很遗憾,因您的浏览器版本过低导致无法获得最佳浏览体验,推荐下载安装谷歌浏览器!

TEC1半导体温差致冷组件的应用

2017-05-17  来自: 安阳市阳光科教能源有限公司 浏览次数:898


1、自制小型TEC1半导体电子冰箱(冷热箱):

      自制的小型电冰箱,其制冷部分是以新型的固体冷源——半导体制冷器,取代了传统的机械压缩式制冷系统。由于制作方便,工艺要求也不高,所以十分便于自制。原理:半导体致冷器的制冷原理是建立在珀尔帕效应的基础上实现的。即当电流流经不同材料的导体形成的接点时,接点处会产生放热和吸热(制冷)现象。放热或吸热依电流方向不同而改变,放热或吸热量的大小则由电流大小来决定。制作:自制的小型冰箱有效容积为10升,所选用的致冷器为TEC1—12703型(图1)。该致冷器的外型为40×40×5mm,由于127对电偶对构成,仅重28克,电压12V电流3A,电热端温度27℃、冷端负载为0时,冷、热间温差﹥55℃,(即热端15℃时,冷端可达-40℃)制冷量为29.6大卡/小时。电源电压为12V、电流大于3A,如汽车电瓶或由市电经变器降压、整流、滤波后供其工作,电源纹波系数应小于10%。找一容积为10升的箱体为冷箱(长、宽、高可自行选择,只要内容积为10升即可)。内胆的二分之一用金属材料做成,以利于冷量在箱内大面积传导,便其分散均匀。可选用厚0.5~1mm铜皮、铝皮或铁皮;内胆的另二分之一用无毒塑料板做成(如聚丙稀板),外箱体可由铁皮做成,其箱体尺寸可依内胆尺寸每边大30mm,外箱体后部应留70×70mm的孔,以利安装致冷器,然后将内胆套入,在内层中填入隔热材料,可以选用聚乙稀粉末或包装用的废泡沫,然后做一个55×55×30mm的金属块(如铁、铝、铜)为储冷器。储冷器的作用是使致冷器产生的冷量更为均匀地传导于内胆。此时可将致冷器冷端安置于储冷器上,再选一块厚1~2mm大小为130×130mm的铜板,用厚0.3~0.5mm的铜皮做成15~20个U型片,按图2焊的铜板上;成为散热器。将做好的散热器紧贴致冷器的散热端固定,为使冷热传导更为良好,在安排前应在所有接触面涂抹导热硅脂,然后在靠近散热器处,加装一小型风机。用以上方法制作的小型冰箱,经试验在20℃时,可使箱内温度到零下5℃。当将电源极性反接后,即产生致热效应,此时,箱内温度可达70℃以上。有兴趣的读者还可用2块致冷器制作20升的冰箱或用多块做成更大容积和冰箱,并可设置温控电路,使其更为完善。若将散热方式改为水冷,则制冷效果更佳。

2、制作家用半导体空调器:

      与压缩式制冷机相比,半导体致冷器是一种较为新颖的制冷装置。其优点是重量轻、寿命长。致冷器本身无任何机械转动部分,因而工作起来无噪声。同时由于必使用气体工质,所以也不构成环境污染。其缺点是在工作温差较大时致冷效率较低,成本也较贵。然而,半导体致冷空调器在用于致热时,其效率则十分高。用在空调器中,综合“冷”“热”两方面的效果时,则仍不失为一种能耗较低的装置。至于成本,如果设计合理,则仍可有较大幅度的降低。由半导体致冷器制成的空调器,国外已经有相当多的品种。常见的有工业空调器、冷风机和家用空调器。此外,由半导体致冷器还可制成一些在特殊场合使用的空调器。如防空洞、火车、潜水艇等一些比较特殊的场所。另外,这种致冷器还可以用在某些有特殊要求的工作服上,进行空气调节。比如某些炽热场所、车间、消防员、飞行员、宇航员、坦克手以水下工作的潜水服等。家用空调器的一个特点,就是要求能耗低。

       为了对这种致冷器的性能作一个初步了解,我们对国产致冷器件的主要性能作一点简单的介绍。表明这种半导体材料综合性能指标的一个参数,叫“优质系数”通常用符号Z表示,Z值愈大,则效率愈高。对于国产半导体致冷器Z≈0.0025/K,半导体致冷器的散热端温度用T表示,工作温度用T表示,工作温度差T—T。致冷器的效率与T和T有关。表列出当T0=300K、Z=0.0025/K条件下,当作致冷器使用时的单极致冷器的效率(见表1)空调器使用中,需要的工作温差一般是不大的。比如,在夏天室外温度为40℃,要求室内维持20℃,则T=20℃,冬天时,如室外温度为-10℃,室内维持20℃,则T=30℃,由表可见,夏天使用时,其致冷效率可达1.5,而冬天使用时其致热效率可达1.8,也就是说电----冷和电----热的转换效率都不小于1,这当然是很理想的,然而,由于制造工艺和结构质量相差很大,所以实际的致冷器其转换效率要低一些,这里大概说明的一点,效率大于1似乎是违背了能量守恒定律,事实上并非如此,这是由于半导体致冷器提供的“热”和“冷”,除了消耗电功之外,本身还能从环境吸收一部分能量,从而出现了效率大于1的现象。由此可见,如果设计合理,那么由半导体致冷器制成的空调还是很省电的。因而用它来制造家用空调可满足省电的市场需要。苏联制造的半导体家用空调器如图所示。这种空调用于较小的住房中,昼夜进行空气调节。空调的电堆由5个部分构成,每个部分包括十对无件。每一部分的产冷量约为45W。热端和冷端分别由两个独立的电机送风。致热工作时,效率大约为2.5。这一类家用空调器,具有如下典型的性能参数;产冷量1.5KW;产热量3.5KW;冷风温度5~9℃。致冷效率为1;冷却水消耗量0.5T/h;空调气调节器节量750立方米。致冷器采用水散热时效率较高,当然,采用风冷也是可以的。目前,市场对于家用空调器的城需求呼声较高,利用半导体致冷器制造这种家电产品不仅是可行的,预期其经济效益也是相当可观的。

表1

]K0410L3T}2KDGZ9ZT6HEWK.png

3、TEC1半导体冰瓶(杯):

       用半导体致冷器和市售5升广口保温瓶制作的冰瓶。众所周知,保温瓶最大限度地切断了热传递三条途径(即传导、辐射、对流);有着良好的隔热性能,由于用电省,应急使用或外出使用时,可用于干电池供电。LM741运放接成单电压比较器,RT为热敏电阻,作为感温头,W为温控电位器。W设定后,当RT阻值温度变化时,A点电位将在1/2EC左右变化,而B点电位恒将为1/2EC,故A点电位变化在LM741,6脚反映出来,使行继电器吸合或释放,从而控制半导体致冷器制冷或不制冷,LED1为电源指示灯,LED2为制冷显示灯。CT1为半导体致冷器。致冷器安装在瓶盖顶部,冷端面向下,要直立安装,以保持高效率。储能器尺寸为∮110mm×6mm共两块,散热片共20片,均匀、直立焊在基板上要用塑料片做成的圆环平面或圆柱侧面遮盖住,粘牢,以形成能让空气沿中虚线所示方向的风道,提高散热效果,将温控电位器装在散热片基板上,RL引出线为强度高,柔性好的金属屏蔽线,所有元器件安装、固定或密封在瓶盖中。据此,厂家可配用不同容积的保温瓶,形成威廉希尔app网站产品。

4、自制摩托车凉暖头盔(电子静脑帽):

      和制作“半导体冰瓶”的原理基本相同,只是将TEC1冷源安装在头盔的正前方,这样有利于行车时的迎风散热。

5、自制冷热座椅:

      一般是汽车上使用,散热需加迎风散热装置,也可以加上冷靠背利用水作自然循环冷却。室内用冷热座要增加风冷或水冷散热装置。

      由于氟利昂对大气层的危害,加之TEC1半导体温差电致冷件适用于各种环境下,能正常工作,并具有体积小、重量轻,尤其适用于空间受限的场合,而且无转动部件和致冷剂。因而无噪声、寿命长、不需维护、可以在任意位置及真空辐射环境下工作,耐冲击、抗振动、无污染。如能调整电流大小可以精确调节致冷速度和温度,改变电流方向还可用来做加热器。

20098482614467.gif

关键词: TEC1半导体温差致冷组件的应用           

安阳市阳光科教能源有限公司,专营 电器产品、逆变器、半导体温差致冷组件威廉希尔app网站 非晶、单晶、多晶太阳能电池 太阳能控制器、太阳能路灯、庭院灯草坪灯 大功率LED灯、纳米节能灯、无极灯 捕 鱼机、捕兔机威廉希尔app网站 等业务,有意向的客户请咨询我们,联系电话:0372-3866378 传真:0372-3866378 

经理:苏翠霞  手机: 13938696732  E-mail:ygkjny@163.com   管理登陆   豫ICP备05016910号-1 免责声明

CopyRight © 版权所有: 安阳市阳光科教能源有限公司 技术支持:商祺网络 网站地图 XML 备案号:豫ICP备19002170号-1


扫一扫访问移动端
  • 电话咨询
  • 短信咨询
  • 留言咨询
  • 查看地图