很遺憾,因您的瀏覽器版本過低導致無法獲得最佳瀏覽體驗,推薦下載安裝谷歌瀏覽器!

TEC1半導體溫差致冷組件的應用

2017-05-17  來自: 安陽市陽光科教能源有限公司 瀏覽次數:774


1、自制小型TEC1半導體電子冰箱(冷熱箱):

      自制的小型電冰箱,其制冷部分是以新型的固體冷源——半導體制冷器,取代了傳統的機械壓縮式制冷系統。由于制作方便,工藝要求也不高,所以十分便于自制。原理:半導體致冷器的制冷原理是建立在珀爾帕效應的基礎上實現的。即當電流流經不同材料的導體形成的接點時,接點處會產生放熱和吸熱(制冷)現象。放熱或吸熱依電流方向不同而改變,放熱或吸熱量的大小則由電流大小來決定。制作:自制的小型冰箱有效容積為10升,所選用的致冷器為TEC1—12703型(圖1)。該致冷器的外型為40×40×5mm,由于127對電偶對構成,僅重28克,電壓12V電流3A,電熱端溫度27℃、冷端負載為0時,冷、熱間溫差﹥55℃,(即熱端15℃時,冷端可達-40℃)制冷量為29.6大卡/小時。電源電壓為12V、電流大于3A,如汽車電瓶或由市電經變器降壓、整流、濾波后供其工作,電源紋波系數應小于10%。找一容積為10升的箱體為冷箱(長、寬、高可自行選擇,只要內容積為10升即可)。內膽的二分之一用金屬材料做成,以利于冷量在箱內大面積傳導,便其分散均勻。可選用厚0.5~1mm銅皮、鋁皮或鐵皮;內膽的另二分之一用無毒塑料板做成(如聚丙稀板),外箱體可由鐵皮做成,其箱體尺寸可依內膽尺寸每邊大30mm,外箱體后部應留70×70mm的孔,以利安裝致冷器,然后將內膽套入,在內層中填入隔熱材料,可以選用聚乙稀粉末或包裝用的廢泡沫,然后做一個55×55×30mm的金屬塊(如鐵、鋁、銅)為儲冷器。儲冷器的作用是使致冷器產生的冷量更為均勻地傳導于內膽。此時可將致冷器冷端安置于儲冷器上,再選一塊厚1~2mm大小為130×130mm的銅板,用厚0.3~0.5mm的銅皮做成15~20個U型片,按圖2焊的銅板上;成為散熱器。將做好的散熱器緊貼致冷器的散熱端固定,為使冷熱傳導更為良好,在安排前應在所有接觸面涂抹導熱硅脂,然后在靠近散熱器處,加裝一小型風機。用以上方法制作的小型冰箱,經試驗在20℃時,可使箱內溫度到零下5℃。當將電源極性反接后,即產生致熱效應,此時,箱內溫度可達70℃以上。有興趣的讀者還可用2塊致冷器制作20升的冰箱或用多塊做成更大容積和冰箱,并可設置溫控電路,使其更為完善。若將散熱方式改為水冷,則制冷效果更佳。

2、制作家用半導體空調器:

      與壓縮式制冷機相比,半導體致冷器是一種較為新穎的制冷裝置。其優點是重量輕、壽命長。致冷器本身無任何機械轉動部分,因而工作起來無噪聲。同時由于必使用氣體工質,所以也不構成環境污染。其缺點是在工作溫差較大時致冷效率較低,成本也較貴。然而,半導體致冷空調器在用于致熱時,其效率則十分高。用在空調器中,綜合“冷”“熱”兩方面的效果時,則仍不失為一種能耗較低的裝置。至于成本,如果設計合理,則仍可有較大幅度的降低。由半導體致冷器制成的空調器,國外已經有相當多的品種。常見的有工業空調器、冷風機和家用空調器。此外,由半導體致冷器還可制成一些在特殊場合使用的空調器。如防空洞、火車、潛水艇等一些比較特殊的場所。另外,這種致冷器還可以用在某些有特殊要求的工作服上,進行空氣調節。比如某些熾熱場所、車間、消防員、飛行員、宇航員、坦克手以水下工作的潛水服等。家用空調器的一個特點,就是要求能耗低。

       為了對這種致冷器的性能作一個初步了解,我們對國產致冷器件的主要性能作一點簡單的介紹。表明這種半導體材料綜合性能指標的一個參數,叫“優質系數”通常用符號Z表示,Z值愈大,則效率愈高。對于國產半導體致冷器Z≈0.0025/K,半導體致冷器的散熱端溫度用T表示,工作溫度用T表示,工作溫度差T—T。致冷器的效率與T和T有關。表列出當T0=300K、Z=0.0025/K條件下,當作致冷器使用時的單極致冷器的效率(見表1)空調器使用中,需要的工作溫差一般是不大的。比如,在夏天室外溫度為40℃,要求室內維持20℃,則T=20℃,冬天時,如室外溫度為-10℃,室內維持20℃,則T=30℃,由表可見,夏天使用時,其致冷效率可達1.5,而冬天使用時其致熱效率可達1.8,也就是說電----冷和電----熱的轉換效率都不小于1,這當然是很理想的,然而,由于制造工藝和結構質量相差很大,所以實際的致冷器其轉換效率要低一些,這里大概說明的一點,效率大于1似乎是違背了能量守恒定律,事實上并非如此,這是由于半導體致冷器提供的“熱”和“冷”,除了消耗電功之外,本身還能從環境吸收一部分能量,從而出現了效率大于1的現象。由此可見,如果設計合理,那么由半導體致冷器制成的空調還是很省電的。因而用它來制造家用空調可滿足省電的市場需要。蘇聯制造的半導體家用空調器如圖所示。這種空調用于較小的住房中,晝夜進行空氣調節。空調的電堆由5個部分構成,每個部分包括十對無件。每一部分的產冷量約為45W。熱端和冷端分別由兩個獨立的電機送風。致熱工作時,效率大約為2.5。這一類家用空調器,具有如下典型的性能參數;產冷量1.5KW;產熱量3.5KW;冷風溫度5~9℃。致冷效率為1;冷卻水消耗量0.5T/h;空調氣調節器節量750立方米。致冷器采用水散熱時效率較高,當然,采用風冷也是可以的。目前,市場對于家用空調器的城需求呼聲較高,利用半導體致冷器制造這種家電產品不僅是可行的,預期其經濟效益也是相當可觀的。

表1

]K0410L3T}2KDGZ9ZT6HEWK.png

3、TEC1半導體冰瓶(杯):

       用半導體致冷器和市售5升廣口保溫瓶制作的冰瓶。眾所周知,保溫瓶最大限度地切斷了熱傳遞三條途徑(即傳導、輻射、對流);有著良好的隔熱性能,由于用電省,應急使用或外出使用時,可用于干電池供電。LM741運放接成單電壓比較器,RT為熱敏電阻,作為感溫頭,W為溫控電位器。W設定后,當RT阻值溫度變化時,A點電位將在1/2EC左右變化,而B點電位恒將為1/2EC,故A點電位變化在LM741,6腳反映出來,使行繼電器吸合或釋放,從而控制半導體致冷器制冷或不制冷,LED1為電源指示燈,LED2為制冷顯示燈。CT1為半導體致冷器。致冷器安裝在瓶蓋頂部,冷端面向下,要直立安裝,以保持高效率。儲能器尺寸為∮110mm×6mm共兩塊,散熱片共20片,均勻、直立焊在基板上要用塑料片做成的圓環平面或圓柱側面遮蓋住,粘牢,以形成能讓空氣沿中虛線所示方向的風道,提高散熱效果,將溫控電位器裝在散熱片基板上,RL引出線為強度高,柔性好的金屬屏蔽線,所有元器件安裝、固定或密封在瓶蓋中。據此,廠家可配用不同容積的保溫瓶,形成系列產品。

4、自制摩托車涼暖頭盔(電子靜腦帽):

      和制作“半導體冰瓶”的原理基本相同,只是將TEC1冷源安裝在頭盔的正前方,這樣有利于行車時的迎風散熱。

5、自制冷熱座椅:

      一般是汽車上使用,散熱需加迎風散熱裝置,也可以加上冷靠背利用水作自然循環冷卻。室內用冷熱座要增加風冷或水冷散熱裝置。

      由于氟利昂對大氣層的危害,加之TEC1半導體溫差電致冷件適用于各種環境下,能正常工作,并具有體積小、重量輕,尤其適用于空間受限的場合,而且無轉動部件和致冷劑。因而無噪聲、壽命長、不需維護、可以在任意位置及真空輻射環境下工作,耐沖擊、抗振動、無污染。如能調整電流大小可以精確調節致冷速度和溫度,改變電流方向還可用來做加熱器。

20098482614467.gif

關鍵詞: TEC1半導體溫差致冷組件的應用           

安陽市陽光科教能源有限公司,專營 電器產品、逆變器、半導體溫差致冷組件系列 非晶、單晶、多晶太陽能電池 太陽能控制器、太陽能路燈、庭院燈草坪燈 大功率LED燈、納米節能燈、無極燈 捕 魚機、捕兔機系列 等業務,有意向的客戶請咨詢我們,聯系電話:0372-3866378 傳真:0372-3866378 

經理:蘇翠霞  手機: 13938696732  E-mail:[email protected]   管理登陸   豫ICP備05016910號-1 免責聲明

CopyRight ? 版權所有: 安陽市陽光科教能源有限公司 技術支持:商祺網絡 網站地圖 XML


掃一掃訪問移動端
内蒙古快3时时彩