载流子的迁移率,将会降低优值系数,因此必须控制Sb2Se3的含量。 P型Ag(1-x)Cu(x)Ti Te材料 AgTi Te材料由于具有很低的热导率(k=0.3 W/cm K),因此如能通过合适的掺杂提高其载流子迁移率μ和电导率σ,将有可能得到较高的优值系数Z。RMAyral-Marin等人通过实验研究,发现将AgTi Te和CuTi Te通过理想的配比形成固溶体,利用Cu原子替换掉部分Ag原子后,可以得到一种性能较好的P型半导体制冷材料Ag(1-x)Cu(x)Ti Te,其中x在0.3左右时,材料的热电性能最好。由此可见Ag(1-x)Cu(x)Ti Te的确是一种较好的P型半导体制冷材料。 N型Bi-Sb合金材料 无掺杂的Bi-Sb合金是目前20K到220K温度凡内优值系数最高的半导体制冷材料,其在富Bi区域内为N型,而当Sb含量超过75%时将转变为P型。在Bi的单晶体中引入Sb,没有改变晶体结构,也没有改变载流子(包括电子和空穴)浓度,但是拉大了导带和禁带之间的宽度。Sb的含量为0~5%时禁带宽度约为0eV,即导带和禁带相连,属于半金属;Sb含量在5%~40%时,禁带宽度值基本是在0.005eV左右,当Sb的含量在12%~15%时,达到最大,约为0.014eV,属于窄带本征半导体。由上文所述,禁带宽度的增加必将提高材料的温差电动势。80K到110K温度范围内,是Bi85Sb15的优值系数最高,高温时则是Bi92Te8最高。 YBaCuO超导材料 根据上面的介绍可知,在50K到200K的温度范围内,性能最好的半导体制坑材料是n型Bi(100-x)Sbx合金,其中Sb的含量在8%~15%。在100K零磁场的情况下,Bi-Sb合金的最高优值系数可达到6.0×10-3K-1,而基于Bi、Te的p型固溶体材料在100K时的优值系数却低于2.0×10-3K-1并且随着温度的下降迅速减小。因此,必须寻找一种新的p型低温热电材料,以和n型Bi-Sb合金组成半导体制冷电对。利用高Tc氧化物超导体代替p型材料,作为被动式p型电臂(称为HTSC臂,即High Tc Supercon-cting Legs),理论上可以提高电队的优值系数,经过实验证明也确实可行。半导体制冷电对在器件两臂满足最佳截面比时的最佳优值系数为: zmax= (1)式中的下标p和n分别对应p型材料和n型材料。由于HTSC超导材料的温差电动势率α几乎为零,但其电导率无限大,因此热导率κ和电导率δ的比值κ/δ却是无限小的,这样式(1)可以简化为: zmax(HTSC)=即由n型热电材料和HTSC臂所组成的制冷电对的优值系数,将等于n型材料的优值系数。 Mosolov A B等人分别利用以SrTiO3座基地的YBaCuO超导薄膜和复合YBaCuO-Ag超导陶瓷片作为被动式HTSC臂材料,用Bi91Sb9合金作为n型材料,制成单级半导体制冷器。实验结果表明:利用YBaCuO超导薄膜制成的制冷器,热端温度维持在85K,零磁场时可达到9.5K的最大制冷温差,加上0.07T横向磁场时能达到14.4K;利用YBaCuO-Ag超导陶瓷片制成的单击制冷器,热端温度维持在77K时,相应的最大制冷温差分别是11.4K和15.7K。从半导体制冷器最大制冷温差计算公式,可以反算出80Kzuoyou这种制冷电对的优值系数约为6.0×10-3K-1,可见这种电对组合是有着很好的应用潜力的。随着高Tc超导体材料的发展,这种制冷点队的热端温度将会逐渐提高,优值系数也将逐渐增大,比将获得跟广泛的应用。

⑺ 制冷机组国内十大品牌是哪些

834年,英国的雅可比·珀金斯试制成功人力转动的用乙醚为工质的可以连续工作的制冷机。1844年,美国的J.戈里试制了用空气为工质的制冷机,用在医院中制冰和冷却空气。1872~1874年,D.贝尔和C.von林德分别在美国和德国发明了氨压缩机,并制成了氨蒸气压缩式制冷机,这是现代压缩式制冷机的发端。19世纪50年代,法国的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水为工质的吸收式制冷机和氨水吸收式制冷机。1910年出现了蒸汽喷射式制冷机。1930年出现了氟利昂制冷剂,促进了压缩式制冷机的迅速发展。1945年,美国研制成功溴化银吸收式制冷机。

原理

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①压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环,按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机(以液压蒸发制冷为基础,制冷剂要发生周期性的气-液相变)和气体压缩式制冷机(以高压气体膨胀制冷为基础,制冷剂始终处于气体状态)两种,现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用最广。②吸收式制冷机。依靠吸收器-发生器组(热化学压缩器)的作用完成制冷循环,又可分为氨水吸收式、溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器(喷射式压缩器)的作用完成制冷循环。④半导体制冷器。利用半导体的热-电效应制取冷量。

制冷机的主要性能指标有工作温度(对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度,对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度),制冷量(制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量)、功率或耗热量、制冷系数(衡量压缩式制冷机经济性的指标,指消耗单位功所能得到的冷量)以及热力系数(衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标,指消耗单位热量所能得到的冷量)等。[2]

种类

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制冷机可分为:压缩式制冷机、吸收式制冷机、蒸汽喷射式制冷机,半导体制冷。其中蒸汽压缩式制冷机(活塞式、回转式、螺杆式、离心式)、吸收式制冷机和蒸汽喷射式制冷机应用较为广泛。我国除少数大冷量和特殊用途的冷冻机外,一般用途的活塞式、离心式、螺杆式、涡旋式 、溴化锂吸收式、蒸汽喷射式制冷机,以及冷冻、冷藏、低温试验等设备都能自己制造。

各种类型制冷机主要特点如下:

1.压缩制冷

压缩式制冷机

1)螺杆式制冷机:结构简单、易损件少、使用寿命长、单级压缩比高,在大中型制冷量范围内有取代活塞式的趋势。

2)活塞式制冷机:技术发展比较成熟,效率高,使用温度范围广,可制成大中小型各种规格产品,是各种制冷机中应用最广的机种。

3)离心式制冷机:利用高速旋转的叶轮使制冷剂气体获得动能,然后通过扩压器提高其压力并冷却液化,节流而制冷。具有结构紧凑,单机制冷量大,可进行能量调节等特点。用于空调的机器多采用R11、R12制冷剂。

2.吸收制冷

利用吸收剂对制冷剂的吸附作用使制冷剂蒸发而制冷。常用的有氨——水吸收式制冷机和溴化锂——水吸收式制冷机,用热源作为动力,消耗电力少,运转平稳,易损件少,能量调节范围大,是一种新发展起来的制冷机品种。[3]

容量变化

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制冷机容量应该与库房的热负荷相匹配。这点可以通过合理的配机和利用能量调节装置等方法达到。当然,最主要是要有比较好的冷库安装节能措施。如果库房的热负荷不变,而压缩机的容量大时,就会使系统蒸发温度降低,或使压缩机倒霉,这是很不好调整的制冷系统,制冷装置稳定性也差。反之,如果制冷机容量减小时,由于机器未能及时吸回蒸发器内形成的制冷剂气体,又会使蒸发器温度升高、库房降温困难。

当库房热负荷及制冷机容量不变时,如蒸发器蒸发管内表面有油膜或管外表面有霜层,也会影响冷却效果,库房降温困难。蒸发温度较设计要求过高或过低都是不正确的,过高不能满足食品加工工艺要求,过低使制冷机的能量指标与运转经济性变坏。具体表现如下:

①蒸发温度降低,使制冷机制冷量减少,这是由于蒸发器内的气体比容增大,单位容积制冷量减少,因而,制冷机每小时循环的制冷剂质量液减少;

②蒸发温度降低,压缩每公斤气体所消耗的功能增加。

节能方法

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离心式制冷机节能方法1.制冷机节能原则:提高蒸发温度,降低冷凝温度。在满足设备安全和生产需求的前提下,尽量提高蒸发温度和降低冷凝温度。为此加大了冷却塔的改造,以保证冷却水效能。

2.防止和减少管道结垢以提高冷凝器和蒸发器的换热效率补充水如果水处理做的不好,碳酸氢钙和碳酸氢镁受热产生的碳酸钙和碳酸镁会沉积在管道上。使导热性能下降,影响冷凝器和蒸发器的换热效率,并使设备运行电费大幅度上升。此时除了采用水处理技术外,还可以利用管道定期自动清洗设备进行管道清洗。

3.调整制冷机设备合理的运行负载

在保证设备安全运行的情况下,制冷主机运行在70%-80%负载比运行在100%负载时,单位冷量的功耗更小。运用此方式开机要结合水泵、冷却塔的运行情况综合考虑。

4.采用制冷机变频装置,调节离心制冷机压缩机的转速低压的冷媒经过离心机后,压力升高。离心机的转速越大,压力升得越高。在实际运行中,设备大多是在非满负荷运行。固定转速的离心机在设备小负荷运行时,造成能源浪费。而变频离心制冷机可以依据负荷的变化,自动调节压缩机转速,节能空间比较大。

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与半导体制冷器有什么品牌相关的资料

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