半導體冰櫃

半導體冰櫃，也稱之為電子冰櫃。是一種在製冷原理上與普通冰櫃完全不同的產品，它以一塊40毫米見方、4毫米厚的半導體晶片通過高效環形雙層熱管散熱及傳導技術和自動變壓變流控制技術實現製冷，被喻為世界最小的“壓縮機”。

基本介紹

• 中文名：半導體冰櫃
• 優點：結構簡單，部件少，維修方便
• 缺點：需要接在直流電路中
• 套用：車載冰櫃，胰島素冷藏設備等

簡介

由於半導體製冷器屬電子物理製冷，根本不用製冷工質和機械運動部件，從而徹底解決了介質污染和機械振動等機械製冷冰櫃所無法解決的套用問題，並在小容量低溫冷藏箱方面具有更加顯著的節能特性極具開發推廣價值。

半導體電子製冷又稱熱電製冷，或者溫差電製冷，它是利用"帕爾帖效應"的一種製冷方法，與壓縮式製冷和吸收式製冷並稱為世界三大製冷方式。

1843年，法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲，再將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負極上，通電後，他驚奇的發現一個接頭變熱，另一個接頭變冷；這個現象後來就被稱為"帕爾帖效應"。

"帕爾帖效應"的物理原理為：電荷載體在導體中運動形成電流，由於電荷載體在不同的材料中處於不同的能級，當它從高能級向低能級運動時，就會釋放出多餘的熱量。反之，就需要從外界吸收熱量（即表現為製冷）

所以，"半導體電子製冷"的效果就主要取決於電荷載體運動的兩種材料的能級差，即熱電勢差。純金屬的導電導熱性能好，但製冷效率極低（不到1%）。半導體材料具有極高的熱電勢，可以成功的用來做小型的熱電製冷器。

半導體冰櫃使用的製冷片

經過多次實驗，科學家發現：P型半導體（Bi2Te3-Sb2Te3）和N型半導體 (Bi2Te3-Bi2Se3)的熱電勢差最大，套用中能夠在冷接點處表現出明顯製冷效果。

電子冰櫃簡單結構為：將P型半導體，N型半導體，以及銅板，銅導線連成一個迴路，銅板和導線只起導電作用，迴路由 12V直流電供電，接通電流後，一個接點變冷（冰櫃內部），另一個接頭散熱（冰櫃後面散熱器）。

優點

1.無機械傳動部件，無磨損，無噪音，壽命長

2.無需製冷劑製冷（壓縮式和吸收式都需要），絕對環保

3，效率高，耗電量低（在100W以下，耗電量只有壓縮式和吸收式的一半）

4.因為使用製冷片製冷，所以半導體冰櫃可以做到任意大小，甚至有用usb接口供電的usb冰櫃出現。

缺點

1.製冷溫度與環境溫度有關（一般低於環境溫度20度），不能製冰 （此問題也可以通過多級製冷片串聯來解決，但是串聯後必須加強散熱，否則容易燒毀製冷片）

多級製冷片

2.冰櫃容積不能超過100升（高於100升，其製冷效果下降，耗電量增加）

3.因為製冷片一面散熱，而且產熱多，所以必須使用散熱設備，這也增加了半導體冰櫃的成本，如果使用風扇，還會增加耗電量，產生輕微噪音。

4.半導體冰櫃在做較大的冰櫃時成本較高，不利於大規模推廣。

套用

由於半導體製冷材料的優缺點點，所以半導體冰櫃的套用主要在小型冰櫃上較多，如車載冰櫃，usb冰櫃，胰島素冷藏設備等