电子制冷的效果(电子制冷是什么原理)

1. 电子制冷是什么原理

压缩机制冷是用制冷剂做冷媒，利用热泵原理，进行制冷。压缩机可以做到很大功率。压缩机制冷单位成本相对较低。压缩机有转动部分，噪音大。电子制冷是利用专用的制冷半导体器件，通过直流电，半导体的一端发热，另一端制冷。电子制冷现在只用于小功率，小面积制冷，且成本较高。电子制冷没有转动部件，没有噪音。

2. 电子制冷原理图

简单而言制冷片能够制冷是半导体p-n结在电场的作用下所产生的。在给半导体p-n结施加一定的电压的情况下，电子从p区要穿过n区就需要耗能从而产生热量；如果热量被空气或者其它物体散发，因平衡的需要会进行补充，这就产生吸热现象即制冷了。因此半导体制冷片在使用时必须要保证热端的散热效果，否则不但不能制冷而且会造成制冷片的损坏。

3. 电子制冷的缺点

电子制冷片的使用寿命一般为五至八年，压缩机的使用期限一般为十至十五年。

4. 电子制冷是什么原理的

背景技术：

当前在制冷领域的一个重要进步就是脉冲管系统，其中该系统利用脉动气体将脉冲能量转变为制冷能量。在上述的脉冲管系统内，脉冲被提供给做功气体，然后该做功气体在再生器内被冷却。该被冷却的脉动气体在脉冲管的冷端膨胀，结果得到的该制冷能量用于冷却、液化、过冷和/或稠化流体产物。然后该脉动气体为下一个脉冲循环冷却该再生器。

脉冲管技术主要用于极低的温度下的小量制冷。脉冲管制冷系统在小制冷能量需求设备中具有许多引人注目的特点。上述引人注目的特点为无低温活动部件、低维护以及相应的高可靠性、容易制造、无振动和低成本。其中的大部分特点对于扩大到工业规模场合同样也是强劲推动因素。然而一个阻碍脉冲管制冷系统大规模应用的原因就是产生制冷能量需要相对高的功率要求。

因此，本发明的目的就是提供一种脉冲管制冷设备，该制冷设备用于产生制冷的单位功率可比在此以前已有脉冲管系统更少。

发明内容

在阅悉本申请文件的公开内容后，对本领域技术人员来说显而易见的是，借助本发明可实现上述及其它目的，本发明为一种脉冲管制冷设备，其包括(A)脉冲发生器；(B)功传输管，其具有用于接收来自该脉冲发生器的脉冲的接收端和与再生器流动连通的分配端，所述接收端的截面积不同于该分配端的截面积；(C)与该再生器流动连通的脉冲管；和(D)布置在该再生器和该脉冲管之间的低温热交换器。

在这里使用的术语“脉冲”和“压力波”表示引起大量的气体以循环的方式按照高低压力级顺序通过的能量。

在这里使用的术语“孔”表示气流限制装置，其位于脉冲管的热端和储存器之间。

在这里使用的术语“再生器”表示一热力装置，该装置呈多孔分散块状，形式，比如球形、堆筛、穿孔金属板等等，并具有良好的热容，以通过带有该多孔分散块状结构的直接热交换器来对进入的热气体冷却并对返回的冷气加热。

在这里使用的术语“间接热交换”表示在没有任何物理接触或者使流体彼此混合情况下使流体形成热交换关系。

在这里使用的术语“直接热交换”表示通过冷和热实物的接触而进行的制冷传递。

在这里使用的术语“功传输管”表示这样一种管，其中脉冲或压力波以绝热方式传输。

5. 电子制冷的工作原理

　　原理　　半导体制冷片的工作原理是：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。制冷片内部是由上百对电偶联成的热电堆，以达到增强制冷（制热）的效果。　　电子制冷又称半导体制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。　　优点：　　（1）无运动部件，因而工作时无噪声，无磨损、寿命长，可靠性高。　　（2）不使用制冷剂，故无泄漏，对环境无污染。　　（3）半导体制冷器参数不受空间方向的影响，即不受重力场影响，在航天航空领域中有广泛的应用。　　（4）作用速度快，工作可靠，使用寿命长，易控制，调节方便，可通过调节工作电流大小来调节器制冷能力。也可通过切换电流的方向来改变其制冷或供暖的工作状态。　　（5）尺寸小，重量轻，适合小容量、小尺寸的特殊的制冷环境。　　半导体制冷虽有许多优点，但也有一些缺点有待克服。　　缺点：　　（1）在大制冷量的情况下，半导体制冷器的制冷效率比机械压缩式冷冻机低。因此，半导体制冷器只能用作小功率制冷器。　　（2）电偶对中的电源只能使用直流电源，如果使用交流电源，就会产生焦耳热，达不到吸热降温的目的　　（3）电偶堆元件采用高纯稀有材料，再加上工艺条件尚未十分成熟，导致元件成本比较高，目前还不能在普通制冷领域广泛使用。