热能制冷原理(热电制冷原理)
1. 热电制冷原理
热电材料发电利用的是将热能和电能相互转换的功能材料,所以若能大幅度提升这些热电材料的效率,将对广泛用于露营的手提式致冷器,太空应用和半导体晶片冷却等产生相当重要的影响。
家庭与工业上的冷却将因热电装置无运动的部件,是坚固的,安静的,可靠的,且避免使用会破坏臭气层的含氯氟碳氢化合物。
热电材料需要有高导电性以避免电阻所引起电功率之损失,同时亦需具有低热传导系数以使冷热两端的温差不会因热传导而改变。
2. 热电制冷的原理
热电效应:将两种不问成分的导体组成一个闭合问路,当闭合回路的两个接点分别置于不同温度场个时,回路中将产生一个电动势。
该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关,这种现象被称为热电效应。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合点两端的温度不同,存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
3. 热电制冷原理是什么
热电制冷的机理完全不同于蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷。它是以温差电现象为基础的制冷方法。
用两种不同的金属丝相互连接在一起,形成一个闭合电路,把两个连接点分别放在温度不同的两处,就会在两个连接点之间产生一个电势差——接触电动势。同时闭合电路中就有电流通过。
反过来,将两种不同的金属线相互连接形成的闭合线路已通直流电,会产生两个不同温度的连接点。只要通以直流电,就会是其中一个连接点变热,另一个连接点变冷。这就是帕尔帖效应,亦称温差电现象。生产冷端就是我们需要的制冷。
4. 热电制冷原理 作者 出版日期
技术原理
在第一、二辅助冷凝器中凝结下来的水流入排水池。由于蒸发器和冷凝器 内压力都很低,为了让凝结水由容器低部能畅通流出,各保鲜柜设备应安装在10米以上的高度,保鲜柜之类设备常用控制电路热电式制冷又称温差电制冷或半导体制冷,这是本世纪五十年代出现的一种新型制冷技术。
工艺流程
1.低压的气态氟里昂(冷媒)被吸入压缩机,被压缩成高温高压的气体氟里昂(冷媒)
2.气态氟里昂(冷媒)流到室外的冷凝器,在向室外散热过程中,逐渐冷凝成高压液体氟里昂(冷媒)
3.通过节流装置降压(同时也降温)又变成低温低压的气液氟里昂(冷媒)混合物
4.气液混合的氟里昂(冷媒)进入室内的蒸发器,通过吸收室内空气中的热量而不断汽化,使得房间的温度降低,氟里昂(冷媒)也又变成了低压气体,重新进入了压缩机。如此循环往复,空调就可以连续不断的运转工作了。
5. 热电制冷原理图
一、蒸汽式压缩制冷
原理:在蒸汽压缩制冷循环系统中,压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽,经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽,再压入冷凝器中定压冷却,并向冷却介质放出热量,然后冷却为过冷液态制冷剂,液态制冷剂经膨胀阀(或毛细管)绝热节流成为低压液态制冷剂,在蒸发器内蒸发吸收空调循环水(空气)中的热量,从而冷却空调循环水(空气)达到制冷的目的,流出低压的制冷剂被吸入压缩机,如此循环工作。
压缩机功能:
把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态,创造了制冷剂在冷凝器中常温液化的条件。被称为整个装置的“心脏”。
冷凝器功能:
使压缩机排出的制冷剂 过热蒸气冷却,并凝结为制冷剂液体,在冷凝器内制冷剂的热量排放给冷却介质。
分类:水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。
风冷式冷凝器:
使用和安装方便,不需要冷却水、热量由分机将其带入大气中。但同样传热系数低,相对其他类型重量偏大,翅片表面会积灰是散热能力下降,须及时清理。
蒸发器功能:
依靠制冷剂液体的蒸发来吸收冷却介质热量的换热设备,它在制冷系统中的任务是对外输出冷量。
分类:满液式(沉浸式)蒸发器、干式蒸发器。干式蒸发器:沉浸式蛇管、壳管式、板式、喷淋式等。
节流装置功能:
截流降压:高压常温的制冷剂流过膨胀阀后,就变为低压、低温的制冷剂液体。
控制制冷剂流量:膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度,调节进入蒸发器的制冷剂流量,使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。
控制过热度:膨胀阀具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能,即保持蒸发器的传热面积的充分利用,又防止压缩机冲缸事故的发生。
分类:手动节流阀、热力膨胀阀、毛细管、电子膨胀阀、浮球板、固定孔板、可变孔板。
二、蒸汽吸收式制冷
以制冷剂-吸收剂为工作流体,称为吸收工质对。
常用工质对:溴化锂-水(制冷剂是水)、氨-水(制冷剂是氨)-低沸点工质是制冷剂。
装置:吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成,工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂,二者组成工质对。
优点:
夏天需供应冷气,冬天需供应暖气的全年候空气调节地区,最适合使用吸收式系统。
运转安静,可减少磨损至最小(除液体泵运转外),故障较少、维护简单。不依赖电力。容量控制容易,仅需控制发生器的热源。系统安全性高,无爆炸。系统满载与轻载效果相同,当负载改变时,只需调节发生器热源和水循环量即可。当蒸发温度及压力减低时,吸收式容量仅有限度地减少,运转稳定。
缺点:
以水为冷媒时,无法获得低温(水冰点为0℃)。操作不当时,溴化锂易生结晶。
三、蒸汽喷射式制冷
原理:由锅炉供给的压力较高的水蒸汽(称为工作蒸汽)进入主喷射器中,在拉瓦尔喷嘴中绝热膨胀,利用这一高速汽流不断从蒸发器中抽汽,在其中保持较高的真空,即较低的蒸发压力。从制冷装置来的冷水,经节流减压后进入蒸发器,其中一部分蒸发并吸收其余水的热量而使之温度降低。降温后的冷水由泵输出,供给冷量之后反复使用。
四、吸附式制冷
原理:一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用,且吸附能力随吸附剂温度的改变而不同。通过周期性地冷却和加热吸附剂,使之交替吸附和解吸。解吸时,释放出制冷剂气体,并使之冷凝为液体;吸附时,制冷剂液体蒸发,产生制冷作用。
按吸附机理分类:物理吸附式制冷、化学吸附式制冷。
原理:吸附式制冷基本结构由太阳能集热器、冷凝器、储液器、蒸发器和阀门五个模块组成。吸附式制冷系统的运作机制为:在白天,集热器温度随着气温的升高而升高,制冷剂蒸发集热器中压力升高,气体进入冷凝器并冷凝、制成液体;在晚上,温度降低,吸附剂会吸收制冷剂蒸汽,蒸发器中压力降低,于是会有更多液体气化,蒸发中吸收热量降温。
五、热电制冷
热电制冷是利用热电效应(即帕尔帖效应)的一种制冷方法——又称温差电制冷、半导体制冷。
原理:热电制冷是一个由温差产生电压的直接转换,是指当受热物体中的电子,随着温度梯度由高温区往低温区移动时,产生电流现象,且反之亦然,当通过直流电时,具有热电能量转换特性的材料可产生致冷功能,称之为热电制冷。
六、磁制冷、声制冷
磁制冷:基于“磁热效应”(MCE)的磁制冷是传统的蒸汽循环制冷技术的一种有希望的替代方法。在有这种效应的材料中,施加和除去一个外加磁场时磁动量的排列和随机化引起材料中温度的变化,这种变化可传递给环境空气中。
声制冷:基于所谓的热声效应,热声效应机理可以简单的描述为在声波稠密时加入热量,在声波稀疏时排出热量,则声波得到加强;反之声波稠密时排出热量,在声波稀疏时吸入热量,则声波得到削弱。当然,实际的热声理论远比这复杂的多。
6. 热电制冷原理图解
热电效应所属现代词,指的是当受热物体中的电子(洞),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。
基本信息
中文名热电效应外文名thermo electric effect对象受热物体中的电子
生化反应
热电效应
明矾石Alunite六方晶系KAl3(OH)6(SO4)2为含氢氧根的钾,钠,铝硫酸盐矿物,其解理面呈珍珠光泽,其余的面呈玻璃光泽。硬度3.5~4,条痕白色,比重2.58~2.75,有灰,白,稍黄,稍红等颜色。具强烈的热电效应,不溶于水,几乎不溶于盐酸,硝酸,氢氟酸和氨水等,但能溶于强碱及硫酸或高氯酸。明矾石为不规则矿床及矿脉,大屯山火山群之明矾石成细粒结晶而与石英,蛋白石及粘土矿物共生,有些成脉状,有些交代安山岩中之基质及结晶。金瓜石之明矾石,在矿床及变质围岩中呈粒状或鳞片状产出。为明矾及硫酸钾的来源,另可提炼铝及造纸,食品加工,净水剂,染料等用途。空气负离子技术。
选用具有明显的热电效应的稀有矿物石为原料,加入到墙体材料中,在与空气接触中,可发生极化,并向外放电,起到净化室内空气的作用。
美国科学家发现,鲨鱼鼻子里的一种胶体能把海水温度的变化转换成电信号,传送给神经细胞,使鲨鱼能够感知细微的温度变化,从而准确地找到食物。科学家猜测,其他动物体内也可能存在类似的胶体。这种因温差而产生电流的性质
热电效应
与半导体材料的热电效应类似,人工合成这种胶体,有望在微电子工业领域获得应用。美国旧金山大学的一位科学家在1月30日出版的英国《自然》杂志上报告说,他从鲨鱼鼻子的皮肤小孔里提取了一种与普通明胶相似的胶体,发现它对温度非常敏感,0.1摄氏度的温度变化都会使它产生明显的电压变化。
鲨鱼鼻子的皮肤小孔布满了对电流非常敏感的神经细胞。海水的温度变化使胶体内产生电流,刺激神经,使鲨鱼感知到温度差异。科学家认为,借助这种胶体,鲨鱼能感知到0.001摄氏度的温度变化,这有利于它们在海水中觅食。哺乳动物靠细胞表面的离子通道感知温度:外界温度变化导致带电的离子进出通道,产生电流,刺激神经,从而使动物感知冷暖。与哺乳动物的这种方式不同,鲨鱼利用胶体,不需要离子通道也能感知温度变化。
热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(即帕米尔效应)的一种制冷方法。1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝,在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上,通电后,发现一个接头变热,另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时,两个接头处分别发生了吸放热现象。这就是热电制冷的依据。
热电制冷
热电效应
半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。图1示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个回路,铜板和铜导线只起导电的作用。此时,一个接点变热,一个接点变冷。如果电流方向反向,那么结点处的冷热作用互易。
热电制冷器的产冷量一般很小,所以不宜大规模和大制冷量使用。但由于它的灵活性强,简单方便冷热切换容易,非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。热电制冷的理论基础是固体的热电效应,在无外磁场存在时,它包括五个效应,导热、焦耳热损失、西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖(Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效应。
一般的冷气与冰箱运用氟氯化物当冷媒,造成臭氧层的被破坏。无冷媒冰箱(冷气)因而是环境保护的重要因素。利用半导体之热电效应,可制造一个无冷媒的冰箱。这种发电方法是将热能直接转变成电能,其转变效率受热力学第二定律即柯诺特效率(Carnotefficiency)的限制。早在1822年西伯即已发现,因而热电效应又叫西伯效应(Seebeckeffect).热电的现象如图所示.
它不但与两结温度有关,且与所用导体的性质有关。这种发电法的优点是没有转动的机械部分,不会有磨损现象,故可长久使用,但欲达高效率需要温度很高的热源,有时利用数层热电物质之层叠(cascade或staging)以达高效率的效果.
汤姆逊效应
热电效应
威廉·汤姆逊1824年生于爱尔兰,父亲詹姆士是贝尔法斯特皇家学院的数学教授,后因任教格拉斯哥大学,在威廉8岁那年全家迁往苏格兰的格拉斯哥。汤姆逊十岁便入读格拉斯哥大学,约在14岁开始学习大学程度的课程,15岁时凭一篇题为“地球形状”的文章获得大学的金奖章。汤姆逊后来到了剑桥大学学习,并以全年级第2名的成绩毕业。他毕业后到了巴黎,在勒尼奥的指导下进行了一年实验研究。1846年,汤姆逊再回到格拉斯哥大学担任自然哲学 (即现在的物理学) 教授,直到1899年退休为止。
汤姆逊在格拉斯哥大学创建了第一所现代物理实验室;24岁时发表一部热力学专著,建立温度的“绝对热力学温标”;27岁时发表《热力学理论》一书,建立热力学第二定律,使其成为物理学基本定律;与焦耳共同发现气体扩散时的焦耳-汤姆逊效应;历经9年建立欧美之间永久大西洋海底电缆,由此获得“开尔文勋爵”的贵族称号。
汤姆逊一生研究范围相当广泛,他在数学物理、热力学、电磁学、弹性力学、以太理论和地球科学等方面都有重大的贡献。撇开这些不谈,回到“汤姆逊效应”这个主题上来。在介绍汤姆逊效应之前,还是先介绍一下前人所做的工作。
1821年,德国物理学家塞贝克发现,在两种不同的金属所组成的闭合回路中,当两接触处的温度不同时,回路中会产生一个电势,此所谓“塞贝克效应”。1834年,法国实验科学家帕尔帖发现了它的反效应:两种不同的金属构成闭合回路,当回路中存在直流电流时,两个接头之间将产生温差,此所谓珀尔帖效应。1837年,俄国物理学家愣次又发现,电流的方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流的大小成正比。
1856年,汤姆逊利用他所创立的热力学原理对塞贝克效应和帕尔帖效应进行了全面分析,并将本来互不相干的塞贝克系数和帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为,在绝对零度时,帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单的倍数关系。在此基础上,他又从理论上预言了一种新的温差电效应,即当电流在温度不均匀的导体中流过时,导体除产生不可逆的焦耳热之外,还要吸收或放出一定的热量(称为汤姆孙热)。或者反过来,当一根金属棒的两端温度不同时,金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆孙效应(Thomson effect),成为继塞贝克效应和帕尔帖效应之后的第三个热电效应(thermoelectric effect)。
汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势的现象,帕尔帖效应是带电导体的两端产生温差(其中的一端产生热量,另一端吸收热量)的现象,两者结合起来就构成了塞贝克效应。汤姆逊效应的物理学解释是:金属中温度不均匀时,温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样,当温度不均匀时会产生热扩散,因此自由电子从温度高端向温度低端扩散,在低温端堆积起来,从而在导体内形成电场,在金属棒两端便引成一个电势差。这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。
汤姆逊效应因为产生的电压极其微弱,至今尚未发现实际应用。查找资料时发现,除了威廉·汤姆逊外,另有一个同名的英国物理学家约瑟夫·汤姆逊(Joseph John Thomson,1856-1940),他证明了阴极射线实际上是电子束。
珀尔帖效应
热电效应
两种不同的金属构成闭合回路,当回路中存在直流电流时,两个接头之间将产生温差。这就是珀尔帖效应(PeltierEffect)。也许大家还记得前面曾经介绍过的塞贝克效应(也叫热电效应,温差使两种金属的结合处产生电势),帕尔帖效应可以视为塞贝克效应的反效应。通常将塞贝克效应称为热电第一效应,帕尔帖效应称作热电第二效应,后面即将介绍的汤姆逊效应则称作热电第三效应。
帕尔帖效应是法国科学家珀尔帖于1834年发现的,所以,一提到帕尔帖的名字,人们很容易将他与帕尔帖效应联系起来,并误以为他是一个物理学家,实际上他至多算个业余的物理学家。
帕尔帖生于法国索姆,他本来是一个钟表匠,30岁那年放弃了这个职业,转而投身到实验与科学观测领域之中。在他撰写的大量论文中,绝大部分都是关于自然现象的观测,譬如天电、龙卷风、天空蓝度测量与光偏振、球体水温、极地沸点等,也有少量博物学方面的论文。1837年,俄国物理学家愣次(Lenz,1804~1865)发现,电流的方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流的大小成正比,比例系数称为“帕尔帖系数”。
Q=л·I=a·Tc·I,其中л=a·Tc
式中:Q——放热或吸热功率
π——比例系数,称为珀尔帖系数
I——工作电流
a——温差电动势率
Tc——冷接点温度
帕尔帖效应发现100多年来并未获得实际应用,因为金属半导体的珀尔帖效应很弱。直到上世纪90年代,原苏联科学家约飞的研究表明,以碲化铋为基的化合物是最好的热电半导体材料,从而出现了实用的半导体电子致冷元件——热电致冷器(ThermoElectriccooling,简称TEC)。
热电致冷器
热电效应
TEC套件(图示)(TEC+直流电源),可作为CPU和GPU的散热器与风冷和水冷相比,半导体致冷片具有以下优势:(1)可以把温度降至室温以下;(2)精确温控(使用闭环温控电路,精度可达±0.1℃);(3)高可靠性(致冷组件为固体器件,无运动部件,寿命超过20万小时,失效率低);(4)没有工作噪音。
TEC基本工作过程:当一块N型半导体和一块P型半导体结成电偶时,只要在这个电偶回路中接入一个直流电源,电偶上就会流过电流,发生能量转移,在一个接点上放热(或吸热),在另一个接点上相反地吸热(或放热)。对帕尔帖效应的物理解释是:电荷载体在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。
在TEC制冷片中,半导体通过金属导流片连接构成回路,当电流由N通过P时,电场使N中的电子和P中的空穴反向流动,他们产生的能量来自晶格的热能,于是在导流片上吸热,而在另一端放热,产生温差。帕尔帖模块也称作热泵(heatpumps),它既可以用于致热,也可以致冷。半导体致冷片就是一个热传递工具,只要热端(被冷却物体)的温度高于某温度,半导体制冷器便开始发挥作用,使得冷热两端的温度逐渐均衡,从而起到致冷作用。
热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(即帕米尔效应)的一种制冷方法。
1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝,在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上,通电后,发现一个接头变热,另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时,两个接头处分别发生了吸放热现象。这就是热电制冷的依据。
半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个回路,铜板和铜导线只起导电的作用。此时,一个接点变热,一个接点变冷。如果电流方向反向,那么结点处的冷热作用互易。
热电制冷器的产冷量一般很小,所以不宜大规模和大制冷量使用。但由于它的灵活性强,简单方便冷热切换容易,非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。
发现历史
热电效应
托马斯·约翰·塞贝克(也有译做“西伯克”)1770年生于塔林(当时隶属于东普鲁士,现为爱沙尼亚首都)。塞贝克的父亲是一个具有瑞典血统的德国人,也许正因为如此,他鼓励儿子在他曾经学习过的柏林大学和哥廷根大学学习医学。1802年,塞贝克获得医学学位。由于他所选择的方向是实验医学中的物理学,而且一生中多半时间从事物理学方面的教育和研究工作,所以人们通常认为他是一个物理学家。
毕业后,塞贝克进入耶拿大学,在那里结识了歌德。德国浪漫主义运动以及歌德反对牛顿关与光与色的理论的思想,使塞贝克深受影响,此后长期与歌德一起从事光色效应方面的理论研究。塞贝克的研究重点是太阳光谱,他在1806年揭示了热量和化学对太阳光谱中不同颜色的影响,1808年首次获得了氨与氧化汞的化合物。1812年,正当塞贝克从事应力玻璃中的光偏振现象时,他却不晓得另外两个科学家布鲁斯特和比奥已经抢先在这一领域里有了发现。
1818年前后,塞贝克返回柏林大学,独立开展研究活动,主要内容是电流通过导体时对钢铁的磁化。当时,阿雷格(Arago)和大卫(Davy)才发现电流对钢铁的磁化效应,贝塞克对不同金属进行了大量的实验,发现了磁化的炽热的铁的不规则反应,也就是现在所说的磁滞现象。在此期间,塞贝克还曾研究过光致发光、太阳光谱不同波段的热效应、化学效应、偏振,以及电流的磁特性等等。
1820年代初期,塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成一个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。他实在不敢相信,热量施加于两种金属构成的一个结时会有电流产生,这只能用热磁电流或热磁现象来解释他的发现。在接下来的两年里时间(18222~1823),塞贝克将他的持续观察报告给普鲁士科学学会,把这一发现描述为“温差导致的金属磁化”。
赛贝壳的实验仪器,加热其中一端时,指针转动,说明导线产生了磁场塞贝克确实已经发现了热电效应,但他却做出了错误的解释:导线周围产生磁场的原因,是温度梯度导致金属在一定方向上被磁化,而非形成了电流。科学学会认为,这种现象是因为温度梯度导致了电流,继而在导线周围产生了磁场。对于这样的解释,塞贝克十分恼火,他反驳说,科学家们的眼睛让奥斯特(电磁学的先驱)的经验给蒙住了,所以他们只会用“磁场由电流产生”的理论去解释,而想不到还有别的解释。但是,塞贝克自己却难以解释这样一个事实:如果将电路切断,温度梯度并未在导线周围产生磁场。所以,多数人都认可热电效应的观点,后来也就这样被确定下来了。
原理
由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同,当两种不同的金属导体接触时,在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。
设导体A和B的自由电子密度为NA和NB,且有NA>NB,电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电,导体B则因获得电子而带负电,在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散,达到动态平衡时,在接触区形成一个稳定的电位差,即接触电势,其大小可表示为式中eAB(T):为导体A和B的结点在温度T时形成的接触电势;
e:为电子电荷,e=1.6x10-19C;
k:玻尔兹曼常数,k=1.38x10-23J/K;
NA,NB:分别为导体A、B的自由电子密度。
作用
塞贝克效应发现之后,人们就为它找到了应用场所。利用塞贝克效应,可制成温差电偶(thermocouple,即热电偶)来测量温度。只要选用适当的金属作热电偶材料,就可轻易测量到从-180℃到+2000℃的温度,如此宽泛的测量范围,令酒精或水银温度计望尘莫及。现在,通过采用铂和铂合金制作的热电偶温度计,甚至可以测量高达+2800℃的温度。
热电偶的两种不同金属线焊接在一起后形成两个结点,环路电压VOUT为热结点结电压与冷结点(参考结点)结电压之差。因为VH和VC是由两个结的温度差产生的,也就是说VOUT是温差的函数。比例因数α对应于电压差与温差之比,称为Seebeck系数。
7. 热电制冷原理应用
本人学的热能与动力工程,建议你学热能方向;我开始选的是制冷,后来在大四时发现来招聘的制冷公司太变态了;我就改修了专业课,学了热能,火电厂的那些人来招聘,非常爽快,工资一般都是制冷公司的两倍。
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