电子制冷模块(电子制冷模块工作原理)

1. 电子制冷模块工作原理

空气能热泵最重要的4个部件：压缩机，冷凝器，蒸发器和膨胀阀。压缩机在机组内部进行传热工作，并通过冷凝器和蒸发器与外界进行热交换。单元运行基本原理依据是逆卡诺循环原理，液态工质首先在蒸发器内吸收空气中的热量，蒸发形成蒸汽，然后通过压缩机将其压缩成高温高压气体，进入冷凝器内冷凝成液体，将所吸收的热量输送给水进行加热，液态工质经过膨胀阀减压后再返回膨胀阀，将所吸收的热量凝结成液体，将所吸收的热量输送到冷凝器内，再将所吸收的热量输送到需要加热的水中，这样不断循环往复，达到制热效果。

2. 电子元件制冷原理

PTC元件是一种有正温度系数的热敏电阻,是新型的半导体器件。

制冷原理是其特性是在常温下电阻值较小,当有大电流通过时会迅速发热,阻值也随温度升高而猛增至近似开路。将其接入压缩机启动线路中,可代替电流型启动继电器,即使在电源电压180V左右时,也能使压缩机顺利启动。

3. 电子芯片制冷原理

在原理上，半导体的制冷片只能算是一个热传递的工具，虽然制冷片会主动为芯片散热，但依然要将热端的高于芯片的发热量散发掉。在制冷片工作期间，只要冷热端出现温差，热量便不断地通过晶格的传递，将热量移动到热端并通过散热设备散发出去。因此，制冷片对于芯片来说是主动制冷的装置，而对于整个系统来说，只能算是主动的导热装置，因此，采用半导体制冷装置的ZENO96智冷版，依然要采取主动散热的方式对制冷片的热端进行降温。 风扇以及散热片的作用主要是为制冷片的热端散热，通常热端的温度在没有散热装置的时候会达到100度左右，极易超过制冷片的承受极限，而且半导体制冷效率的关键就是要尽快降低热端温度以增大两端温差，提高制冷效果，因此在热端采用大型的散热片以及主动的散热风扇将有助于散热系统的优良工作。在正常使用情况下，冷热端的温差将保持在40～65度之间。 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，以下三点是热电制冷的温差电效应。

1、塞贝克效应

（SEEBECKEFFECT） 一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时，如两个连接点保持不同的温差，则在导体中产生一个温差电动势：ES=S.△T 式中：ES为温差电动势 S为温差电动势率（塞贝克系数） △T为接点之间的温差

2、珀尔帖效应

（PELTIEREFFECT） 一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应，即当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。 Qл=л.Iл=aTc 式中：Qπ为放热或吸热功率 π为比例系数，称为珀尔帖系数 I为工作电流 a为温差电动势率 Tc为冷接点温度

3、汤姆逊效应

（THOMSONEFFECT） 当电流流经存在温度梯度的导体时，除了由导体电阻产生的焦耳热之外，导体还要放出或吸收热量，在温差为△T的导体两点之间，其放热量或吸热量为： Qτ=τ.I.△T Qτ为放热或吸热功率 τ为汤姆逊系数 I为工作电流 △T为温度梯度 以上的理论直到本世纪五十年代，苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究，于一九五四年发表了研究成果，表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果，这是最早的也是最重要的热电半导体材料，至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。 约飞的理论得到实践应用后，有众多的学者进行研究到六十年代半导体制冷材料的优值系数，才达到相当水平，得到大规模的应用，也就是我们现在的半导体制冷片件。 中国在半导体制冷技术开始于50年代末60年代初，当时在国际上也是比较早的研究单位之一，60年代中期，半导体材料的性能达到了国际水平，60年代末至80年代初是我国半导体制冷片技术发展的一个台阶。在此期间，一方面半导体制冷材料的优值系数提高，另一方面拓宽其应用领域。中国科学院半导体研究所投入了大量的人力和物力，获得了半导体制冷片，因而才有了现在的半导体制冷片的生产及其两次产品的开发和应用

4. 模块机制冷原理

风冷模块热回收应用原理：

室外空调主机在消耗一定的电能的基础上，通过冷媒系统的逆卡诺循环，把载冷媒（水）的温度降低（制冷）或增高（供热），载冷媒（水）的温度降低或升高后，经水泵增压达到一定的流动速度后，携带冷、热量进入空调室内机组。

再通过室内机组的风机循环室内空气，吸收空气中的热量或向室内空气传递热量，达到降低或升高室内空气的温度，实现制冷或供热的目的。同时，把室内空气中的热量或冷量通过载冷、热媒（水）带到室外机组中，通过冷媒系统的卡诺循环，散发到室外空气中或卫生热水中（带热回收功能机组）。至此实现整个循环过程。

5. 制冷模块机组工作原理

制冷机的工作原理为:

1,储水箱的冷冻水用水泵不断循环流经板式或分格的蒸发器;2,压缩机运转后经吸气-压缩-排气-冷凝(液化)-节流-再在蒸发器中以-10至-18度的低温蒸发吸热汽化.冷冻水在0度的水温中不断在更低温的蒸发器表面凝结成冰层.当冰层凝结到一定的厚度的时候,致冷剂的蒸发温度达到温控的设定温度后,即接通除霜电磁阀常采用热泵形式除冰.再实现下一次循环.，

6. 电子制冷模块工作原理图

风冷模块即压缩机，制冷原理；从压缩机排出的高温高压气体通过四通换向阀进入到翅片冷凝器放热冷凝，冷凝完后的高温高压液体流经单向阀进入到储液器，从储液器出来后经过干燥过滤器、膨胀阀，经过单向阀进入冷热水换热器与水进行换热，蒸发完后的汽液混合物经过汽液分离器的分离后回到压缩机的吸气端，完成整个压缩过程。

制热原理：从压缩机排出的高温高压的气体通过四通换向阀进入到冷热水换热器，被冷凝完后的高温高压的液体经过单向阀进入到储液器，经过干燥过滤器和膨胀阀节流后，在经过单向阀进入到翅片换热器进行蒸发过程，蒸发完后的汽液混合物在气液分离器分离后，气体回到压缩机的吸气端，完成整个压缩过程。