新制冷技术(最新的制冷技术)

1. 新制冷技术

将物体温度降低到或维持在自然环境温度以下就是制冷。实现制冷的途径有两种，一是天然冷却，一是人工制冷。天然冷却利用干冰或天然冰等制冷介质冷却物体，但其制冷量和可能达到的制冷温度往往不能满足生产需要。天然冷却是一传热过程。人工制冷是利用制冷设备加入能量，使热量从低温物体向高温物体转移的一种属于热力学过程。

制冷系统由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成，四大件按一定顺序连接成一个封闭系统，充注一定量的制冷剂。蒸发器是输送冷量的设备，制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷，压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用，冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。

2. 最新的制冷技术

激光制冷从提出至今不过几十年的发展，但其所在科研领域做出的贡献却是无可比拟的。

它不仅涉及各个领域，而却通过超低温的实现，验证不少理论的完备性，并且通过超低温试验，使某些比较离奇的设想成为可能。

然而，其也有很多不足，比如说冷却效率不高、冷却围小等，这是值得我们去完善的。

制冷技术发展面临最重要的问题在于不断提高其环保和节能性能当前，激光制冷技术发展迅速，尽管还没能得到广泛的推广应用，但其优越性已得到了肯定，小围的应用已比较普遍可以预见，激光制冷技术的研究发展必将极推动工农业生产的发展。

3. 制冷新科技

对于这个概念，相信很多朋友在早前就听说过了，去年兴起一时的太空水冷散热系统，就被外界大炒特炒，而后也有厂商推出了另一个称号---液态冷却系统，听起来都十分高端大气上档次，实际上他们的原理都是相同的。 那么所谓的水冷散热，到底是个什么原理呢?

　　其实目前手机中所使用的水冷散热，并不是我们常规理解为的水冷散热，同PC中的水冷有一定的区别，目前的水冷散热严格上来说只是热管散热，这其实在笔记本中是很常见的，只不过手机中的热管更加精密而已。

　　一般来说，热管中都会有一个吸液芯，同时装有液体，其中一端受热，液体会蒸发吸热，接着在另一端冷凝放热，在重力作用、毛细作用下，通过吸液芯回流到热段，实现导热，而因为热管中确实存在液体，所以要说热管导热是水冷散热，也说得过去。至少，在这样的作用下，热管的等效导热能力基本可以超过任何一种已知的金属材料。 可以看到，虽然目前手机所采用的散热方案并非绝对意义上的“水冷”，不过效果上，就目前来说，算是最佳解决方案了。

　　了解了目前手机的“水冷散热”，相信很多朋友对手机的各类散热方案会比较感兴趣，下面就为大家按照智能手机发展的顺序梳理一下。

　　石墨散热

　　首先出现的关于散热的关键词，自然要数“石墨散热”了，我们知道，石墨是一种良好的导热材料，它是元素碳的一种同素异形体，碳稳定，所以在多种工业用途中碳元素构成的东西是普遍存在的。目前我们认识的石墨具有耐高温、导电导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性以及抗热震性。仅在导热性一条上，也是可以超过钢、铁、铅等多种金属材料的。

　　具体原理上，石墨散热的散热原理实际上是利用了石墨具有独特的晶粒取向，它沿两个方向均匀导热，同时延展性又强，可以贴附在手机内部的电路板上面，既可以阻隔元器件之间的接触，也起到一定的抗震作用。由于导热性能高，它可以很快将处理器发出的热量传递至大面积石墨膜的各个位置进行热量扩散，从而间接起到了散热作用。石墨散热材料目前应用在其他各大品牌的手机/平板当中，俨然成为散热的基础配置了，应用还是非常广泛的。

　　金属背板散热

　　早先塑料材质的智能手机受限于芯片和 PCB 的工艺，手机壳内部的空闲体积还比较大，只有石墨层的情况下也基本能够满足芯片散热需求。而随着机身变得更加轻薄以及金属框架的加入，手机内的可供空气流通的空间越来越小，散热方式需要进一步改进才能满足芯片在低温环境中平稳运行。

　　所以，后来推出的一些手机在采用了金属外壳的产品中使用了一种金属背板散热的技术，它在使用石墨散热膜的基础上，在金属外壳的内部也设计了一层金属导热板，它可以将石墨导出的热量直接通过这层金属导热板传递至金属机身的各个角落，这样一来密闭空间中的热量便能迅速扩散并消失，握持时人也不会感受到太多的热量存在。

　　导热凝胶散热

　　接着是导热凝胶散热，关于这种方式，大家应该也是比较熟悉的，其实和电脑的处理器和散热器中间的那种硅脂层是一个原理，其作用是让处理器散发的热量能够更快的传递到散热器上从而散发出去。

　　同理，这样的技术也可应用在手机处理器当中，此前一些手机的处理器上便采用了类似于硅脂的导热凝胶散热剂，这样做比只贴有石墨散热膜的效果更好，热传导会更加迅速。

　　冰巢散热

　　然后就要说到冰巢散热技术了，这项散热技术在此前也算得上是一种黑科技了，只不过没有闹到很大的程度，它是一项散热新技术。其散热原理同样借鉴了电脑中常用的导热硅脂，填充发热点与导热结构之间的缝隙，以达到更快散热的作用，和导热凝胶散热技术相似。只不过其采用的散热材料不是导热凝胶或硅脂，而是一种类液态金属的相变材料。

　　相变材料指的是物理性质随温度变化而变化，吸收或释放大量热量的材料，这种类液态金属的相变材料会在温度升高时逐渐由固态转变成液态，同时吸收大量的热量。所以它除了传导热量之外，也吸收了一部分热量。其实从效果来看，这种散热方式也是不错的，不过这种散热方法相对上面三种，因为相变材料与金属屏蔽盖的结合并没有那么容易，所以成本要高出很多。

　　热管散热(水冷散热)

　　最后就是热管散热技术了，也就是我们前面提到的“水冷散热”技术，关于其原理，我们前面已经提到了，该技术其实并不是首次在手机中出现的，2013年5月，日本一家智能手机厂商就发布了世界上第一款采用热管散热技术的手机。其内部封装了一条充满纯水的热管，长约10厘米，热管和处于主板平行位置的石墨散热片充分结合，迅速将处理器产生的热量传导至聚碳酸酯外壳上，以实现散热的目的。

　　以上就是为大家总结的几种手机散热方式，效果上来说，自然是热管散热的效果更好一些，其次就是冰巢相变散热和导热凝胶散热，而石墨散热也具有一定效果，但不如综合使用效果好。但不管怎么说，被动散热只是处理器降温的方式之一，热量是守恒的，其实所谓的散热，无非就是将一个地方的热导向另一个地方，手机散热的需求不像电脑，电脑是要给处理器降温，虽然手机也需要给处理器降温，但其实最重要的还是别让手机烫手，相信很多朋友也一定是这样想的。而若想从根本上解决发热量高的问题，还是需要从处理器的工艺和架构方面去考虑，毕竟硅的发热密度是固定的。

4. 新型制冷技术

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。

5. 新型前沿制冷技术

1、显热蓄热材料

显热蓄热材料是利用物质本身温度的变化过程来进行热量的储存，由于可采用直接接触式换热，或者流体本身就是蓄热介质，因而蓄、放热过程相对比较简单，是早期应用较多的蓄热材料。在所有的蓄热材料中显热蓄热技术最为简单也比较成熟。

显热蓄热材料大部分可从自然界直接获得，价廉易得。显热蓄热材料分为液体和固体两种类型，液体材料常见的如水，固体材料如岩石 、鹅卵石 、土壤等,其中有几种显热蓄热材料引人注目 ,如Li2O与Al2O3、TiO2等高温烧结成型的混合材料。

由于显热蓄热材料是依靠蓄热材料的温度变化来进行热量贮存的 ，放热过程不能恒温 ，蓄热密度小 ，造成蓄热设备的体积庞大，蓄热效率不高，而且与周围环境存在温差会造成热量损失，热量不能长期储存，不适合长时间、大容量蓄热，限制了显热蓄热材料的进一步发展。

2、相变蓄热材料

相变蓄热材料是利用物质在相变（如凝固/熔化、凝结/汽化、固化/升华等）过程发生的相变热来进行热量的储存和利用。

与显热蓄热材料相比 ，相变蓄热材料蓄热密度高,能够通过相变在恒温下放出大量热量。虽然气一液和气一固转变的相变潜热值要比液一固转变 、固一固转变时的潜热大，但因其在相变过程中存在容积的巨大变化，使其在工程实际应用中会存在很大困难 。根据相变温度高，潜热蓄热可分为低温和高温两种，低温潜热蓄热主要用于废热回收 、太阳能储存以及供热和空调系统。高温相变蓄热材料主要有高温熔化盐类 、混合盐类 、金属及合金等 ,主要用于航空航天等。常见的潜热蓄热材料有六水氯化钙、三水醋酸钠、有机醇等 。

潜热蓄热方式具有蓄热密度较高(一般都可以达到200kJ/kg以上)，蓄、放热过程近似等温，过程容易控制等优点，因此相变蓄热材料是当今蓄热材料研究和应用的主流。

3、热化学蓄热材料

热化学蓄热材料多利用金属氢化物和氨化物的可逆化学反应进行蓄热，在有催化剂、温度高和远离平衡态时热反应速度快。国外已利用此反应进行太阳能贮热发电的实验研究，但需重点考虑储存容器和系统的严密性，以及生成气体对材料的腐蚀等问题 。

热化学蓄热材料具有蓄热密度高和清洁、无污染等优点 ，但反应过程复杂 、技术难度高 ，而且对设备安全性要求高，一次性投资大，与实际工程应用尚有较大距离。

4、吸附蓄热材料

吸附是指流体相(含有一种或多种组分的气体或液体)与具有多孔的固体颗粒相接触时 ，固体颗粒(即吸附剂)对吸附质的吸着或持留过程。因吸附剂固体表面的非均一性，伴随着吸附过程产生能量的转化效应 ，称为吸附热。在吸附 脱附循环中，可通过热量储存、释放过程来改变热量的品位和使用时间,实现制冷、供热以及蓄热等目的。

吸附蓄热是一种新型蓄热技术，研究起步较晚 ，是利用吸附工质来对吸附/解吸循环过程中伴随发生的热效应进行热量的储存和转化。吸附蓄热材料的蓄热密度可高达800 ～1000kJ/kg，具有蓄热密度高、蓄热过程无热量损失等优点。由于吸附蓄热材料无毒无污染，是除相变蓄热材料以外的另一研究热点，但由于吸附蓄热材料通常为多孔材料，传热传质性能较差，而且吸附蓄热较为复杂，是重点研究解决的问题。

6. 制冷新产品

先需要说明的是，“制冷速度”是一个很模糊的概念，在行业内很少使用。

从产品设计角度来说，空调产品的能效等级越高，空调的蒸发器蒸发换热面积、冷凝器冷凝散热面积都会设计越大，同等条件下其“制冷速度”会相对快一些。 也就是说，制冷速度1级能效空调最高，而3级能效最低；但这种差别很不明显。

7. 新的制冷技术

直冷式：可以看到冷冻室抽屉之间有一排排的制冷管路，无抽屉的冰箱这些管路在冷冻室内胆外层。

直冷式是最早期的制冷技术，优点是结构简单，成本低，食物不易风干的保鲜效果好些，缺点是箱内温度不太均匀。

8. 制冷新技术有哪些

原理

磁制冷是一种利用磁性材料的磁热效应来实现制冷的新技术，所谓磁热效应是指外加磁场发生变化时磁性材料的磁矩有序排列发生变化，即磁熵改变，导致材料自身发生吸、放热的现象。在无外加磁场时，磁性材料内磁矩的方向是杂乱无章的，表现为材料的磁熵较大；有外加磁场时，材料内磁矩 的取向逐 渐趋于一致，表现为材料的磁熵较小。