半导体制冷片不需要制冷剂实现制冷的原因分析.doc
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1、半导体制冷片不需要制冷剂实现制冷的原因分析制冷剂的概念制冷剂,又称冷媒、致冷剂、雪种,是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时,将蒸汽的热能释放出来,转化为机械能以产生原动力;而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。传统工业及生活中较常见的工作介质是部分卤代烃(尤其是氯氟烃),但现在由于它们会造成臭氧层空洞而逐渐被淘汰。其他应用较广的工作介质有氨气、二氧化硫和非卤代烃(例如甲烷)。制冷剂的工作原理制冷机中完成热力循环的工质。它在低温下吸取被冷却物体的热量,然后在较高温度下转移
2、给冷却水或空气。在蒸气压缩式制冷机中,使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂,如氟利昂(饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物),共沸混合工质(由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液)、碳氢化合物(丙烷、乙烯等)、氨等;在气体压缩式制冷机中,使用气体制冷剂,如空气、氢气、氦气等,这些气体在制冷循环中始终为气态;在吸收式制冷机中,使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质,如氨和水、溴化锂(分子式:LiBr。白色立方晶系结晶或粒状粉末,极易溶于水)和水等;蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。1960年以后,人们对非共沸混合工质的应
3、用进行了大量的试验研究,并已将其用于天然气的液化和分离等方面。应用非共沸混合工质单级压缩可得到很低的蒸发温度,且可增加制冷量,减少功耗。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理,因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。半导体制冷片特点半导体制冷片作为特种冷源,在技术应用上具有以下的优点和特点:1.不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转效应;2.没有滑动部件是一种固体片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易;3.既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高;4.半导体制冷片是电流换能型片件,通过输入电流的控制,可实现高精度的温度控制;
4、5.热惯性非常小,制冷制热时间很快;6.半导体制冷片的温差范围,从正温90到负温度130都可以实现。半导体制冷片的工作原理1.N型半导体离原子核最远轨道上的电子,经常可以脱离原子核吸引,而在原子之间运动,叫导体。如果电子不能脱离轨道形成自由电子,故不能参加导电,叫绝缘体。半导体导电能力介于导体与绝缘体之间,叫半导体。半导体重要的特性是在一定数量的某种杂质渗入半导体之后,不但能大大加大导电能力,而且可以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、不同用途的半导体。在本征半导体中掺入五价杂质元素,例如磷,可形成N型半导体,也称电子型半导体。因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子
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