热电制冷器件的市场(热电制冷的应用和优势)

<h2>1. 热电制冷的应用和优势</h2><p>日本。</p><p>富乐德科技发展（天津）有限公司总部为日本磁性流体技术股份有限公司位于日本东京，为专业从事磁性流体/热电制冷及其应用产品开发制造及经营的跨国集团公司。其属下机构遍布中国、日本、美国、德国、法国、英国、西班牙、意大利、俄罗斯、新加坡、韩国等国家和地区。作为日本磁性流体技术股份有限公司的全球重要组成部分，经过二十年的持续发展，已相继在天津、杭州、上海、银川等地建立了关联公司以及北京、天津等分支机构。集团以磁性流体技术、半导体技术、真空技术为核心，形成为半导体材料、精密机械加工、电子部品制造领域配套服务的能力，产品遍布高新半导体产业、热电制冷产业、机械加工产业、太阳能光伏产业。</p><h2>2. 热电制冷系统</h2><p>溴化锂吸收式制冷机的工作原理</p><p>　　冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却，冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发，成为冷剂蒸汽，进入吸收器内，被浓溶液吸收，浓溶液变成 稀溶液。吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往热交换器、热回收器后温度升高，最后进入再生器，在再生器中稀溶液被加热，成为最终浓溶液。浓溶液流经热交换器， 温度被降低，进入吸收器，滴淋在冷却水管上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液。另一方面，在再生器内，外部高温水加热溴化锂溶液后产生的水蒸汽，进 入冷凝器被冷却，经减压节流，变成低温冷剂水，进入蒸发器，滴淋在冷水管上，冷却进入蒸发器的冷水。该系统由两组再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换 器、溶液泵及热回收器组成，并且依靠热源水、冷水的串联将这两组系统有机地结合在一起，通过对高温侧、低温侧溶液循环量和制冷量的最佳分配，实现温度、压 力、浓度等参数在两个循环之间的优化配置，并且最大限度的利用热源水的热量，使热水温度可降到66℃。以上循环如此反复进行，最终达到制取低温冷水的目 的。</p><p>溴化锂的性质利用原理</p><p>　　溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水，多用于空调系统。 　　溴化锂的性质与食盐相似，属盐类。它的沸点为1265℃，故在一般的高温下对溴化锂水溶液加热时，可以认为仅产生水蒸气，整个系统中没有蒸馏设 备，因而系统更加简单。溴化锂具有极强的吸水性，但溴化锂在水中的溶解度是随温度的下降而降低的。溶液的浓度不宜超过66％，否则运行中，因温度降低 容易将溴化锂结晶，破坏正常循环的运行。溴化锂水溶液的水蒸气分压，比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有 吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。</p><h2>3. 热电制冷效应</h2><p>古代人对制冷的利用在3000多年前,劳动人民就开始采集贮藏天然冰 于冰窖中,夏季用于食品冷藏和防暑降温</p><p>&nbsp;1986 年在陕西省姚家港秦雍城遗址,发掘出可以贮藏 190冰块的地下冰室。</p><p>&nbsp;1755年爱丁堡的化学教师库仑 利用乙醚蒸发使水结冰并发明了冰 量热器,标志着现代制冷技术的开始</p><p>1834年英国人波尔金斯制成第一台用乙醚为制冷剂的制冷 机。这台机器可看作是现代制 冷机的雏形。&nbsp;</p><p>1820年--人造冰首次在实验室中制 造出来</p><p>&nbsp;1824年--揭示吸收式制冷原理</p><p>&nbsp;1834年--人造冰的生产开始&nbsp;</p><p>1855年--制造出吸收式制冷装置&nbsp;</p><p>1890年--小块人造冰面市</p><p>&nbsp;1910年--家用机械冰箱出现&nbsp;</p><p>1913年--造出第一台手动家用冰箱 太阳能制冷技术 半导体制冷又称电子制冷,或者温差电制冷, 与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷 方式 热电半导体制冷组件(制冷片) 利用磁热效应的制冷方式 磁制冷主要应用在极地温和液化氦等小规模的装置中</p><h2>4. 热电制冷设备</h2><p>半导体加冷又叫半导体制冷，其工作原理：</p><p>半导体制冷又称温差电制冷或热电制冷。它与压缩式、吸收式等机械制冷在原理和设备方面均不同。半导体制冷是利用特种半导体材料，制成制冷器件，通电后直接制冷，因此得名半导体制冷。</p><p>半导体制冷是利用泊尔帖效应由两种不同金属组成的一对热电偶，当在热电偶中通以直流电流时，将在电偶的不同结点处产生吸热和放热现象，这种现象称为珀尔帖效应。随着半导体技术的发展，使半导体制冷技术进入一个崭新的阶段，使半导体材料珀尔帖效应得到了广泛的应用。</p><h2>5. 热电制冷的应用和优势有哪些</h2><p>一、蒸汽式压缩制冷</p><p>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。</p><p>压缩机功能：</p><p>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”。</p><p>冷凝器功能：</p><p>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。</p><p>分类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。</p><p>风冷式冷凝器：</p><p>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。</p><p>蒸发器功能：</p><p>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。</p><p>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。</p><p>节流装置功能：</p><p>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。</p><p>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。</p><p>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。</p><p>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。</p><p>二、蒸汽吸收式制冷</p><p>以制冷剂-吸收剂为工作流体，称为吸收工质对。</p><p>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。</p><p>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。</p><p>优点：</p><p>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。</p><p>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。</p><p>缺点：</p><p>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。</p><p>三、蒸汽喷射式制冷</p><p>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。</p><p>四、吸附式制冷</p><p>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。</p><p>按吸附机理分类：物理吸附式制冷、化学吸附式制冷。</p><p>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。</p><p>五、热电制冷</p><p>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。</p><p>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。</p><p>六、磁制冷、声制冷</p><p>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。</p><p>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。</p><h2>6. 热电制冷的机理是什么</h2><p>所谓的热电效应，是当受热物体中的电子（空穴），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。而这个效应的大小，则是用称为thermopower(Q)的参数来测量，其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场，dT则是温度梯度)。</p><p>【简介】：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，热电效应比重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。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。</p><p>【生活应用】：</p><p>1.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（帕尔帖效应）的一种制冷方法。</p><p>2.1834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。</p><p>3.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。</p>